הגנת ESD בתהליכי ייצור
התחשמלות לאדם עלולה להתרחש כתוצאה מחשיפה לחשמל סטטי.
חשמל סטטי - זהו חשמל חיכוך, הנובע מהתופעה הפיזיקלית של חשמול בזמן חיכוך של דיאלקטרי ומוליך, כאשר דיאלקטרי מתחככים זה בזה, כאשר דיאלקטרי מפוצל, כאשר דיאלקטרי נפגע, כאשר הוא נשבר.
תהליך ההצטברות וההיעלמות של מטענים מחשמל סטטי מתרחש לאט, בהדרגה. הבחנה בין חשמל סטטי הנובע מהפעלת תהליכים טכנולוגיים שונים לבין חשמל סטטי אטמוספרי.
בפועל, חשמל סטטי נוצר:
- בעת הובלת דיאלקטריים נוזליים דרך צינורות;
- בעת מילוי וריקון מכלים עם מוצרי שמן;
- בעת העברת נייר במכונות חיתוך נייר;
- בייצור דבק גומי במערבלי דבק;
- במהלך פעולת מכונות ספינינג ואריגה, כאשר חוטים נעים על משטח מתכת;
- כאשר עובדים עם כונני רצועה;
- כאשר גזים עוברים בצינורות;
- בחדרים עם הרבה אבק אורגני;
- בתהליכים טכנולוגיים רבים אחרים,
- כאשר אדם לובש בגדים עשויים משי, צמר, ניילון, לאבסאן, ניילון וכו'.
במהלך תהליכי ייצור יש לפרוק מטענים של חשמל סטטי לקרקע או לנטרל אותם באוויר.
אם זה לא יקרה, אז המטענים המצטברים על חלקי מתכת בודדים של הציוד יוצרים פוטנציאלים גבוהים ביחס לאדמה, שיכולים להגיע לערכים של כמה עשרות אלפי וולט.
זה גורם לפריקת חשמל סטטי דרך גוף האדם, מה שגורם לנזק למערכות העצבים והלב וכלי הדם.
כמו כן, טעינות חשמל סטטי פוגעות במוצרים, מקללות חומרי גלם וחומרים ומאטות את התקדמות התהליכים הטכנולוגיים.
פריקת ניצוץ סטטי עלולה לגרום לפיצוץ או שריפה אם היא מתרחשת בסביבה בעירה (חומרי בעירה וחומרי חמצון), מה שעלול להוביל לנזק חמור לרכוש ולפציעה אישית.
בתעשיות כאלה, הכרחי ליישם אמצעי הגנה מיוחדים המפחיתים את הפוטנציאל של חשמל סטטי ביחס לאדמה לערכים בטוחים.
כמו כן, יש לנקוט צעדים כדי להגן על ההגנה האישית של אנשים המשרתים תעשיות כאלה מפני הצטברות של חיובי חשמל סטטי.
בתהליכים תעשייתיים, כדי למנוע היווצרות ניצוצות מחשמל סטטי, ננקטים אמצעים טכניים רבים ושונים להפחתת פוטנציאלים אלקטרוסטטיים גבוהים לערכים בטוחים. אלה כוללים את הפעילויות הבאות:
1.3 הארקה של חלקי מתכת של הציוד, שברוב המקרים היא שיטת ההגנה האמינה ביותר
במקרה זה, חשמל סטטי זורם לאדמה. הארקה של מכלים שונים, מכלי גז, צינורות נפט, מסועי פחם, מכשירי פריקה וכו'. יש לבצע בשתי נקודות לפחות.
משאיות מיכליות, מטוסים מחוברים לאלקטרודת אדמה מיוחדת בזמן פריקה ותדלוק. בדרכם, המיכליות מקורקעות בשרשרת מתכת מיוחדת.
אוזני מתכת של צינורות גומי לשפיכת חומרים דליקים, משפכי מתכת, חביות ומכלים אחרים בעת מילוים חייבים להיות מקורקעים.
ההתנגדות של מכשיר ההארקה בכל המקרים לא תעלה על 100 אוהם. ככלל, הארקה של ההגנה מפני חשמל סטטי משולבת עם הארקה מגן של ציוד חשמלי.
2. לחות כללית או מקומית של האוויר או פני השטח של חומר מחשמל, המסייעת בנטרול מטענים של חשמל סטטי
3. שימוש בחומרים המגבירים את המוליכות החשמלית של דיאלקטריות
לדוגמה, ציפוי משטח הרצועה הצמוד לגלגלת בתרכובת מוליכה חשמלית מיוחדת (82% פחמן שחור ו-18% גליצרין). המוליכות החשמלית של מוצרי נפט מוגברת על ידי הכנסת תוספים אנטי סטטיים.
4. הפחתת יכולתם של דיאלקטריים לחשמל
הדבר נעשה על ידי מילוי מכשירי מילוי, מיכלים, מכשירי הובלה סגורים בגז אינרטי, הגבלת מהירות הגז, מוצרי נפט נוזליים, אבק דרך צינורות, הפחתת מספר השסתומים, השסתומים, המסננים לאורך הצינורות, איסור מילוי של נוזלים דליקים ודליקים. במיכלים עם נחל נופל חופשי, מניעת תסיסה אלימה וכו'.
5. שימוש באוורור משופר בחדרים עם כמות גדולה של אבק אורגני
6. שימוש במנטרלים של חשמל סטטי, שהיא דרך ההגנה היעילה ביותר באזורי אש ונפיצות
הנפוצים ביותר הם שלושה סוגים של מנטרלים:
א) ממיר אינדוקציה
הוא נועד להפחית את צפיפות מטענים החשמל הסטטי בזרם הנוזל המחשמל לפני זרימתו מהצינור אל המיכל ומותקן לצורך כך על צינורות בקוטר של 20 עד 100 מ"מ.
ב) מנטרל מתח גבוה
נועד לנטרל מטענים חשמליים במהירויות גבוהות של תנועה של חומר מחשמל. המנטרל מורכב מהתקנה מיוחדת עם מתח גבוה ומגבילים. כאשר מותקן מתקן מתח גבוה, האוויר ליד מחט מרווח הניצוץ מיונן, ומטענים של חשמל סטטי מנוטרלים באזור זה.
ג) מנטרל רדיואקטיבי
נועד לנטרל מטענים חשמליים במהירויות גבוהות של חומר מחשמל. המנטרל יוצר אזור של יינון אוויר עקב קרינה רדיואקטיבית אלפא או בטא, בה מנוטרלים מטענים של חשמל סטטי.
החלק העיקרי של המנטרל הוא לוח מתכת המכוסה בשכבה דקה של חומר רדיואקטיבי וממוקם בתוך בית מתכת, המפנה גם את הקרינה אל פני החומר המחשמל.
7. פריקת מטענים של חשמל סטטי שנצבר על אנשים מתבצעת באמצעות רצפות מוליכות או אזורים מוארקים, על ידי הארקת ידיות של מכשירים, מכשירים, מכונות ודלתות.
לאנשי השירות מומלץ להשתמש בנעליים ובבגדים אנטי-סטטיים (מוליכים); אסור ללבוש צמר, משי, סיבים מלאכותיים, כמו גם טבעות וצמידים במהלך העבודה. כדי להודיע לצוות על התרחשות של מטענים אלקטרוסטטיים מסוכנים, יש להשתמש באזעקות חשמל סטטי המספקות אותות סכנה קוליים וחזותיים.
פריקות של חשמל סטטי אטמוספרי, המתבטאת בצורה של ברק, מהוות סכנה מיוחדת לאנשים.
ברק הוא פריקה של חשמל סטטי המתרחש בין ענני סערה לקרקע או בין עננים.
ברק מסוכן בגלל פגיעה ישירה אפשרית והשפעותיו המשניות. במקרה של פגיעת ברק ישירה, תיתכן הרס חלקי של לבנים, בטון, אבן, מבני עץ של מבנים ומתקנים, וכן התרחשות של שריפות ופיצוצים כאשר ברק בא במגע עם חומרים וחומרים דליקים ודליקים. זה יכול להוביל לאובדן חומרי גדול ולהוות איום על חייהם של אנשים.
ביטויים משניים של ברק כוללים התרחשות של אינדוקציה אלקטרוסטטית ואלקטרומגנטית, כמו גם סטייה של פוטנציאלים גבוהים.
בשני המקרים, פוטנציאל מושרה גבוה עלול לגרום לפריקת ניצוץ ולגרום לשריפה או פיצוץ אם זה מתרחש באזורי שריפה או פיצוץ.
סחיפה של פוטנציאלים גבוהים היא העברת פוטנציאלים גבוהים במבנים או מבנים דרך מוליכים של קווי מתח עיליים, המתאימים להם קווי תקשורת, במהלך פגיעות ישירות בהם, וכן כתוצאה מהשראות אלקטרומגנטית במהלך פגיעת ברק אל קרקע, אדמה.
במקרה זה, פריקות ניצוץ מחיווט חשמלי, תקעים, מתגים, מכשירי טלפון ורדיו וכו'. לקרקע או לאלמנטים מקורקעים של הבניין, דבר שמסוכן מאוד לאנשים שם.
במתקני חשמל, מתח היתר הנובע ממכת ברק עלול להוביל להרס הבידוד של הציוד החשמלי, לנזק אפשרי, להפסקה ארוכה של אספקת החשמל לצרכנים.
לכן, כל בניין ומבנה חייבים להיות מוגנים מפני פגיעות ברק ישירות באמצעות מכשירים מיוחדים - מוטות ברקים, ומתוך ביטוייה המשניים - שימוש במספר אמצעי הגנה טכניים מיוחדים (שנדונו לעיל).
עוד על ברק: