Статическое электричество, как импульс воспламенения
Взрывы от статического электричества происходят вследствие одной из трех причин:
1. искровой разряд с заряженного диэлектрического материала;
2. разряд с заряженного незаземленного металлического оборудования;
3. разряд с человека на заземленный предмет.
При электризации твердых, сыпучих и жидких диэлектрических материалов вследствие высокого поверхностного и объемного сопротивления часть заряда выделяется в виде разряда.
Воспламенению горючих смесей от разряда предшествует:
- контакт между разнородными материалами;
- движение материалов относительно друг друга;
- накопление разрядов;
- образование разности потенциалов;
- искровой, коронный или кистевой разряды.
Значения минимальных энергий воспламенения и критические расстояния (минимальные расстояния между сближаемыми поверхностями в разрядном промежутке) для различных веществ составляют:
- бензол - 0,21мДж, 1,78мм;
- этиловый спирт - 0,14мДж, 1,73мм;
- алюминиевая пыль - 10мДж;
- сера - 15мДж.
Условие безопасности от разрядов статического электричества: W
0,4W min ,
где W – энергия искрового разряда, Дж;
W min – минимальная энергия воспламенения смеси.
Разность потенциалов при электризации диэлектриков может достигать:
- при протекании чистого бензола по трубам – 3600В;
- выпуск СО 2 из баллона высокого давления – 10000В;
- разбрызгивание красок под давлением – 10000В;
- лента транспортера при транспортировке сыпучих материалов – до 4500В.
Случаи воспламенения могут происходить в среде горючих веществ при разрядах с человека, которые наблюдаются в помещениях с плохо проводящим полом. В этих случаях человек генерирует заряды достаточные для инициирования горючих смесей.
Потенциал на человеке может достигать до 20 кВ, искровой разряд перекрывает промежуток 2-3 мин.
Потенциал на человеке рассчитывается аналогично заряду конденсатора.
Накопление зарядов статического электричества на человеке возможно при контактном или индуктивном воздействии наэлектризованного материала или элементов одежды, электризующихся при трении друг о друга.
Поскольку опасность возникновения разрядов определяется не только скоростью образования зарядов, но и их утечкой в резервуаре, то для жидкостей с разным объемным сопротивлением устанавливаются различные допустимые скорости перекачки. Так, для диэтилового эфира при диаметре трубопровода 24мм допускаются скорости 1-1,5м/с.
При больших диаметрах скорость не должна превышать 1м/с.
Для метилового и этилового спирта допускаются скорости в трубах 2-3м/с, для сложных эфиров, кетонов и спиртов – 9-10м/с, для нефтепродуктов - 6м/с.
По данным фирмы “Шелл” допустимые скорости перекачки жидких диэлектриков составляют для эфира и сероуглерода 1м/с, для бензина 4м/с, для чистой нефти – 7м/с.
Для уменьшения электризации в нефтепродукты вводят антистатические присадки в количестве 30г/м3 - 0,001-0,003 вес.%- олеаты хрома и кобальта.