Производственный травматизм. Влияние вибраций на организм человека

контрольная работа

Возможные опасности, связанные с явлениями электризации и атмосферного электричества. Конструкция молниеотвода, расчетные схемы и применяемые меры защиты

Возникновение и сохранение зарядов статического электричества (СтЭ) называют электризацией тел.

Заряды СтЭ образуются при деформации (изгибе, растяжении, резании и т.п.) и дроблении твердых тел, разбрызгивании жидкостей, при относительном перемещении (трении) твердых тел, слоев сыпучих и жидких тел, при испарении, сублимации и кристаллизации веществ, при облучении тел ультрафиолетовым светом, рентгеновскими лучами и атомными частицами, при химических реакциях между веществами.

Атомы химических элементов электрически нейтральны, так как содержат одинаковое количество отрицательно заряженных электронов (на орбитах) и положительно заряженных протонов (в ядре атома). Нейтральными в обычных условиях являются все физические тела. Заряды СтЭ образуются в результате перераспределения заряженных частиц (электронов) в телах. В основе механизма перераспределения заряженных частиц лежит явление экзоэлектронной эмиссии (ЭЭ) - вылет электронов за пределы тела.

Общим во всех явлениях, приводящих к возникновению зарядов статического электричества (СтЭ), является сообщение (передача) телам избыточной внутренней энергии; явления различаются только способом передачи энергии. Появление в телах избыточной внутренней энергии приводит к повышению температуры тел относительно окружающей среды.

Процессу электризации тел способствуют такие факторы, как увеличение силового взаимодействия контактирующих тел, увеличение скоростей перемещения твердых, сыпучих и жидких тел, увеличение различия в электросопротивлении тел.

Двойной электрический слой возникает в результате принудительного перераспределения заряженных частиц и в силу этого является неустойчивым образованием. Близкое расположение зарядов противоположных знакдв создает постоянную тенденцию к их релаксации. Движущими силами процесса релаксации являются как силы отталкивания между зарядами одного знака, так и силы притяжения между отрицательными и положительными зарядами. Эти силы можно рассчитать по формуле Кулона

F=q,q2/R2,

где q и qi - заряды; R - расстояние между ними. Релаксация зарядов СтЭ происходит преимущественно за счет перемещения электронов, образующих отрицательные заряды.

Релаксация зарядов статического электричества происходит в следующих формах:

1) растекание зарядов по поверхности тела;

2) распределение зарядов в объеме тела;

3) стекание зарядов с поверхности тела в воздух (образование стримеров); при этом в промежутке между телами происходит ионизация воздуха, благодаря чему создаются условия для прохождения искрового разряда;

4) искровые разряды между отрицательными и положительными зарядами на поверхностях тел; эта форма релаксации наиболее эффективна, так как сопровождается массовой рекомбинацией заряженных частиц с образованием нейтральных атомов.

Сохранение зарядов СтЭ во времени зависит в основном от удельного объемного электрического сопротивления р тел. Материалы с р<10° Ом-м практически не электризуются: возникновение и релаксация зарядов происходит примерно с одинаковой скоростью; из таких материалов рекомендуется изготовлять производственное оборудование. Материалы с р> 105 Ом-м (например, капрон, р = 102 Ом-м) относятся к полупроводникам и диэлектрикам; они способны долго сохранять заряды на своей поверхности.

Искровые разряды между контактирующими телами могут иметь большую энергию и могут быть источником зажигания горючих газо-, паро- и пылевоздушных смесей. Именно в этом заключается основной опасный фактор статического электричества. По статистическим данным искровые разряды СтЭ являются причиной примерно 60% всех взрывов на взрывопожароопасных производствах.

Согласно ГОСТ 12.1 018-86 "ССБТ. Пожарная безопасность. Электростатическая искробезопасность.0бщие требования", характеристиками зажигающей способности разрядов СтЭ являются минимальная энергия и минимальный заряд зажигания.

Степень электризации тела характеризуется величиной его электрического потенциала ср (В) относительно земли. Потенциалы тел измеряют статическим киловольтметром. Электрический заряд тела q (Кл) равен произведению потенциала на электрическую емкость тела С (Ф) относительно земли:

q = Сср.

К первой группе мероприятий по защите относятся: уменьшение силового воздействия при работе с материалами и изделиями, уменьшение скоростей перемещения твердых, сыпучих и жидких тел, изготовление контактирующих тел из одного материала или из материалов с близкими электросопротивлениями, добавление в объем диэлектрических материалов токопроводящих примесей (алюминиевая пудра, графитный порошок), нанесение на поверхность тел токопроводящих лакокрасочных покрытий или пленок, добавление в электризующиеся жидкости антистатических добавок (слабых электролитов, например олеата натрия), обработка пленочных материалов антистатиками.

Во вторую группу включаются три мероприятия.

1. Заземление металлического и электропроводного неметаллического производственного оборудования. Заземление обеспечивает отвод образующихся зарядов в землю. Оборудование присоединяют к заземлителю не менее чем в двух точках; сопротивление заземлителя не должно превышать 100 Ом; практически используют готовые заземлители электроустановок. Корпуса автоцистерн заземляют с помощью металлической цепи, постоянно соприкасающейся с землей; во время заправки автоцистерны на базе топлива ее корпус соединяют со стационарным заземлите-

Для защиты человека и исключения разрядов СтЭ с него используются антистатическая одежда и обувь, токопроводящие полы (с удельным сопротивлением не более 10 Ом-м), а также токопроводящая обивка стульев и легкосъемные электропроводные браслеты; обивка стульев и браслеты должны быть заземлены.

Атмосферное электричество образуется и концентрируется в облаках - образованиях из мелких водяных частиц, находящихся в жидком и твердом состоянии.

Степень взрывопожароопасности объектов оценивается по классификации Правил устройства электроустановок (ПУЭ). Инструкция по проектированию и устройству молниезащиты СН 305 - 77 устанавливает три категории устройства молниезащиты (I, II, III) и два типа (А и Б) зон защиты объектов от прямых ударов молнии. Зона защиты типа А обеспечивает перехват на пути к защищаемому объекту не менее 99,5% молний, а типа Б - не менее 95%.

По I категории организуется защита объектов, относимых по классификации ПУЭ к взрывоопасным зонам классов B-I и В-П (см. гл. 20).

По II категории осуществляется защита объектов, относимых по классификации ПУЭ к взрывоопасным зонам классов B-Ia, B-I6 и В-Па.

По III категории организуется защита объектов, относимых по ПУЭ к пожароопасным зонам классов П-1, П-П и П-Па. Импульсное электросопротивление заземлителя для каждого токоотвода на объектах 1 категории защиты должно быть не более 10 Ом. Типовые конструкции заземлителей, удовлетворяющие этому требованию, приведены в инструкции СН 305-77. Защита объектов 111 категории от прямых ударов молнии организуется так же, как для объектов 11 категории, но требования к заземлителям ниже: импульсное электросопротивление каждого заземлителя не должно превышать 20 Ом, а при защите дымовых труб, водонапорных и силосных башен, пожарных вышек-50 Ом.

Делись добром ;)