Zapobieganie elektryczności statycznej
Dla eliminowania niepożądanego, a często niebezpiecznego oddziaływania elektryczności statycznej stosuje się: ograniczenie generacji elektryczności statycznej, odprowadzanie ładunków i neutralizacje ładunków.
Zapobieganie elektryzacji można uzyskać przez odpowiedni dobór tworzyw konstrukcyjnych, zwiększanie przewodności elektrycznej lub antystatyzację materiałów uczestniczących w procesach produkcyjnych lub zmianę parametrów procesu. Przykładem jest tu używanie odzieży bawełnianej lub wykładzin i powłok antystatycznych. Innym przykładem jest wprowadzanie „stref uspokojenia” w rurociągach do transportu cieczy, tzw. relaksatorów, polegających na odpowiednim zwiększeniu średnicy rurociągu przed miejscem wypływu cieczy.
Odprowadzanie ładunków polega na sztucznym ułatwieniu ich spływu przez zmniejszenie elektrycznego oporu upływu. Dla obiektów przewodzących wystarcza tu odpowiednie uziemienie o rezystancji nieprzekraczającej 1 MΩ, a w pomieszczeniach zagrożonych pożarem lub wybuchem – nieprzekraczającej 100 Ω. Jako przykłady można tu podać uziemianie konstrukcji i rurociągów metalowych, stosowanie obuwia o spodach przewodzących, opon z gumy przewodzącej itp.
Odprowadzanie ładunków z obiektów nieprzewodzących jest trudniejsze. Uziemienie obiektu jest tu nieskuteczne. Spływ ładunków uzyskuje się przez zmniejszenie rezystancji powierzchniowej. Stosuje się w tym celu tzw. preparacje antystatyczną polegającą na nasycaniu, powlekaniu, a nawet modyfikacji chemicznej powierzchni tworzyw i włókien. Preparacja ta może mieć charakter trwały lub czasowy (np. przez pranie odzieży w płynie antystatycznym). Innym sposobem zmniejszenia elektrycznego oporu powierzchniowego jest sztuczne zwiększanie wilgotności względnej w pomieszczeniu. Uważa się, że utrzymywanie wilgotności względnej w granicach 60–70% jest wystarczające do powstania na powierzchni materiału warstewki wilgoci umożliwiającej szybki spływ ładunków. Zwiększenie wilgotności względnej można uzyskać przez nawilżanie (klimatyzację) pomieszczeń lub przez nagłe obniżenie temperatury (o ok. 10°C).
Neutralizacja ładunków polega na dostarczeniu do naelektryzowanej powierzchni ładunków przeciwnego znaku. Dokonuje się tego przy użyciu tzw. neutralizatorów ładunku – urządzeń wytwarzających odpowiednie jony przeciwnego znaku w otoczeniu danego urządzenia. Ze względu na zasadę działania rozróżnia się neutralizatory indukcyjne, wysokonapięciowe i radioizotopowe.
Neutralizatory indukcyjne działają na zasadzie pola wytwarzanego przez sam obiekt. Nie wymagają więc zasilania. Naprzeciw danego obiektu umieszcza się zespół ostrzy metalowych uziemionych. Przy odpowiednio wysokim natężeniu pola następuje jonizacja powietrza przy ostrzach i powstawanie jonów przeciwnego znaku niż naelektryzowany materiał. Wadą neutralizatorów indukcyjnych jest niepełne rozładowanie obiektu, bowiem po częściowym zneutralizowaniu ładunku pole staje się zbyt słabe do jonizacji otaczającego powietrza. Neutralizatory indukcyjne działają po przekroczeniu pewnej wartości napięcia miedzy ziemią (neutralizatorem) a danym obiektem, zwykle jest to ok. 7 kV.
Neutralizatory wysokonapięciowe wyposażone są w źródło wysokiego napięcia zasilające elektrody ostrzowe umieszczone naprzeciw rozładowywanego obiektu. Neutralizatory te, zwane też jonizatorami, umożliwiają pełną deelektryzację obiektów. Mogą być zasilane napięciem stałym, przemiennym 50 Hz lub impulsowym. Napięcie zasilania wynosi od kilku do kilkunastu kV, dlatego też konieczne są odpowiednie zabezpieczenia obsługi.
Neutralizatory radioizotopowe maja wbudowane źródło promieniowania alfa lub beta. Skutkiem promieniowania jest jonizacja powietrza i neutralizacja ładunku na obiekcie. Neutralizatory izotopowe maja stosunkowo prostą budowę i są bezpieczne dla obsługi. Mogą być stosowane w atmosferze wybuchowej, muszą jednak posiadać atest ochrony radiologicznej. Często spotykany jest neutralizator wyposażony w źródło promieniowania alfa – izotop plutonu Pu 239. Budowane są też neutralizatory kombinowane radioizotopowo-indukcyjne.
Skomentuj