Abstrakt
Cel: W artykule opisano metody eliminacji zagrożenia wyładowaniem elektrostatycznym, mogącym zainicjować wybuch atmosfery wybuchowej.
Wprowadzenie: Atmosfera wybuchowa, według dyrektywy 2014/34/EU, jest definiowana jako mieszanina substancji palnych w postaci gazów, par, mgieł lub pyłów z powietrzem w warunkach atmosferycznych, w której zapłon powoduje rozprzestrzenienie się spalania na całą niespaloną mieszaninę. Wyładowanie elektrostatyczne traktowane jest jako proces gwałtownego zaniku stanu naelektryzowania, któremu towarzyszy wydzielenie energii wraz z efektami świetlnymi i akustycznymi.
Projekt i metody: Do określenia właściwości elektrostatycznych materiałów, czyli zakwalifikowania materiału jako przewodzącego, rozpraszającego lub izolatora, wykorzystywano wynik pomiaru rezystancji i/lub parametr rezystywności, wyznaczony na podstawie zmierzonej rezystancji. Przeprowadzono badanie zdolności do elektryzacji (zwane badaniem elektryzacji) będące metodą pozwalającą określić, czy materiał nieprzewodzący może naładować się w stopniu wystarczającym do tworzenia wyładowań o charakterze snopiastym i przez to stać się źródłem zapłonu mieszaniny wybuchowej. Wyładowania elektrostatyczne snopiaste są wyładowaniami z małych powierzchni (literatura i normy podają za efektywną powierzchnię o polu 100 cm2). Rury każdorazowo badano w odległości wynoszącej maksymalnie metr od ich początku. Nie zdefiniowano wielkości ładunku elektrostatycznego np. w połowie długości rury.
Wyniki: Na podstawie przeprowadzonych badań ustalono, że: 1. Rura z polietylenu jest izolatorem elektrostatycznym oraz posiada bardzo dobrą zdolność do elektryzacji i gromadzenia nadmiarowego ładunku elektrycznego. 2. W przypadku kontaktu z uziemieniem odprowadzenie ładunku z rury nie jest możliwe, 3. Cała konstrukcja metalowa jest przewodząca i połączona z uziemieniem, wobec czego nie jest w stanie naelektryzować się poprzez indukcję. 4. Druty metalowe sygnałowe wprowadzane do rur z tworzywa, poprzez połączenie z badaną konstrukcją, stanowią obiekt uziemiony o potencjale elektrycznym równym zero, wobec czego wyładowanie elektrostatyczne do metalowego drutu jest bardzo prawdopodobne. 5. Rura z polietylenu o bardzo dużej powierzchni wewnętrznej posiada wiele powierzchni efektywnych o powierzchni 100 cm2, z których zgromadzony ładunek elektrostatyczny może zainicjować przeskok iskry.
Wnioski: Wnioski przedstawione w artykule pozwalają określić działania mające na celu wyeliminowanie ryzyka wyładowania elektrostatycznego i zapłonu. Zaproponowane środki zaradcze sklasyfikowano w trzech grupach: – usuwanie ładunku elektrostatycznego jako źródła wyładowania, – usuwanie atmosfery potencjalnie wybuchowej, – niedoprowadzanie do możliwości powstania wyładowania elektrostatycznego.
Słowa kluczowe: elektryczność statyczna, rury, atmosfera wybuchowa, zdolność do elektryzacji
Typ artykułu: oryginalny artykuł naukowy