Основные принципы защиты от статического электричества при пневмозаряжании - Использование взрывчатых веществ
В большинстве случаев для предотвращения опасных проявлений статического электричества стараются устранить или, по крайней мере, уменьшить величину образующихся электростатических зарядов. Разряд статического электричества может быть источником воспламенения при соблюдении следующих условий:
- - наличие источника электростатических зарядов; - накопление зарядов на контактирующих поверхностях, при этом достижение пробойной напряженности электростатического поля; - наличие горючей среды; - энергия электростатических разрядов должна быть достаточной для воспламенения данного горючей среды.
Из данных условий следует, что отсутствие хотя бы одного из них делает невозможным возникновение взрыва или пожара от статического электричества. На этом и основаны наиболее общие методы защиты.
Условие безопасности при разрядах статического электричества записывается в виде уравнения (5.13), из которого следует, что разряды с энергией, меньше минимальной энергии зажигания ВВ, не представляют опасности. Поэтому в производственных условиях стремятся уменьшить энергию электростатических разрядов до безопасной величины. Ниже описаны основные методы, способствующие уменьшению электризации ВВ.
Отвод зарядов с помощью заземления
Заземление деталей и узлов пневмозаряжающих устройств является одним из средств защиты от накопления зарядов статического электричества. Заземление обеспечивает отвод электрических зарядов с проводящих и полупроводящих элементов. В качестве заземления для пневмозаряжающих устройств используют индивидуальные зазем-лители в виде углубленных в породу металлических стержней или труб, при этом удельное электрическое сопротивление породы должно обеспечивать сток зарядов.
Эффективный отвод зарядов статического электричества от частей и деталей машин обеспечивается при условии, если их удельное объемное сопротивление не превышает 106 ОмЧм. При этом применяемое для пневмозаряжания оборудование можно считать электростатически заземленным, если сопротивление утечки тока в любой точке при самых неблагоприятных условиях не превышает 106ОмЧм.
Рассеивание и стекание зарядов
К мероприятиям, обеспечивающим рассеивание и стекание зарядов, относятся увеличение электрической проводимости окружающей среды; снижение поверхностного или объемного сопротивления электризующихся поверхностей [5, 49]. В качестве средств для снижения поверхностного сопротивления применяются повышение влажности воздуха (обеспечивающее образование на поверхностях проводящей влажной пленки), нанесение или обработка поверхностей элементов оборудования антистатическими веществами [50].
Увеличение утечки зарядов при повышении влажности (рисунок 5.15) [5] связано с адсорбцией на поверхности диэлектриков тонкой пленки влаги, содержащей определенное количество ионов из загрязнений и растворенных веществ, способствующих повышению проводимости материалов и образованию путей утечки зарядов статического электричества.
Время образования проводящей пленки на поверхностях изоляционных материалов значительно и может достигать 3, 4 суток. Это обусловлено скоростью изменения относительной влажности воздуха, адсорбционной способностью материала пневмопроводов и т. п. Поэтому в рудниках и шахтных условиях, даже при относительной влажности воздуха от 80 до 85 %, только что смонтированная и включенная в работу пневмозаряжающая установка не будет иметь в течение некоторого времени проводящей пленки.
Рисунок 5.15 - Зависимость плотности зарядов на полиэтиленовой пластине при натирании шерстью от относительной влажности воздуха [5]
Условием стекания электростатических зарядов с поверхностей оборудования является минимальное время релаксации t, с:
, (5.16)
Где g - удельная проводимость материала, 1/Ом-м.
Увлажненный рудничный (шахтный) воздух содержит в своем составе определенное количество примесей. При высокой относительной влажности окружающей среды такой воздух можно считать своеобразным электролитом. Поэтому увеличение влажности рудничного воздуха если и не оказывает существенного влияния на утечку зарядов с гидрофобных поверхностей диэлектриков, то способствует рассеиванию зарядов, накапливаемых на металлических элементах пневмозаряжающих установок. Так, при пневмотранспортировании гранулированной аммиачной селитры по полиэтиленовому шлангу при относительной влажности воздуха 80 % потенциал движущего потока составлял 100 В (см. таблицу 5.14). В то же время на соединительных металлических муфтах потенциал отсутствовал.
Таким образом, увлажнение воздуха является одним из средств борьбы со статическим электричеством, ускоряющим рассеивание и стекание зарядов с наэлектризованных поверхностей, уменьшающим вероятность накопления электростатических зарядов до опасных величин. При пневмотранспортировании россыпных ВВ в минные камеры и скважины увлажнение воздуха как меру, способствующую уменьшению накопления зарядов, целесообразно применять в сухих забоях, используя для этой цели локальные средства: орошение водой, водяные завесы и т. д.
Удобны и эффективны методы защиты от статического электричества, основанные на повышении антистатических свойств электризующегося полимера шлангов путем введения в его состав соответствующих добавок, например сажи, графита, порошков металлов, карбонильного никеля. Утечка электростатических зарядов в этом случае обеспечивается увеличением объемной проводимости этих материалов. Ранними объектами исследований при разработке электропроводящих композиций были промышленные образцы полиэтилена и полиизобутилена. Электропроводящими наполнителями служили ацетиленовая сажа, алюминиевая пудра ПАК-3, карандашный графит и цинковая пыль. Полиизобутилен выполняет роль высокомолекулярного пластификатора.
Как показали исследования, природа электропроводящего наполнителя оказывает большое влияние на электрические свойства композиций (рисунок 5.16).
Содержание наполнителя, % (масс.)
1 - ацетиленовая сажа; 2 - графит карандашный; 3 - алюминиевая пудра; 4 - цинковая пыль
Рисунок 5.16 - Зависимость удельного сопротивления композиций с полиэтиленом низкой (а) и высокой (б) плотности от концентрации наполнителей: ------ rS , Ом; ------ rV , Ом-м
Большинство наполнителей снижает удельное сопротивление только при концентрациях выше 40 % по массе. Такие высокие концентрации делают полимерные композиции хрупкими и непригодными для конструкционных изделий. Лучшим наполнителем является ацетиленовая сажа. Введение в полимер 20 % ацетиленовой сажи снижает ее удельное сопротивление на 1,0...10 порядков. Увеличение концентрации сажи до 40 % уменьшает сопротивление еще на три порядка.
Наибольший практический интерес из числа исследованных образцов представляют композиции на основе полиэтилена, содержащие от 20 до 40 % ацетиленовой сажи и от 20 до 40 % полиизобутилена. Для изготовления труб была выбрана электропроводящая композиция П2ЭС-5 (ТУ6-05-1135-83). Она хорошо перерабатывается экструзией, обладает высокой морозостойкостью, не набухает в воде, нетоксична и имеет температуру плавления 130 О С. Удельное объемное и поверхностное сопротивления не превышают 106 ОмЧм и 106 Ом соответственно. Полупроводящие шланги композиции П2ЭС-5 испытывались на руднике "Молибден" Турнызузского горно-обогатительного комбината при пневмозаряжании минных камер и скважин гранулитом АС-8. Высококачественные полупроводящие шланги на основе модифицированной композиции П2ЭС-5 находят широкое применение в горнодобывающей промышленности и являются одним из эффективных средств борьбы со статическим электричеством при пневмозаряжании ВВ.
Кроме применения полупроводящих полиэтиленовых композиций, для транспортировки и хранения ВВ проведены работы по разработке антистатических рецептур на основе полиуретана. Например, из полиуретана создана флегматизирующая упаковка [51] - макрокапсула, позволяющая исключить переход горения во взрыв при возможных аварийных ситуациях.
Известно, что граница перехода взрывных процессов зависит от физико-механических характеристик материала и размеров емкости для хранения продукта. Наиболее эффективным материалом, с точки зрения снижения границы переходных взрывных процессов, является антистатический высокоэластичный полиуретан, позволяющий в сочетании с конструкцией упаковки придать ей флегматизирующие свойства и получить такой же эффект безопасности транспортирования сухого взрывчатого вещества, как и при его увлажнении. Материал упаковки - полиуретановый эластомер марки ГУП-58 ТУ 75 09103-268-90 - обладает достаточными физико-механическими характеристиками, стоек к истиранию, действию озона, кислорода и слабых растворов кислот и щелочей.
В целях обеспечения заданной электропроводности (удельное объемное электрическое сопротивление 1,5Ч107 ОмЧм) понижения горючести в состав эластомера были введены добавочные компоненты. В результате горючесть полиуретана по сравнению с применяемым в настоящее время древесноволокнистым материалом (в качестве упаковки) снижена примерно в три раза. Конструкция полиуретановой упаковки [51] представляет собой цельнолитой прямоугольный короб, закрепленный на поддоне. Габариты упаковки могут быть различны в зависимости от количества транспортируемого материала и состава ВВ.
Предотвращение электростатических разрядов
При транспортировании сыпучих ВВ наибольшую опасность представляют искровые разряды, возникающие внутри шлангов пневмопровода. Для предупреждения электростатических разрядов внутри диэлектрического шланга пневмопровода прокладывается токопроводящий многожильный луженый провод, соединенный с наконечником шланга и пневмозаряжающим устройством, или применяются электропроводные материалы для магистрали, описанные выше. Более надежно и эффективно использование электропроводных шлангов. Существенно снижается эффект электризации и возникновения электростатических зарядов за счет увлажнения транспортируемого ВВ двумя процентами воды или раствором аммиачной селитры. Это одновременно резко снижает запыленность воздуха в магистрали и на выходе из скважины. Но количество воды не рекомендуется больше 6 %, так как может привести к смыву алюминиевого порошка с поверхности гранул и нарушению однородности заряда ВВ.
Таким образом, для обеспечения электростатической безопасности при пневмозаряжании ВВ используют следующие приемы:
- - применение полупроводящих (антистатических) шлангов с удельным сопротивлением не более 106ОмЧм (в полупроводящих породах возможно применение шлангов с удельным сопротивлением не более 1010 ОмЧм); - использование токопроводной жилы, размещенной внутри шланга; - ограничение скорости транспортирования ВВ по шлангам; - введение в состав ВВ антистатических добавок, исключающих электризацию; - увлажнение ВВ (до двух процентов воды); - заземление металлического оборудования и металлических соединительных элементов шланга.
Применение перечисленных мероприятий будет способствовать значительному повышению безопасности взрывных работ в горнодобывающей промышленности и других областях, связанных с использованием ВВ.
Похожие статьи
-
Чувствительность ВВ к разрядам статического электричества - Использование взрывчатых веществ
Многие производственные процессы, особенно с применением диэлектрических материалов, сопровождаются образованием и накоплением электростатических...
-
Оценка электростатической безопасности при эксплуатации ВВ - Использование взрывчатых веществ
Одним из перспективных направлений в области совершенствования техники и технологии взрывных работ, повышения производительности труда является...
-
В процессе пневмотранспорта сыпучих ВВ за счет накопления зарядов могут возникать следующие электрические разряды. 1. Искровые разряды, при которых...
-
Оценка безопасности при механических воздействиях - Использование взрывчатых веществ
В разделе 4.2 изложены общепринятые методы определения чувствительности к различным механическим воздействиям на ВВ, применяемые в лабораторных условиях,...
-
Безопасность взрывных работ при наличии блуждающих токов - Использование взрывчатых веществ
Одним из опасных явлений при эксплуатации ВВ являются преждевременные взрывы зарядов ВВ, которые могут происходить в результате "ложного" воздействия на...
-
Средства защиты от статического электричества - Основы безопасности жизнедеятельности
Средства защиты от статического электричества по принципу действия делятся на следующие виды: * заземляющие устройства; * нейтрализаторы; * увлажняющие...
-
Защита от статического электричества - Негативные факторы производственной среды
Допустимые уровни напряженности электростатических полей установлены в ГОСТ 12.1.045-84. "Электростатические поля. Допустимые уровни на рабочих местах и...
-
Наиболее полно проведено изучение электростатических явлений, сопровождающих пневмозаряжание россыпных ВВ в СКГМИ на экспериментальном стенде (рисунок...
-
Одним из видов статического электричества является атмосферный электрический разряд - молния, который возникает между разноименно заряженными частями...
-
Опасное воздействие на работающих могут оказывать электромагнитные поля радиочастот (60 кГц-300 ГГц) и электрические поля промышленной частоты (50 Гц)....
-
Чувствительность ВВ к тепловому импульсу - Использование взрывчатых веществ
Обычно тепловые воздействия подразделяются на гомогенный - равномерный подогрев всей массы ВВ до некоторой критической температуры с развитием процесса...
-
Основные типы взрывчатых веществ и их классификация Взрывчатые вещества весьма разнообразны по своему химическому составу, физическим свойствам и...
-
Чувствительность ВВ к механическим воздействиям - Использование взрывчатых веществ
При выполнении взрывных работ взрывные материалы подвергаются различного рода механическим воздействиям в процессе испытания, транспортировки, заряжания,...
-
Результаты медицинских исследований показывают, что электризованная пыль может вызвать воспаление кожи, привести к появлению угрей и даже испортить...
-
ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ - Использование взрывчатых веществ
Взрывчатое вещество токсичность безопасность Эксплуатационная безопасность заключается в совокупности всех мероприятий по обеспечению безопасности работ...
-
Энергетической характеристикой является плотность потока мощности [Вт/м2] Биологический эффект воздействия определяется внесистемной единицей эр. 1 эр -...
-
Критерии оценки взрывоопасности при вибрации - Использование взрывчатых веществ
Критерии оценки взрывоопасности при получении и переработке взрывчатых материалов с применением вибрации существенно отличаются от рассмотренных выше...
-
Пневмоинструмент. Назначение, устройство, область применения, обслуживание. при эксплуатации и хранении Дымососы; устройство, принцип работы, область...
-
Область применения взрывчатых веществ - Использование взрывчатых веществ
На протяжении многих веков ВВ состоят на службе у человека. И сегодня существуют области человеческой деятельности, где без взрывчатых веществ обойтись...
-
Стойкость взрывчатых веществ - Использование взрывчатых веществ
Немаловажным критерием безопасности ВВ при хранении является Стойкость взрывчатых веществ. ВВ способны не только взрываться от действия начальных...
-
ЛИТЕРАТУРА - Использование взрывчатых веществ
1. Штетблехер, А. А. Пороха и взрывчатые вещества / А. А. Штетблехер. - М.: ОНТИ: Главная редакция химической литературы, 1936. - 610 с. 2. Бесчастнов,...
-
Разрушающие факторы взрывчатых веществ - Использование взрывчатых веществ
Детонация ВВ Детонация представляет собой самоподдерживающийся процесс перемещения по ВВ со сверхзвуковой скоростью ударного фронта (скачка давления),...
-
Возбуждение взрывных превращений и начальный импульс - Использование взрывчатых веществ
Наличие взрывчатых свойств у того или иного вещества определяет его потенциальную способность к взрывным превращениям в форме горения или детонации....
-
Основные повреждающие факторы при чрезвычайных ситуациях - Защита от стихийных бедствий
Стихийные бедствия являются трагедией для любого государства и, особенно, для тех районов, где они возникают. В результате стихийных бедствий страдает...
-
Чувствительность к трению - Использование взрывчатых веществ
Чувствительность ВВ к трению определяют применительно к требованиям техники безопасности при изготовлении и использовании ВВ. Применяемые методы в той...
-
Смесевые взрывчатые вещества - Использование взрывчатых веществ
Смеси на основе жидких нитропарафинов и солей гидразина (астралиты) Жидкие ВВ давно привлекали внимание исследователей в связи с повышенной плотностью,...
-
На основании значительных исследований на базе реальных повреждений типовых зданий и промышленных сооружений, вызванных ударными волнами при взрывах ВВ,...
-
1. Исключить опасность, исключить образование статического электричества или снизить его до безопасного уровня: - изготовление контактирующих частей из...
-
Чувствительность ВВ к совместному воздействию - Использование взрывчатых веществ
Кроме достаточно изученных и описанных выше воздействий на ВВ в процессе подготовки, переработки и эксплуатации, могут возникать сопутствующие...
-
Защита населения при авариях на химически опасных объектах включает комплекс мер, основными из которых являются: Оценка химической обстановки; Меры по...
-
Анализ опасности взрывчатых веществ В нашей стране многие годы было принято, что тема трагических событий и катастроф в сфере материального производства...
-
ВВЕДЕНИЕ - Использование взрывчатых веществ
Взрывчатые вещества (ВВ) как высококонцентрированный и экономичный источник энергии кроме оборонной отрасли широко применяют в различных отраслях...
-
Чувствительность к удару - Использование взрывчатых веществ
Чувствительность ВВ к удару определяют в основном на копрах, состоящих из двух, иногда из трех строго параллельных вертикальных направляющих, по которым...
-
Горение взрывчатых веществ - Использование взрывчатых веществ
Взрыв представляет собой одну из форм химического превращения взрывчатых веществ. Другой его формой является горение. Для горения также характерны...
-
При физической работе утомление передается тремя признаками: 1) нарушением автоматичности движения: если в начале работы человек может выполнять и...
-
Аварийно-химически опасные вещества (АХОВ) - это опасные химические вещества, применяемые в промышленности, сельском хозяйстве, при аварийном выбросе...
-
[7]. - Использование взрывчатых веществ
Таблица 5.4 - Состав продуктов взрыва смесей аммиачной селитры С тротилом Состав смеси, % Кислородный баланс, % Содержание газов в ПВ, % Аммиачная...
-
Токсичность взрывчатых веществ и продуктов взрыва - Использование взрывчатых веществ
Важной мерой промышленной санитарии при эксплуатации ВВ является защита людей от токсичного действия ВВ и продуктов их взрыва. Контакт с ВВ и их...
-
Кратко об использовании СИЗ в некоторых отраслях промышленности - Средства индивидуальной защиты
На предприятиях горной промышленности СИЗ предохраняют рабочих и служащих от высоких или низких температур, повышенной или пониженной влажности воздуха,...
-
КРИТЕРИИ БЕЗОПАСНОСТИ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ - Использование взрывчатых веществ
В технической литературе и научных публикациях к взрывчатым характеристикам ВВ относят Чувствительность веществ к различным внешним воздействиям...
Основные принципы защиты от статического электричества при пневмозаряжании - Использование взрывчатых веществ