Калинин А.А. (рук.) Безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие по самостоятельной работе

Подождите немного. Документ загружается.

121

устройства и приспособления для обеспечения безопасности работ при

измерениях и испытаниях в электроустановках (указатели напряжения для

проверки совпадения фаз, клещи электроизмерительные, устройства для про-

кола кабеля);

диэлектрические перчатки, галоши, боты;

диэлектрические ковры и изолирующие подставки;

защитные ограждения (щиты и ширмы);

изолирующие накладки и колпаки;

ручной изолирующий инструмент;

переносные заземления;

плакаты и знаки безопасности;

специальные средства защиты, устройства и приспособления изоли-

рующие для работ под напряжением в электроустановках напряжением 110

кВ и выше;

гибкие изолирующие покрытия и накладки для работ под напряжением

в электроустановках напряжением до 1000 В;

лестницы приставные и стремянки изолирующие стеклопластиковые.

Кроме перечисленных средств защиты в электроустановках применя-

ются следующие СИЗ:

средства защиты головы (каски защитные);

средства защиты глаз и лица (очки и щитки защитные);

средства защиты органов дыхания (противогазы и респираторы);

средства защиты рук (рукавицы);

средства защиты от падения с высоты (пояса предохранительные и ка-

наты страховочные);

одежда специальная защитная (комплекты для защиты от электриче-

ской дуги).

Выбор необходимых электрозащитных средств, средств защиты от

электрических полей повышенной напряженности и средств индивидуальной

защиты регламентируется Инструкцией по применению и испытанию

средств защиты, используемых в электроустановках (утверждена приказом

Минэнерго России от 30 июня 2003 г. № 261) и Межотраслевыми правилами

по охране труда (правилами безопасности) при эксплуатации электроустано-

вок, санитарными нормами и правилами выполнения работ в условиях воз-

действия электрических полей промышленной частоты, руководящими ука-

заниями по защите персонала от воздействия электрического поля и другими

соответствующими нормативно-техническими документами с учетом мест-

ных условий.

Смонтированные или реконструированные ЭУ и пусковые комплексы

должны быть приняты в эксплуатацию в порядке, установленном действую-

щими правилами.

122

Вновь сооружаемые и реконструированные ЭУ и установленное в них

электрооборудование должны быть подвергнуты приемо-сдаточным испыта-

ниям.

Вновь сооружаемые и реконструированные ЭУ вводятся в промышлен-

ную эксплуатацию только после приемки их приемочными комиссиями со-

гласно действующим положениям.

Перед приемкой в эксплуатацию электроустановок должны быть про-

ведены:

приемо-сдаточные испытания оборудования и пусконаладочные испы-

тания отдельных систем электроустановок;

в период строительства и монтажа зданий и сооружений промежуточ-

ные приемки узлов оборудования и сооружений, в том числе скрытых работ.

Приемо-сдаточные испытания оборудования и пусконаладочные испы-

тания отдельных систем должны быть проведены подрядчиком (генподряд-

чиком) по проектным схемам после окончания всех строительных и монтаж-

ных работ по сдаваемой электроустановке.

Перед приемо-сдаточными и пусконаладочными испытаниями должно

быть проверено выполнение ПУЭ, СНиП, государственных стандартов,

включая стандарты безопасности труда, правил органов государственного

надзора, правил техники безопасности и промышленной санитарии, правил

взрыво- и пожаробезопасности, указаний заводов-изготовителей, инструкций

по монтажу оборудования.

Дефекты и недоделки, допущенные в ходе строительства и монтажа, а

также дефекты оборудования, выявленные в процессе приемосдаточных и

пусконаладочных испытаний, должны быть устранены строительными, мон-

тажными организациями и заводами-изготовителями до приемки электроус-

тановок в эксплуатацию.

Перед приемкой должны быть подготовлены условия для надежной и

безопасной эксплуатации электроустановок:

укомплектован, обучен (с проверкой знаний) эксплуатационный персо-

нал;

разработаны эксплуатационные инструкции и оперативные схемы, тех-

ническая документация;

подготовлены и испытаны защитные средства, инструмент, запасные

части и материалы;

введены в действие средства связи, сигнализации и пожаротушения,

аварийного освещения и вентиляции.

До приемки в эксплуатацию электроустановки должны быть приняты

потребителем (заказчиком) от подрядной организации по акту. После этого

потребитель (заказчик) представляет инспектору государственного энергети-

ческого надзора проектную и техническую документацию в требуемом объе-

123

ме и электроустановки для осмотра и допуска их и эксплуатацию. Приемка в

эксплуатацию электроустановок с дефектами и недоделками запрещается.

При приемке оборудования из ремонта должны быть проверены вы-

полнение всех предусмотренных работ, внешнее состояние оборудования

(наличие тепловой изоляции, чистота, окраска, состояние перил и площадок

и т. п.), наличие и качество ремонтной отчетной технической документации.

Вводимое после ремонта оборудование должно испытываться в соот-

ветствии с Нормами испытания электрооборудования.

Специальные испытания эксплуатируемого оборудования проводятся

по схемам и программам, утвержденным ответственным за электрохозяйство.

Основное оборудование электроустановок, прошедшее капитальный

ремонт, подлежит испытаниям под нагрузкой не менее 24 ч, если на этот счет

не имеется других указаний заводов-изготовителей. При обнаружении де-

фектов капитальный ремонт не считается законченным до их устранения и

вторичной проверки под нагрузкой также в течение 24 ч.

Все работы, выполненные при капитальном ремонте основного элек-

трооборудования, принимаются по акту, к которому должна быть приложена

техническая документация по ремонту. О работах, проведенных при капи-

тальном ремонте остального электрооборудования и аппаратов, делается

подробная запись в паспорте оборудования или специальном ремонтном

журнале. На предприятии должна быть следующая техническая документа-

ция, в соответствии с которой электроустановки допускаются к эксплуата-

ции:

генеральный план с нанесенными зданиями, сооружениями и подзем-

ными электротехнические коммуникации;

утвержденная проектная документация (чертежи, пояснительные за-

писки и др.) со всеми последующими изменениями;

акты приемки скрытых работ, испытаний и наладки электрооборудова-

ния, приемки электроустановок в эксплуатацию;

исполнительные рабочие схемы первичных и вторичных электрических

соединений;

технические паспорта основного электрооборудования;

инструкции по обслуживанию электроустановок, а также должностные

инструкции по каждому рабочему месту и инструкции по охране труда.

Литература: [34, 36, 46–54, 94–96, 153, 154, 158].

Вопросы для самоконтроля

1. Расскажите о воздействии электрического тока на организм челове-

ка.

124

2. Назовите виды поражения людей электрическим током и основные

причины электротравм.

3. Как подразделяют помещения и наружные установки по степени

опасности поражения электрическим током?

4. Сущность защитного заземления и защитного зануления.

5. Укажите СИЗ от статического электричества, электрозащитные сред-

ства.

6. Техническая документация, необходимая для допуска электрообору-

дования в эксплуатацию.

Тема 14. Электростатическая искробезопасность

Статическое электричество и причины его возникновения. Параметры

и опасность статического электричества.

Нормирование статического электричества на рабочих местах.

Основные методы и средства обеспечения электростатической искро-

безопасности (заземление, нейтрализация, СИЗ и др.).

Контроль обеспечения электростатической искробезопасности.

Указания к изучению темы

Статическое электричество − это совокупность явлений, связанных с

возникновением, сохранением и релаксацией (снятием) свободного электри-

ческого заряда на поверхности и в объеме веществ, материалов, изделий или

на изолированных проводниках. Количественно статическое электричество

характеризуется напряженностью Е (В/м). Образование зарядов статического

электричества происходит:

при транспортировании потока жидкости и газа по трубопроводам;

распылении порошков;

эксплуатации станков и машин с ременной передачей;

деформации или дроблении твердых тел;

снятии копий на ксероксе;

облучении экрана монитора потоком заряженных частиц.

контакте и трении друг с другом двух предметов из различных мате-

риалов.

При контакте двух материалов на их поверхности образуется двойной

электрический слой с разделением зарядов: отрицательных на поверхности

125

одного материала, положительных – на поверхности другого. При сохране-

нии контакта (при неразделенных поверхностях) суммарный заряд материа-

лов равен нулю.

При разделении поверхностей контактирующих материалов происхо-

дит разделение зарядов, возникает разность потенциалов, увеличивается на-

пряженность электрического поля, образующегося между разделенными по-

верхностями. Способность веществ и материалов образовывать заряды ста-

тического электричества зависит в основном от их удельного объемного

электрического сопротивления ρ. Условно принято, что при ρ < 10

Ом х м

заряды не накапливаются и опасности не представляют. Если напряженность

электростатического поля превышает электрическую прочность среды (воз-

духа), то происходит разряд статического электричества. Ниже приведены

ориентировочные значения разности потенциалов (В), возникающих при не-

которых технологических процессах:

протекание химически чистого бензола по стальным трубам – 3600;

обработка каучука в вакуум-смесителях и на вальцах – 15000;

обработка каучука на пластикационных каландрах– 7000;

выпуск из баллона ацетилена, увлажненного ацетоном – 9000;

выпуск диоксида углерода из баллона – 8000;

завихрение угольной пыли – 10000;

выпуск диоксида углерода по резиновому шлангу – 10000;

движение кожаного приводного ремня со скоростью 15 м/с – 80000;

движение резиновой ленты конвейера, груженного сыпучим вещест-

вом, – до 45000;

движение автомобиля по бетону – 3000.

Опасность воздействия разрядов статического электричества проявля-

ется в препятствовании нормальному ходу технологического процесса, соз-

дании помех в работе электронного оборудования и приборов, возможности

образования электрической искры. Разряд статического электричества пред-

ставляет опасность в отношении воспламенения горючей среды во всех слу-

чаях, когда выделяемая искрой энергия превышает минимальную энергию

зажигания этой среды.

Электростатические поля оказывают такое же вредное воздействие на

работника, как электрические поля средней мощности, создаваемые пере-

менным или постоянным электрическим током. Накопление высоких потен-

циалов статического электричества возможно и на работнике, что обусловле-

но трением одежды, перемещением работника, а также индуктивной навод-

кой от заряженных перерабатываемых веществ и материалов. Разряд нако-

пившихся на теле работника зарядов статического электричества не может

привести к поражению его электрическим током, так как сила тока разряда

невелика (примерно 10

-6

–10

-8

А). Воздействие статического электричества на

организм зависит от энергии разряда и приводит к непроизвольным судо-

126

рожным сокращениям мышц, угнетенному и шоковому состоянию, заболева-

ниям нервной системы. При работе оператора за монитором компьютера

происходит осаждение частиц пыли на поверхности тела работника, что мо-

жет служить причиной кожных заболеваний, порчи контактных линз и разви-

тия катаракты.

Электростатическая искробезопасность – это состояние объекта защи-

ты, при котором исключается возможность возникновения пожара или взры-

ва от разрядов статического электричества. В соответствии с ГОСТ 12.1.018–

93 электростатическая искробезопасность объекта достигается при условии

выполнения соотношения

W = К х W

MIN

где К – коэффициент безопасности, выбираемый из условий допустимой

(безопасной) по ГОСТ 12.1.004 и ГОСТ 12.1.010 вероятности зажигания или

принимаемый равным 0,4.

Предельно допустимые уровни (ПДУ) напряженности Е устанавливает

ГОСТ 12.1.045−84 в зависимости от времени пребывания на рабочих местах:

при продолжительности работы в течение 1 ч – не более 60 кВ/м;

при напряженности менее 20 кВ/м время пребывания в электростатиче-

ских полях не регламентируется;

в диапазоне напряженности от 20 до 60 кВ/м допустимое время пребы-

вания работника без СИЗ зависит от фактического уровня напряженности на

рабочем месте:

t = (E

ПРЕД

/Е

ФАКТ

)

где

− допустимое время пребывания на рабочем месте, ч; Е

ПРЕД

= 60 кВ/м −

ПДУ напряженности; Е

ФАКТ

– фактический уровень напряженности, кВ/м.

Методы обеспечения электростатической искробезопасности подразде-

ляют:

на методы, не влияющие на сам процесс электризации, но ликвиди-

рующие или снижающие возможность возникновения искровых разрядов;

методы, уменьшающие электризацию веществ и материалов;

методы, направленные на устранение зарядов статического электриче-

ства.

Заземление является наиболее часто применяемой мерой защиты от

статического электричества; его цель – устранение электрических разрядов

127

на проводящих элементах оборудования. При заземлении изолированного

проводника разность потенциалов между проводником и землей становится

равной нулю, а генерируемые электростатические заряды стекают на землю.

Аппараты, машины и устройства, являющиеся источниками интенсивного

возникновения зарядов статического электричества, следует выделять и за-

землять независимо от заземления всей технологической цепи. Сопротивле-

ние заземляющего устройства (контура заземления), предназначенного для

защиты от статического электричества, ввиду малых токов утечки допускает-

ся до 100 Ом. При сливе горючих жидкостей по резиновым рукавам (шлан-

гам) на них надевают наконечники из цветного металла, которые электриче-

ски соединяются через тросики или спирали рукавов с металлическим корпу-

сом сосуда. Такие заземляющие проводники весьма малого сечения доста-

точно эффективны.

Увеличение объемной проводимости диэлектриков является одним из

методов защиты, поскольку в конечном счете проводимость диэлектрика

(материала) определяет способность диэлектрика отводить возникающие за-

ряды статического электричества. Способы увеличения объемной проводи-

мости для жидкости и твердых диэлектриков различны. Электропроводность

жидкостей можно увеличить, вводя в них антистатические присадки, предот-

вращающие накопление зарядов статического электричества. К ним относят-

ся, например, хромовые соли синтетических жирных кислот. Количество их в

процентном отношении не превышает, как правило, 0,001–0,003 %. Лучшим

наполнителем для твердых диэлектриков является графит, алюминиевая пуд-

ра и др.

Снижение поверхностного электрического сопротивления за счет при-

менения электропроводящих покрытий, например, эмалей ХС−928, АК−562,

ХС−5132. Эмали наносят в два слоя, чтобы толщина составляла 100−170 мкм.

Применение мокрых процессов и повышение относительной влажности

воздуха до 70 % и более. Считается, что при относительной влажности 70 %

и более на материалах скапливается достаточное количество влаги, чтобы

предотвратить накопление зарядов статического электричества. Хотя при ув-

лажнении воздуха происходит генерирование зарядов, но образовавшиеся за-

ряды стекают так быстро, что не успевают накапливаться. Эти же материалы,

становясь сухими, восстанавливают свои изоляционные свойства, и электри-

зация их становится заметной. Устранение опасности возникновения стати-

ческого электричества путем повышения относительной влажности не дости-

гается, если, во-первых, материал содержится при высокой температуре (при

этом адсорбированная пленка влаги не может удержаться на поверхности),

во-вторых, если скорость перемещения заряженного материала больше, чем

скорость образования пленки влаги. Этот метод не всегда применим, так как

пленка влаги может ухудшать качество продукции. На практике высокая от-

носительная влажность в помещении поддерживается посредством свободно-

128

го испарения с больших поверхностей воды, распылением воды и выпуском

пара из форсунок.

Изменение режима технологического процесса. В любом технологиче-

ском процессе, сопровождающемся электризацией, всегда имеются две зоны

(генерирования и рассеяния зарядов), в которых закономерности обмена

электрическими зарядами различны. В зонах генерирования преимуществен-

но протекают процессы электризации (разделение зарядов противоположно-

го знака), а в зонах рассеяния – утечка (или релаксация) зарядов с наэлектри-

зованного материала.

Сущность этого явления объясняется законом сохранения зарядов.

Важным свойством этих зон, облегчающих защиту от статического электри-

чества, является то, что они разделены в пространстве. Четкое разграничение

зон генерирования и рассеяния зарядов характерно только для переработки

однородных диэлектрических материалов и транспортирования жидких ди-

электриков. Тем не менее, выявление зон генерирования и рассеяния зарядов

весьма важно для осуществления конструктивных мер защиты от статическо-

го электричества. Известно, что с этой целью устанавливают сетки, решетки,

пластины, увеличивающие поверхность соприкосновения наэлектризованно-

го материала с заземленными частями оборудования. Применение таких мер

вполне оправдано в зонах рассеяния зарядов (бункерах, приемных емкостях и

т. д.). Однако при установлении сеток и пластин в трубопроводах или других

зонах электризация материала резко интенсифицируется вплоть до возникно-

вения искровых разрядов с транспортируемого материала в разрядных зонах

(бункерах, циклонах и т. д.).

В конечных аппаратах пневмотранспортных устройств, где происходит

осаждение сыпучего материала, и в приемных резервуарах для жидкостей

скорость транспортируемых потоков равна нулю; преобладающим процессом

в них является утечка зарядов. Последнее обстоятельство используют для

устранения зарядов с жидких диэлектриков путем устройства релаксацион-

ных емкостей, представляющих собой расширенные участки трубопровода,

где с жидкого диэлектрика до поступления в резервуар утекает большая

часть заряда. Устанавливают эти емкости непосредственно перед приемным

резервуаром. Кроме основного источника генерирования зарядов, существу-

ют еще и побочные источники, сопутствующие основному, действие которых

в большинстве случаев легко предотвратить. Побочное генерирование и раз-

деление зарядов может происходить внутри конечной емкости при: разбрыз-

гивании входящих потоков жидкости; прохождении пузырей воздуха или га-

за через слой жидкости или сыпучего материала; разбрызгивании воды, на-

ходящейся на дне бака, входящим потоком; возбуждении пыли в бункерах;

перемешивании жидкости и сыпучего материала внутри контейнера.

В зависимости от характеристик перерабатываемых веществ для пре-

дотвращения побочных источников генерирования зарядов нужно придержи-

129

ваться следующих правил: не наполнять резервуары открытой струей, за ис-

ключением горючих жидкостей; наполнение резервуаров и цистерн произво-

дить под уровень жидкости; линейную скорость жидкости в питающей трубе

поддерживать низкой до тех пор, пока наливная труба не будет заполнена;

при перемещении сыпучих материалов прежде всего избегать всклубливания

пыли в бункерах с помощью скатов внутри бункера и т. п.

Известно также, что количество зарядов, накапливающихся в жидких

диэлектриках в единицу времени при перекачке их по трубопроводам, про-

порционально средней скорости потока в степени 1,875 и диаметру трубо-

провода в степени 0,825. Следовательно, уменьшая скорость перекачки и

диаметр транспортных труб, можно снизить величину заряда, переносимого

потоком в резервуар за единицу времени. Если нежелательно уменьшать

производительность установки, то следует увеличить диаметр труб, благода-

ря чему уменьшится скорость перекачиваемой жидкости. Так, допустимые

скорости для перекачки бензина – 4 м/с, чистой нефти – 7 м/с, эфира и серо-

углерода – 1 м/с, для сложных эфиров и спиртов – 9–10 м/с.

Нейтрализация статического электричества сводится к образованию

необходимого количества положительных и отрицательных ионов в местах

генерирования и накопления зарядов. При нормальных атмосферных услови-

ях воздух – хороший диэлектрик и содержит небольшое количество носите-

лей электрического заряда в единице объема. Если же на некоторый объем

воздуха воздействовать ультрафиолетовыми или рентгеновскими лучами, об-

ладающими ионизирующей способностью, то количество пар ионов в едини-

це объема воздуха резко увеличивается. Эффективные ионизаторы воздуха –

радиоактивное излучение и электрическое поле большой напряженности.

Обычно после прекращения ионизирующего воздействия ионы нейтрализу-

ются. Но если ионизировать воздух в местах скопления электростатических

зарядов, то под действием создаваемого ими электрического поля разно-

именно заряженные ионы перемещаются в противоположных направлениях.

Ионы, полярность которых противоположна зарядам на наэлектризованном

материале, перемещаются к его поверхности и нейтрализуют статические за-

ряды.

Чаще всего для ионизации воздуха используют коронный разряд (тре-

бующий наличия электрического поля высокого напряжения) и радиоактив-

ное излучение. В связи с этим в промышленности наибольшее распростране-

ние получили индукционные, высоковольтные и радиоактивные нейтрализа-

торы

Для оценки опасности статического электричества и эффективности

методов и средств обеспечения электростатической искробезопасности про-

водят контроль следующих параметров: величины тока электризации, плот-

ности объемного и поверхностного зарядов, потенциала, а также напряжен-

130

ности электростатического поля. В соответствии с ГОСТ 12.1.045–84 кон-

троль проводят:

при приеме в эксплуатацию электроустановок высокого напряжения

постоянного тока;

вводе нового технологического процесса, сопровождающегося электри-

зацией материалов;

каждом изменении конструкции электроустановок и технологических

процессов и после проведения ремонтных работ;

организации нового рабочего места.

Широкое применение в практике электростатических измерений на-

шли:

измеритель электростатического поля ИЭСП-01 – принцип действия

прибора основан на измерении напряженности электростатического поля в

пространстве между измерительной пластиной (диском) и поверхностью эк-

рана монитора, расположенными на фиксированном расстоянии 0,1 м друг от

друга;

измеритель электростатического потенциала ИЭСП-6 – прибор позво-

ляет контролировать величину электростатического потенциала на оконеч-

ных устройствах средств отображения информации вычислительной техники

(дисплеях, видеомониторах, видеомодулях и видеодисплейных терминалах;

измеритель напряженности электростатического поля ИЭСП-7 – при-

бор позволяет измерять напряженность электростатического поля в про-

странстве

измеритель напряженности электростатического поля ЭСПИ-301 вы-

полнен в виде малогабаритного носимого прибора с автономным питанием.

Основными элементами измерителя являются устройство отсчетное УО-301

и механический модулятор ММ-301 с насадками. Работа измерителя основа-

на на возбуждении в ММ-301 под воздействием измеряемого электростати-

ческого поля переменного напряжения, пропорционального напряженности

поля. Переменное напряжение предварительно усиливается в ММ-301 и по-

ступает на вход в УО-301, где происходят его фильтрация, дальнейшее уси-

ление и преобразование в постоянное напряжение и индикация.

Измерения проводят не менее 3 раз на высоте 0,5; 1,0 и 1,7 м (рабочая

поза «стоя») и 0,5; 0,8 и 1,4 м (рабочая поза «сидя») от опорной поверхности.

Определяющим является наибольшее значение измеренной напряженности

поля.

Литература: [41, 92, 158].

Вопросы для самоконтроля