Защита от статического электричества при наливе цистерн

Под статическим электричеством понимаются электрические заряды, находящиеся в состоянии относительного покоя, распределенные на поверхности или в объеме диэлектрика или на поверхности изолированного проводника.

Контактная разность потенциалов различна и зависит от диэлектрических свойств соприкасающихся материалов, их физического состояния, величины давления, с которым поверхности прижаты друг к другу, скорости перемещения, от влажности и температуры окружающей среды и др.

Электризация твердых тел возможна при движении ременных передач и конвейерных лент.

Как показывают проведенные исследования, интенсивная электризация наблюдается при соударении частиц о поверхности трубопроводов в процессе пневмотранспортировки пылевидных материалов, деформации, дроблении (разбрызгивании) веществ, относительном перемещении двух находящихся в контакте тел, слоев жидкости или сыпучих материалов, при интенсивном перемещении, перемешивании, кристаллизации и испарении веществ.

Кроме того, возможна электризация жидкостей, имеющих низкую электропроводность, в том числе при наливе, сливе и перекачке толуола, бензина и других нефтепродуктов из незаземленных резервуаров, цистерн, бочек; при перевозке жидкостей в незаземленных емкостях; при их фильтровании через пористые перегородки и сетки и т.п. Опасность статического электричества обусловлена главным образом возможностью искрового разряда, что может привести к взрыву, пожару и, следовательно, поражению людей.

Разряд статического электричества возникает тогда, когда напряженность электростатического поля достигает пробивной (критической) величины. Для воздуха пробивное напряжение составляет примерно 30 кВ/см.

Физиологическое действие статического электричества на организм человека зависит от величины, освобождающейся при разряде электрической энергии. Человек может испытать слабые, умеренные или сильные уколы или удары. Уколы и толчки не опасны для жизни, так как сила тока ничтожно мала. Однако возможны рефлекторные движения, приводящие к падению с высоты, соприкосновению с не огороженными вращающимися частями машин и т.п.

На железнодорожном транспорте из всего многообразия технологических процессов, приводящих к появлению статического электричества, основными являются транспортировка различных жидкостей в цистернах, перекачка нефтепродуктов на сливно-наливных эстакадах.

Рассмотрим процесс электризации жидкости. Механизм электризации жидкости, движущейся по трубе, объясняется механическим разрушением двойного электрического слоя, возникающего на границе с твердой фазой. Поскольку любая диэлектрическая жидкость всегда содержит в себе определенное количество носителей электрического заряда, на границе раздела жидкой и твердой фаз происходит образование двойного электрического слоя.

При этом заряды одного знака, оседающие на поверхности твердой стенки, нейтрализуются, а заряды противоположного знака, находящиеся в объеме жидкости, увлекаются потоком и попадают в приемный резервуар. Если в резервуаре над поверхностью жидкости имеется легковоспламеняющаяся паровоздушная смесь, то не исключена возможность взрыва и пожара вследствие разряда статического электричества между поверхностью наэлектризованной жидкости и стенками резервуара или другими заземленными элементами конструкции.

Образование зарядов статического электричества происходит также при заполнении резервуаров свободно падающей струей, с разбрызгиванием.

При этом мелкие и крупные капли приобретают заряды противоположных знаков. Образуется облако мелких капель, создающее над поверхностью жидкости электрическое поле с высоким градиентом. В результате этих явлений происходят электростатические разряды.

Основные факторы, определяющие интенсивность электризации нефтепродуктов, чистота нефтепродуктов и их электрическое сопротивление; скорость и характер движения (непрерывной струей или разбрызгиванием); материал металла трубопроводов, резервуаров и других приспособлений, по которым движутся нефтепродукты, а также состояние их внутренней поверхности. Особенно интенсивно электризуются нефтепродукты при их фильтрации.