Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Statická elektřina Rizika v chemických výrobách spojená s akumulací a uvolněním náboje statické elektřiny.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Statická elektřina Rizika v chemických výrobách spojená s akumulací a uvolněním náboje statické elektřiny."— Transkript prezentace:

1 Statická elektřina Rizika v chemických výrobách spojená s akumulací a uvolněním náboje statické elektřiny

2 Bezpečnost chemických výrob – Statická elektřina Rizika statického náboje  Obvyklý zdroj vznícení v chemickém průmyslu  Obtížně postižitelná příčina havárií –přes značné prevenční úsilí stále dochází k havarijním situacím způsobeným statickým nábojem  Základní charakterizace problému –pochopení základních jevů spojených s akumulací a uvolněním statického náboje –zabránění akumulace náboje –v případě nevyhnutelné akumulace náboje zamezit nežádoucím následkům výboje např. inertní atmosféra

3 Bezpečnost chemických výrob – Statická elektřina Základní info o vzniku statického náboje  Elektrický náboj se akumuluje na povrchu tuhých materiálů  Vznik náboje statické elektřiny –Kontakt dvou materiálů –Migrace elektronů –Přerušení kontaktu – opačně nabité povrchy  Vliv dielektrických vlastností materiálů –2 dobré vodiče elektrony velmi mobilní – malý náboj –alespoň 1 špatný vodič elektrony málo mobilní – velký náboj

4 Bezpečnost chemických výrob – Statická elektřina Příklady  Domácnost –čištění bot na rohožce –česání vlasů –svlékání svetru  Průmysl –čerpání nevodivé kapaliny trubkou –míchání emulzí –doprava sypkých látek –tryskání páry na neuzemněný vodič

5 Bezpečnost chemických výrob – Statická elektřina Kdy je náboj nebezpečný  Nebezpečný potenciální zdroj vznícení –oblaky par VOC –prachové oblaky  Průmyslová mez nebezpečnosti –napětí > 350 V –energie > 0,1 mJ  Pro představu –chůze po koberci dokáže akumulovat statický náboj schopný výboje o energii až 20 mJ a napětí 1000 V

6 Bezpečnost chemických výrob – Statická elektřina Orientační data pro elektrostatické výpočty Napětí vyvolá jiskření mezi hroty 12 mm vzdálenými14000 V Jiskření mezi deskami 0,01 mm vzdálenými350 V Minimální energie pro vznícení (MIE) Páry0,1 mJ Mlhy1 mJ Prachy10 mJ Zeta potenciál0,01-0,1 V

7 Bezpečnost chemických výrob – Statická elektřina Vznik náboje prouděním  Nerovná distribuce elektronů na rozhraní trubky a tekutiny  Vzniká elektroforetický proud  Zastavení/zpomalení proudění –disipace náboje –relaxační doba

8 Bezpečnost chemických výrob – Statická elektřina Napětí vzniklé prouděním  Vznik elektrického proudu prouděním v trubce  Přenos náboje do zásobníku  Vytvoření napětí mezi konci skleněné trubky kovová trubka skleněná trubka skleněná nádoba

9 Bezpečnost chemických výrob – Statická elektřina Procesní zařízení jako kondenzátor  Kondenzátor –paralelně orientované povrchy které nejsou propojeny vodičem a nejsou uzemněné –mohou uchovávat značně velký náboj

10 Bezpečnost chemických výrob – Statická elektřina Kapacita průmyslových „kondenzátorů“  Sférická geometrie  Plošná geometrie Objekt Kapacita F  Nářadí, pivní plechovka5 Barel l nádrž100 Člověk200 Automobil500 Cisternový vůz1000

11 Bezpečnost chemických výrob – Statická elektřina Energie nabitého kondenzátoru  Nabíjení kondenzátoru –dW práce potřebná ke zvětšení uloženého náboje o dQ –potřebná k překonání rozdílu potenciálů  Při vybití kondenzátoru se práce (energie) uvolní

12 Bezpečnost chemických výrob – Statická elektřina Vliv režimu proudění  Laminární proudění –10 0 l/s –Re ~ 10 3 –U = 0.05 V –E = J  Turbulentní proudění –5*10 2 l/s –Re ~ 3*10 5 –U = 500 V –E = 5 mJ Hadice l = 6 m d = 5 cm

13 Bezpečnost chemických výrob – Statická elektřina Vliv vodivosti kapaliny  Nevodivá nádoba –Případ A U = 20 V E = mJ –Případ B U = 2 kV E = 0,2 mJ  Vodivá nádoba –„samoizolační efekt“ nevodivé kapaliny

14 Bezpečnost chemických výrob – Statická elektřina Havarijní scénář

15 Bezpečnost chemických výrob – Statická elektřina Potlačování rizik statické elektřiny  Nevýbušná atmosféra –práce pod spodní mezí výbušnosti a pod bodem vzplanutí  Prevence akumulace náboje a jiskření –Relaxace –Nulování a zemnění –Ponorné trubky –Zvyšování vodivosti aditivy

16 Bezpečnost chemických výrob – Statická elektřina Relaxace  Přivádění kapaliny do zásobníku shora –náhlé oddělení rychle tekoucí kapaliny od stěny –ukládání velkého náboje  Rozšíření trubky před vstupem do zásobníku –zpomalení proudění –dostatek času pro disipaci náboje  Empiricky –doba zdržení v rozšíření má být 2x větší než relaxační doba pro danou kapalinu

17 Bezpečnost chemických výrob – Statická elektřina Nulování a zemnění  Napětí mezi dvěma vodivými materiály se nuluje jejich vodivým propojením  Větší celky lze převést na nulový potenciál zemněním

18 Bezpečnost chemických výrob – Statická elektřina Nulování a zemnění

19 Bezpečnost chemických výrob – Statická elektřina Ponorné trubice  Prodloužená trubice zabraňuje akumulaci náboje, ke které by došlo při volném pádu kapaliny  Nebezpečí –Zpětné nasátí kapaliny

20 Bezpečnost chemických výrob – Statická elektřina Zvyšování vodivosti aditivy  Antistatická aditiva –alkohol –voda –polární kapaliny  Zvyšují vodivost kapaliny –neizolovaná nádoba – snižuje odpor stěny –izolovaná nádoba – zvyšuje rychlost akumulace náboje  Musí být mísitelná s kapalinou


Stáhnout ppt "Statická elektřina Rizika v chemických výrobách spojená s akumulací a uvolněním náboje statické elektřiny."

Podobné prezentace


Reklamy Google