Elektrik statik adalah fenomena biasa yang boleh mengakibatkan pembuangan elektrik, menyebabkan kebakaran dan letupan di lokasi berbahaya. Persoalannya apabila percikan elektrostatik berlaku di atmosfer yang mudah terbakar ialah adakah tenaga yang dilepaskan akan menyebabkan pencucuhan atau tidak.
Gambar 1. Lokasi berbahaya, seperti loji petrokimia, mudah terkena pencucuhan elektrik statik dan perhatian khusus mesti diberikan.
Pendekatan Berasaskan MIE untuk Menilai Bahaya Pengumpulan Caj
Masalah pencucuhan elektrostatik rumit, dan tidak ada teori yang diterima sepenuhnya. Pendekatan membandingkan tenaga kapasitif yang ada dengan tenaga pencucuhan minimum (MIE) campuran mudah terbakar. MIE adalah tenaga terkecil yang mampu menyalakan suasana yang mudah terbakar pada kepekatannya yang paling mudah dinyalakan.
Gambar 2. Langkah-langkah menuju pencucuhan atmosfer yang berpotensi meletup untuk cas dan pelepasan elektrostatik.
Potensi yang dikembangkan pada badan adalah nisbah cas dan kapasitinya:
di mana:
V = potensi, dalam volt
Q = caj yang disimpan di badan, dalam coulomb
C = kapasitansi antara badan dan persekitarannya, di farad
Badan bertambah tenaga apabila casnya meningkat dari sifar ke nilai Q - sama dengan kerja yang dilakukan semasa proses - ditunjukkan sebagai:
Sekiranya:
Pencucuhan mungkin berlaku.
NFPA 497, "Amalan yang Disarankan untuk Klasifikasi Cecair, Gas, atau Wap yang Mudah Terbakar dan Lokasi Berbahaya (Dikelaskan) untuk Pemasangan Elektrik di Kawasan Proses Kimia," menyenaraikan bahan mudah terbakar yang dipilih dengan sifat fizikal yang relevan - seperti had mudah terbakar yang lebih rendah (LFL) , Had mudah terbakar atas (UFL), dan MIE.
Jadual 1. MIE untuk bahan kimia biasa.
Untuk wap yang mudah terbakar, "aturan praktis" MIE adalah 0.025 mJ. Tenaga yang dikeluarkan oleh duit syiling kecil - kira-kira 2.3 g berat - turun dari ketinggian 25 mm ialah 0.25 mJ.
Pelepasan statik dari manusia boleh mencapai 60 mJ atau lebih. Langkah berjaga-jaga keselamatan adalah mempertimbangkan tubuh manusia yang mampu menyalakan wap mudah terbakar dengan MIE sama dengan 100 mJ atau lebih rendah. Kilauan yang dapat dilihat pada sentuhan mempunyai sekitar 20 mJ.
Cecair mudah terbakar sangat mudah menguap, dan wap mudah terbakar yang dihasilkan dapat meresap ke seluruh kemudahan. Sekiranya kepekatan mencapai tahap mudah terbakar dengan adanya sumber pencucuhan, kebakaran atau letupan mungkin berlaku. Tetapi jika wap dan udara tidak dicampurkan dengan secukupnya atau campurannya terlalu ramping atau terlalu kaya, tidak akan ada pencucuhan.
Pengumpulan dan Pelepasan
Proses pemisahan caj, pengumpulan, dan pembuangan memberikan risiko yang berkaitan dengan muatan statik pada cecair mudah terbakar dan mudah terbakar.
Produk konduktor yang baik adalah penjana elektrostatik terbaik, tetapi sifat ini membolehkannya cepat habis.
Cecair kekonduksian rendah tidak dapat melepaskan dengan cepat dan mereka mengumpul cas elektrostatik, menjadikannya (dinamakan tepat) penumpuk statik. Produk kekonduksian rendah adalah yang paling berbahaya.
Objek konduktif yang tidak tersusun - seperti tangki trak pada tayar getah yang menerima produk yang dicas - dan cecair produk yang sangat halus biasanya merupakan penumpuk statik.
Peningkatan potensi statik menyertai pengumpulan caj, yang menimbulkan medan elektrik. Bahaya paling besar berlaku apabila intensiti medan elektrik tinggi pada fasa wap kerana ia mungkin mencapai nilai 3 kV / mm, iaitu mengenai kekuatan dielektrik udara, dan percikan api mungkin terjadi akibat kerosakan dielektrik. Nasib baik, pelesapan caj berlaku pada ketahanan yang agak tinggi ke tanah, mengurangkan kemungkinan pelepasan yang dapat memicu suasana yang mudah terbakar.
Waktu rehat yang singkat tidak memungkinkan pengumpulan potensi statik yang sangat besar. Penjana rendah - biasanya produk yang lebih bersih - dapat menghasilkan potensi statik yang besar kerana masa rehat yang lama.
Kesimpulannya, muatan elektrostatik yang dihasilkan dan terkumpul dapat menyalakan campuran yang mudah terbakar jika jumlah tenaga cukup untuk menghasilkan percikan api, dan terdapat jurang percikan. Mengambil tindakan untuk mengelakkan keadaan ini tidak wujud adalah suatu keharusan.
Mengenai Elektrik Statik sebagai Sumber Pencucuhan di Lokasi Berbahaya
Pelepasan elektrostatik mampu menyalakan atmosfer mudah terbakar yang dikendalikan di lokasi berbahaya.
Pelepasan percikan api berlaku semasa melepaskan elektrik statik terkumpul melalui jurang percikan dalam suasana yang mudah terbakar.
Keupayaan percikan api untuk menyalakan atmosfer yang mudah terbakar bergantung pada tenaga dan jangka masa. Sekiranya tenaga percikan api melebihi tenaga pencucuhan minimum (MIE) campuran yang mudah terbakar, hasilnya kemungkinan akan menjadi kebakaran atau letupan.