ไฟฟ้าสถิตเป็นแหล่งจุดระเบิดในสถานที่อันตราย

ไฟฟ้าสถิตเป็นปรากฏการณ์ทั่วไปที่อาจส่งผลให้เกิดการคายประจุไฟฟ้าทำให้เกิดเพลิงไหม้และการระเบิดในสถานที่อันตราย คำถามเมื่อประกายไฟฟ้าสถิตเกิดขึ้นในบรรยากาศที่ติดไฟได้คือพลังงานที่ปล่อยออกมาจะก่อให้เกิดการจุดระเบิดหรือไม่

รูปที่ 1. สถานที่อันตรายเช่นโรงงานปิโตรเคมีเสี่ยงต่อการจุดระเบิดด้วยไฟฟ้าสถิตและต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษ

วิธีการที่อิงตาม MIE เพื่อประเมินอันตรายจากการสะสมของค่าใช้จ่าย

เรื่องของการจุดระเบิดด้วยไฟฟ้าสถิตมีความซับซ้อนและไม่มีทฤษฎีใดที่เป็นที่ยอมรับทั้งหมด แนวทางเปรียบเทียบพลังงาน capacitive ที่มีอยู่กับพลังงานจุดระเบิดขั้นต่ำ (MIE) ของส่วนผสมที่ติดไฟได้ MIE เป็นพลังงานที่เล็กที่สุดที่สามารถจุดไฟในบรรยากาศไวไฟที่ความเข้มข้นที่ติดไฟได้ง่ายที่สุด

รูปที่ 2. ขั้นตอนที่นำไปสู่การจุดระเบิดของบรรยากาศที่อาจระเบิดได้สำหรับประจุไฟฟ้าสถิตและการคายประจุ

ศักยภาพที่พัฒนาขึ้นในร่างกายคืออัตราส่วนของประจุต่อความจุ:

ที่:

V = ศักยภาพในหน่วยโวลต์

Q = ประจุที่สะสมในร่างกายในคูลอมบ์

C = ความจุระหว่างร่างกายและสภาพแวดล้อมในระยะไกล

ร่างกายจะมีพลังงานเพิ่มขึ้นเมื่อประจุของมันเพิ่มขึ้นจากศูนย์ถึงค่า Q - เท่ากับงานที่ทำในระหว่างกระบวนการ - แสดงเป็น:

ถ้า:

จากนั้นก็มีแนวโน้มที่จะจุดระเบิด

NFPA 497,“ แนวทางปฏิบัติที่แนะนำสำหรับการจำแนกประเภทของของเหลวก๊าซหรือไอระเหยที่ติดไฟได้และสถานที่ที่เป็นอันตราย (จำแนก) สำหรับการติดตั้งระบบไฟฟ้าในพื้นที่กระบวนการทางเคมี” แสดงรายการวัสดุที่ติดไฟได้ที่เลือกซึ่งมีคุณสมบัติทางกายภาพที่เกี่ยวข้องเช่นขีดจำกัดความสามารถในการติดไฟ (LFL) ที่ต่ำกว่า , ขีด จำกัด ความไวไฟบน (UFL) และ MIE

ตารางที่ 1. MIE สำหรับสารเคมีทั่วไป

สำหรับไอระเหยที่ติดไฟได้ MIE“ หลักทั่วไป” คือ 0.025 mJ พลังงานที่ปล่อยออกมาจากเหรียญขนาดเล็ก - น้ำหนักประมาณ 2.3 กรัม - ลดลงจากความสูง 25 มม. คือ 0.25 mJ

การปล่อยไฟฟ้าสถิตจากมนุษย์อาจสูงถึง 60 mJ หรือมากกว่า ข้อควรระวังเพื่อความปลอดภัยคือการพิจารณาร่างกายของมนุษย์ที่สามารถจุดไอระเหยที่ติดไฟได้โดยมีค่า MIE เท่ากับ 100 mJ หรือต่ำกว่า ประกายไฟที่สัมผัสได้มีประมาณ 20 mJ

ของเหลวไวไฟมีความผันผวนมากและไอระเหยที่ติดไฟได้สามารถฟุ้งกระจายไปทั่วทั้งสถานที่ หากความเข้มข้นถึงช่วงความสามารถในการติดไฟต่อหน้าแหล่งกำเนิดประกายไฟอาจเกิดไฟไหม้หรือการระเบิดได้ แต่ถ้าไอและอากาศไม่ได้รับการผสมอย่างเพียงพอหรือส่วนผสมไม่ติดมันเกินไปหรือมากเกินไปก็จะไม่มีการจุดระเบิด

การสะสมและการปลดปล่อย

กระบวนการแยกการสะสมและการคายประจุทำให้เกิดความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับประจุไฟฟ้าสถิตในของเหลวที่ติดไฟและติดไฟได้

ผลิตภัณฑ์ตัวนำไฟฟ้าที่ดีเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสถิตที่ดีที่สุด แต่คุณสมบัตินี้ช่วยให้สามารถคายประจุได้อย่างรวดเร็ว

ของเหลวที่มีการนำไฟฟ้าต่ำไม่สามารถระบายออกได้อย่างรวดเร็วและจะสะสมประจุไฟฟ้าสถิตทำให้ (ชื่อที่เหมาะสม) ตัวสะสมไฟฟ้าสถิต ผลิตภัณฑ์ที่มีการนำไฟฟ้าต่ำเป็นสิ่งที่อันตรายที่สุด

วัตถุที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าที่ไม่ได้อยู่ในดินเช่นถังรถบรรทุกบนยางล้อที่รับผลิตภัณฑ์ที่มีประจุไฟฟ้าและของเหลวของผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการกลั่นสูงมักจะเป็นตัวสะสมแบบคงที่

การเพิ่มขึ้นของศักย์ไฟฟ้าสถิตย์มาพร้อมกับการสะสมของประจุซึ่งก่อให้เกิดสนามไฟฟ้า อันตรายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดเกิดขึ้นเมื่อความเข้มของสนามไฟฟ้าสูงในเฟสไอเนื่องจากอาจมีค่าถึง 3 kV / mm ซึ่งเกี่ยวกับความเป็นฉนวนของอากาศและอาจเกิดประกายไฟเนื่องจากการแตกตัวของอิเล็กทริก โชคดีที่การกระจายของประจุเกิดขึ้นที่ความต้านทานต่อพื้นดินค่อนข้างสูงช่วยลดโอกาสในการคายประจุที่อาจทำให้เกิดบรรยากาศที่ติดไฟได้

เวลาพักผ่อนสั้น ๆ ไม่อนุญาตให้สะสมศักยภาพคงที่มหาศาล เครื่องกำเนิดไฟฟ้าต่ำ - โดยทั่วไปแล้วเป็นผลิตภัณฑ์ที่สะอาดกว่า - สามารถสร้างศักยภาพคงที่ได้มากเนื่องจากเวลาในการผ่อนคลายที่ยาวนาน 

สรุปได้ว่าประจุไฟฟ้าสถิตที่สร้างขึ้นและสะสมอาจทำให้ส่วนผสมติดไฟได้ถ้าปริมาณพลังงานเพียงพอที่จะก่อให้เกิดประกายไฟและมีช่องว่างของประกายไฟ การดำเนินการเพื่อป้องกันไม่ให้เงื่อนไขเหล่านี้อยู่ร่วมกันเป็นสิ่งที่จำเป็น

เกี่ยวกับไฟฟ้าสถิตเป็นแหล่งจุดระเบิดในสถานที่อันตราย

การปล่อยไฟฟ้าสถิตสามารถจุดไฟในบรรยากาศไวไฟที่จัดการในสถานที่อันตราย

การปล่อยประกายไฟเกิดขึ้นเมื่อปล่อยไฟฟ้าสถิตที่สะสมผ่านช่องว่างของประกายไฟในบรรยากาศที่ติดไฟได้

ความสามารถของประกายไฟในการจุดบรรยากาศไวไฟขึ้นอยู่กับพลังงานและระยะเวลาของมัน หากพลังงานของประกายไฟสูงกว่าพลังงานการจุดระเบิดขั้นต่ำ (MIE) ของส่วนผสมที่ติดไฟได้ผลที่ได้อาจเกิดจากไฟไหม้หรือการระเบิด