Dotykasz klamki i czujesz nagłe ukłucie. Zdejmujesz sweter, a materiał zaczyna trzaskać i przyciągać włosy. Takie sytuacje to efekt elektryczności statycznej, która towarzyszy nam na co dzień. Choć zwykle powoduje jedynie chwilowy dyskomfort, w niektórych warunkach przemysłowych może stanowić poważne zagrożenie. Szczególnie istotne jest to w miejscach, w których występują palne gazy, pary cieczy lub pyły.
Skąd bierze się elektryczność statyczna?
Elektryczność statyczna powstaje, gdy na powierzchni materiałów gromadzą się ładunki elektryczne. Do ich rozdzielenia może dojść podczas pocierania, rozdzielania stykających się powierzchni lub przemieszczania materiałów. Zjawisko to występuje między innymi podczas chodzenia po wykładzinie, zdejmowania odzieży czy przesypywania tworzyw sztucznych.
Zgromadzone ładunki mogą stopniowo odpływać lub pozostawać na powierzchni. Jeśli materiał słabo przewodzi prąd, ich rozładowanie może być utrudnione. Kiedy naładowana osoba lub przedmiot zbliży się do obiektu o innym potencjale elektrycznym, może dojść do gwałtownego przepływu ładunku, czyli wyładowania elektrostatycznego.
Charakterystyczne „kopnięcie” jest skutkiem takiego wyładowania. Czasem towarzyszy mu iskra widoczna w słabym oświetleniu. Zjawisku sprzyja suche powietrze, dlatego często nasila się ono zimą, w ogrzewanych pomieszczeniach. Znaczenie mają również rodzaj odzieży, obuwia oraz materiały, z którymi mamy kontakt.
Czy wyładowania elektrostatyczne są niebezpieczne?
W codziennych sytuacjach wyładowania elektrostatyczne zwykle nie powodują poważnych konsekwencji. Mogą jednak wywołać nagły odruch, który prowadzi do upuszczenia przedmiotu lub utraty równowagi. Stanowią również zagrożenie dla wrażliwych układów elektronicznych, które mogą ulec uszkodzeniu nawet wtedy, gdy człowiek nie odczuwa wyładowania.
Znacznie poważniejsze konsekwencje mogą wystąpić w przemyśle. Iskra elektrostatyczna może zainicjować zapłon, jeśli w otoczeniu znajduje się palna mieszanina gazu, pary cieczy lub pyłu z powietrzem. Konsekwencją takiego zdarzenia może być pożar albo wybuch.
Ryzyko dotyczy między innymi zakładów chemicznych, lakierni, magazynów substancji łatwopalnych oraz instalacji służących do transportu i przesypywania materiałów sypkich. Ładunki najczęściej gromadzą się na odzieży pracowników, zbiornikach, przewodach, elementach instalacji i powierzchniach wykonanych z tworzyw sztucznych.
W strefach zagrożonych wybuchem elektrostatyka jest jednym z czynników, które należy uwzględnić podczas oceny ryzyka i doboru zabezpieczeń. Istotne jest nie tylko ograniczenie gromadzenia ładunków, lecz także zapobieganie powstawaniu wyładowań zdolnych do zainicjowania zapłonu.
Jak rozładować ładunki elektrostatyczne?
Najskuteczniejszym rozwiązaniem jest zapobieganie gromadzeniu się ładunków, zamiast ograniczania się do usuwania ich skutków. Sposób postępowania powinien być dostosowany do warunków, rodzaju materiałów i poziomu zagrożenia.
Nie wiesz, jak rozładować ładunki elektrostatyczne w swoim otoczeniu? W życiu codziennym pomocne może być utrzymywanie odpowiedniej wilgotności powietrza oraz wybieranie odzieży i obuwia, które ograniczają elektryzowanie się. W środowisku przemysłowym konieczne są jednak bardziej zaawansowane środki ochronne. Należą do nich między innymi:
-
Uziemianie i połączenia wyrównawcze – umożliwiają kontrolowane odprowadzanie ładunków z przewodzących elementów instalacji.
-
Odpowiednie materiały i wyposażenie – ograniczające gromadzenie ładunków w miejscach, w których mogłyby powstać niebezpieczne wyładowania.
-
Odzież i obuwie antystatyczne – dobrane do warunków pracy i wymagań konkretnej strefy.
-
Kontrola procesów technologicznych – obejmująca między innymi transport, przesypywanie i napełnianie materiałów, podczas których może dochodzić do elektryzowania się powierzchni.
Jak ograniczyć ryzyko elektrostatyczne w zakładzie pracy?
Skuteczna ochrona wymaga uwzględnienia elektrostatyki już na etapie projektowania instalacji i organizacji procesów. Istotne jest rozpoznanie miejsc, w których mogą gromadzić się ładunki, oraz określenie, czy ewentualne wyładowanie może doprowadzić do zapłonu.
-
Należy sprawdzić, czy zastosowane urządzenia, materiały i środki ochrony są odpowiednie do warunków pracy.
-
W razie potrzeby trzeba wdrożyć rozwiązania ograniczające elektryzowanie się materiałów i zapewniające bezpieczne odprowadzanie ładunków.
-
Ważne są także regularne kontrole techniczne oraz szkolenia pracowników. W tym celu należy współpracować z doświadczonymi specjalistami takimi jak ASE ATEX.
Postaw na fachową wiedzę specjalistów, ponieważ nie istnieje jedna metoda, która sprawdzi się w każdym zakładzie. Inne środki będą potrzebne w magazynie, inne podczas przelewania cieczy palnych, a jeszcze inne w procesach związanych z transportem pyłów.
Elektrostatyka – małe zjawisko, duże znaczenie dla bezpieczeństwa
Wyładowania elektrostatyczne są naturalnym elementem codziennego życia, ale w określonych warunkach mogą stać się źródłem zapłonu. W przemyśle szczególnie ważne jest więc nie tylko rozpoznawanie przyczyn elektryzowania się materiałów, lecz także wdrażanie rozwiązań, które ograniczają ryzyko niebezpiecznych wyładowań. Dlatego zabezpieczenia powinny wynikać z rzeczywistych zagrożeń i charakterystyki danego procesu, a do tego potrzeba wiedzy i praktyki w tej dziedzinie.