Как отвести статику из пластикового трубопровода: Особенности борьбы со статическим электричеством, возникающим на полимерных трубопроводах | Архив С.О.К.

Содержание

Как заземлить пластиковые трубы от статического электричества?

Статическое электричество, это явление при котором может появиться избыточное напряжение и даже на пластике, или стекле, то есть на материалах не проводящих электрический ток (диэлектриках).

Но в целом пластик не проводит электрический ток.

Чтобы заземлить пластиковые трубы, вначале нужно определиться есть ли заземление в квартире.

Заземление может находиться в электрощите на лестничной площадке.

От шины заземления заводим заземляющий провод в квартиру.

Если в щитке заземления нет, то пишите заявление в УК на модернизацию электропроводки.

Если Вы житель первого этажа и есть возможность сделать свой контур заземления (окна не выходят на центральные улицы), то в принципе можно обойтись и без подачи заявления в управляющую компанию.

Далее покупаем вот такой

хомут заземления.

В принципе можно напрямую закрепить хомут (диаметр хомута подбирается с учётом диаметра трубы) на трубу, но это менее эффективный вариант.

Лучше крепить хомут к металлическим фитингам.

Допустим у Вас в квартире полипропиленовая трубы и речь о стояках холодной и горячей воды.

В стояк (пластиковый) впаивается тройник (переходной, например 32х20), далее в тройник впаиваем трубу не большой длины (труба такая же полипропиленовая).

К трубе припаиваем вот такую

комбинированную муфту (муфта может быть как с наружной, так и с внутренней резьбой).

Далее к муфте прикручивается вводной металлический кран (у меня на стояках установлены шаровые краны, но можно установить и вентиля).

После коренного крана устанавливается фильтр грубой очистки воды и после фильтра счётчики на воду.

Так как трубы нужно заземлить, то после вводного крана устанавливаем вот такой

удлинитель (удлинитель может быть «мама-мама», или «папа-мама», или «папа-папа», ориентируйтесь по своему крану).

Всё, хомут заземления крепится на удлинитель, а не на пластиковую трубу.

Зачищаем конец заземляющего провода от изоляции и заводим провод под болт хомута, фиксируем его.

И в итоге у Вас будут заземлены от статического электричества, пластиковые трубы (стояки).

Стружкоотсос для домашней мастерской. Циклон для пылесоса своими руками

Там и просто фильтрующая ткань прокатит типа мешка в пылесосе. У меня в Корвете верхний мешок задерживает основную массу мелкой пыли. Я это вижу, когда снимаю нижний мешок для удаления опилок. Основная задача циклона состоит в том, чтобы отводить опилки и пыль из рабочей зоны от станка и т. Поэтому качество очистки воздушного потока от мелкодисперсных взвесей играет в нашем случае второстепенную роль.

А, учитывая, что стандартный пылеприемник, установленный в пылесос, обязательно задержит оставшийся мусор неотфильтрованный циклоном , мы добьемся необходимой степени очистки.

Как мы уже говорили, циклон можно сделать в виде крышки, которая будет одеваться на накопительный резервуар. Действующий пример подобного устройства представлен на фото. По фотографиям конструкция должна быть ясна. Пластик паял обычным паяльником, используя мелкую стальную сетку. Циклон довольно эффективный: при наполнении бочки на 40 литров, мусора в мешке пылесоса скопилось не более стакана.

Пылесос с циклонным фильтром для мастерской своими руками

Несмотря на то, что этот циклон входит в состав самодельного строительного пылесоса, его с успехом можно внедрить в конструкцию столярного стружкоотсоса.

Шланги, подключаемые к стружкоотсосу, лучше приобретать именно от пылесоса. По стене можно проложить пластиковый трубопровод с гладкими внутренними стенками. Он будет соединять станок с всасывающим патрубком циклона.

Пылесос для мастерской 20 июль Мастерская 30 1. Процесс механической обработки деревянных заготовок всегда сопровождается выделением пыли или разбрасыванием стружки и опилок.

На явление статического электричества внутри опилкопровода обращают внимание далеко не все владельцы домашних мастерских. Но если делать конструкцию стружкоотсоса в соответствии с правилами противопожарной безопасности, то в качестве опилкопровода следует использовать гофру со встроенным металлическим проводником. Подключение такой системы к заземляющему контуру поможет избежать проблем в процессе эксплуатации. На пластиковые трубы обязательно заводить заземление. Шланги следует брать с проводом, иначе статика скапливается очень сильно.

А вот какое решение для борьбы со статическим электричеством в пластиковых трубах предлагает один из пользователей FORUMHOUSE: обвить пластиковую трубу фольгой и подсоединить ее к заземляющему контуру.

Конструкция устройств, отводящих стружку непосредственно от рабочих органов столярного оборудования, зависит от особенностей самих станков.

Поэтому в качестве вытяжных элементов можно использовать изделия из пластика, фанеры и других подходящих материалов. Пылесборник подведен только к фрезеру.

В условиях домашней мастерской значительное количество образующейся в процессе деревообработки стружки представляет большие неудобства. Стружка не только усложняет уборку, но и может стать причиной выходы станка из строя. Эпизодически с проблемой справиться и мощный пылесос, но при больших объёмах работ наличие специализированного оборудования — стружкоотсоса — просто необходимо.

Подключать к пиле аналогичным образом смысла не вижу, т. Именно поэтому возникла мысль сделать пылесборник под пилой — на подвесах. Общее представление о том, как должен выглядеть накопитель для стружки, вы уже имеете.

10 лучших стружкоотсосов — Рейтинг 2018

Единственное, о чем мы не упомянули сразу, так это о деформации корпуса, которая может произойти, если забьется всасывающий трубопровод. Конструкция получится более громоздкая, но зато абсолютно надежная. Система на основе бытового пылесоса обладает небольшой производительностью. Поэтому одновременно она может обслуживать только один станок.

Иными словами, при наличии нескольких станков всасывающий патрубок придется подключать к ним поочередно. Можно также установить стружкоотсос централизованно.

Но для того, чтобы мощность всасывания не падала, неработающие станки следует отключать от общей системы с помощью шиберов заслонок. Пылесос, циклон и накопительный резервуар можно установить на единую колесную базу, что заметно увеличит мобильность стружкоотсоса. Некоторые пользователи нашего портала переживают по поводу того, что применение бытового пылесоса в условиях столярной мастерской создает угрозу противопожарной безопасности. Пылесосы рассчитаны на обычную пыль, которую фильтрует штатный фильтр тонкой очистки.

Циклон из бочки своими руками. Опыт FORUMHOUSE

И концентрация древесной пыли после него нулевая в масштабах воспламенения. Так что эта проблема надумана. Если целесообразность применения бытового пылесоса в качестве основного элемента вытяжной системы вызывает у вас сомнения, посетите тему, посвященную конструкции стружкоотсосов для домашней столярки.

В ней вы найдете ответы на интересующие вас вопросы и сможете поделиться своими личными соображениями. О том, какие инструменты и приспособления должны иметься в домашней мастерской столяра , вы можете узнать из соответствующей статьи. Отменить Найти. Главная Статьи Дом и стройка.

Циклон из бочки своими руками.

Как сделать своими руками стружкоотсос для небольшой столярной мастерской, используя старый бытовой пылесос и бочку. Пылесос для сбора опилок Стружкоотсос с использованием обычного бытового пылесоса — наиболее бюджетный вариант из всех существующих решений. Патрубок целесообразно устанавливать в верхней части пластикового бочонка.

Это позволит добиться максимальной степени очистки. Определенную опасность представляет статическое электричество, которое образуется во время движения опилок по пластиковой трубе: налипание опилок на стенки трубопровода, воспламенение древесной пыли и т. Если вы желаете нейтрализовать подобное явление, то лучше сделать это в процессе строительства опилкопровода. Теги столярный стружкоотсос стружкоприемник вентиляция мастерской стружкоотсос из пылесоса стружкоотсос своими руками конструкция стружкоотсоса стружкопровод циклон для стружки заземление стружкопровода.

Проверьте свои знания Сможете ли вы купить хороший недострой? Корветы не имеют собственного электропривода, и работают от двигателя деревообрабатывающего станка. Из импортного оборудования заслуживают внимания стружкоотсосы фирмы Jet: специалисты утверждают, что, благодаря надёжной конструкции подшипников двигатели стружкопылесосов от Jet развивают большее число оборотов, и отличаются повышенным моторесурсом.

Впрочем, цена их также заметно выше. Стружкоотсосы торговой марки Metabo считаются универсальными агрегатами, позволяющими не только качественно фильтровать воздух от стружки, но и очищать помещение.

Устройство

Более жёсткая конструкция фильтров позволяет работать не только со стружкой, но и с мелкими опилками. Save my name, email, and website in this browser for the next time I comment. Работает на бензине Точность превыше всего От сжатого воздуха Поменял и забыл Руки из нужного места Берегите глаза Грузозахваты Работает от сети Советы строителям. Вторник, Октябрь 22, Домой Осторожно! Электрический ток Стружкоотсос.

Главный по уборке в столярной мастерской. Please enter your comment!

Сделать циклон для пылесоса своими руками при наличии опыта работы с инструментами будет не сложно. Установка, называемая циклоном, исполняет роль эффективного очистителя воздуха от мелкого мусора и пыли. Множество деревообрабатывающих станков комплектуют соплами для стружкоотсоса. Самодельный циклон подсоединяют к этому патрубку. Люди, бывшие на территории промышленных предприятий, обращали внимание на конусные сооружения, обращённые своей вершиной вниз.

Please enter your name here. You have entered an incorrect email address! Советуем посмотреть Реноватор. Отзывы пользователей proinstrumentinfo. Гидравлический дровокол.

1. Scheppach (WOODSTER) HD 12

Быстрая заготовка дров proinstrumentinfo. Сверло под конфирмат. Два диаметра в одном! Рейтинг лучших proinstrumentinfo.

Домашняя мастерская: стружкоотсос своими руками

Публикация материалов сайта на сторонних ресурсах возможна только при указании активной ссылки на источник. Всем автовладельцам рекомендуем AvtoZhidkost. Компактность и производительность Токоизмерительные клещи. Как пользоваться? Индукционный нагреватель металла. Принцип работы

Методы борьбы со статическим электричеством

Повседневная деятельность любого человека связана с его перемещением в пространстве. При этом он не только ходит пешком, но и ездит на транспорте.

Во время любого движения происходит перераспределение статических зарядов, изменяющих баланс внутреннего равновесия между атомами и электронами каждого вещества. Он связан с процессом электризации, образованием статического электричества.

У твердых тел распределение зарядов происходит за счет перемещения электронов, а у жидких и газообразных — как электронов, так и заряженных ионов. Все они в комплексе создают разность потенциалов.

Причины образования статического электричества

Наиболее распространенные примеры проявления сил статики объясняют в школе на первых уроках физики, когда натирают стеклянные и эбонитовые палочки о шерстяную ткань и демонстрируют притяжение к ним мелких кусочков бумаги.

Также известен опыт по отклонению тонкой струи воды под действием статических зарядов, сконцентрированных на эбонитовом стержне.

В быту статическое электричество проявляется чаще всего:

при ношении шерстяной или синтетической одежды;

хождении в обуви с резиновой подошвой или в шерстяных носках по коврам и линолеуму;

пользовании пластиковыми предметами.

сухой воздух внутри помещений;

железобетонные стены, из которых выполнены многоэтажные здания.

Как создается статический заряд

Обычно физическое тело содержит в себе равное количество положительных и отрицательных частиц, за счет чего в нем создан баланс, обеспечивающий его нейтральное состояние. Когда оно нарушается, то тело приобретает электрический заряд определённого знака.

Под статикой подразумевают состояние покоя, когда тело не движется. Внутри его вещества может происходить поляризация — перемещение зарядов с одной части на другую или перенос их с рядом расположенного предмета.

Электризация веществ происходит за счет приобретения, удаления или разделения зарядов при:

взаимодействии материалов за счет сил трения или вращения;

резком температурном перепаде;

облучении различными способами;

разделении или разрезании физических тел.

Электрические заряды распределяются по поверхности предмета или на удалении от нее в несколько междуатомных расстояний. У незаземленных тел они распространяются по площади контактного слоя, а у подключенных к контуру земли стекают на него.

Приобретение статических зарядов телом и их стекание происходит одновременно. Электризация обеспечивается тогда, когда тело получает бо́льший потенциал энергии, чем расходует во внешнюю среду.

Из этого положения вытекает практический вывод: для защиты тела от статического электричества необходимо с него отводить приобретаемые заряды на контур земли.

Способы оценки статического электричества

Физические вещества по способности образовывать электрические заряды разных знаков при взаимодействии трением с другими телами, характеризуют по шкале трибоэлектрического эффекта. Часть их показана на картинке.

В качестве примера их взаимодействия можно привести следующие факты:

хождение в шерстяных носках или обуви с резиновой подошвой по сухому ковру может зарядить человеческое тело до 5÷-6 кВ;

корпус автомобиля, едущего по сухой дороге, приобретает потенциал до 10 кВ;

ремень привода, вращающий шкив, заряжается до 25 кВ.

Как видим, потенциал статического электричества достигает очень больших величин даже в бытовых условиях. Но он не причиняет нам большого вреда потому, что не обладает высокой мощностью, а его разряд проходит через высокое сопротивление контактных площадок и измеряется в долях миллиампера или чуть больше.

К тому же его значительно уменьшает влажность воздуха. Ее влияние на величину напряжения тела при контакте с различными материалами показано на графике.

Из его анализа следует вывод: во влажной среде статическое электричество проявляется меньше. Поэтому для борьбы с ним используют различные увлажнители воздуха.

В природе статическое электричество может достигать огромных величин. При перемещении облаков на дальние расстояния между ними скапливаются значительные потенциалы, которые проявляются молниями, энергии которых бывает достаточно для того, чтобы расколоть вдоль ствола вековое дерево или сжечь жилое здание.

При разряде статического электричества в быту мы чувствуем «пощипывания» пальцев, видим искры, исходящие от шерстяных вещей, ощущаем снижение бодрости, работоспособности. Ток, действию которого подвергается наш организм в быту, отрицательно сказывается на самочувствии, состоянии нервной системы, но он не приносит явных, видимых повреждений.

Производители измерительного промышленного оборудования выпускают приборы, позволяющие точно определить величину напряжения накопленных статических зарядов как на корпусах оборудования, так и на теле человека.

Как защититься от действия статического электричества в быту

Каждый из нас должен понимать процессы, которые образуют статические разряды, представляющие угрозу для нашего организма. Их следует знать и ограничивать. С этой целью проводятся различные обучающие мероприятия, включая популярные телепередачи для населения.

На них доступными средствами показываются способы создания статического напряжения, принципы его замера и методы выполнения профилактических мероприятий.

Например, учитывая трибоэлектрический эффект, лучше всего для расчесывания волос использовать расчески из натурального дерева, а не металла или пластика, как делает большинство людей. Древесина обладает нейтральными свойствами и при трении по волосам не образует заряды.

Для снятия статического потенциала с корпуса автомобиля при его движении по сухой дороге служат специальные ленты с антистатиком, крепящиеся к днищу. Различные их виды широко представлены в продаже.

Если такой защиты на автомобиле нет, то потенциал напряжения можно снимать кратковременным заземлением корпуса через металлический предмет, например, ключ зажигания автомобиля. Особенно важно выполнять эту процедуру перед заправкой топливом.

Когда на одежде из синтетических материлов накапливается статический заряд, то снять его можно обработкой паров из специального баллончика с составом «Антистатика». А вообще лучше меньше пользоваться подобными тканями и носить натуральные материалы из льна или хлопка.

Обувь с прорезиненной подошвой тоже споосбствует накапливанию зарядов. Достаточно положить в нее антистатические стельки из натуральных материалов, как вредное воздействие на организм будет снижено.

Влияние сухого воздуха, характерного для городских квартир в зимнее время, уже обговорено. Специальные увлажнители или даже небольшие куски смоченной материи, положенные на бытарею, улучшают обстановку, снижают процесс образования статического электричества. А вот регулярное выполнение влажной уборки в помещениях позволяет своевременно удалять наэлектризованные частички и пыль. Это один из лучших способов защиты.

Бытовые электрические приборы при работе тоже накапливают на корпусе статические заряды. Снижать их воздействие призвана система уравнивания потенциалов, подключаемая к общему контуру заземления здания. Даже простая акрилловая ванна или старая чугунная конструкция с такой же вставкой подвержена статике и требует защиты подобным способом.

Как выполняется защита от действия статического электричества на производстве

Факторы, снижающие работоспособность электронного оборудования

Разряды, возникающе при изготовлении полупроводниковых материалов, способны причинить большой вред, нарущить электрические характеристики приборов или вообще вывести их из строя.

В условиях производства разряд может носить случайный характер и зависеть от ряда различных факторов:

величин образовавшейся емкости;

электрического сопротивления контактов;

вида переходных процессов;

При этом в начальный момент порядка десяти наносекунд происходит возрастание тока разряда до максимума, а затем он снижается в течение 100÷300 нс.

Характер возникновения статического разряда на полупроводниковый прибор через тело оператора показан на картинке.

На величину тока оказывают влияние: емкость заряда, накопленного человеком, сопротивление его тела и контактных площадок.

При производстве электротехнического оборудования статический разряд может создаться и без участия оператора за счет образования контактов через заземленные поверхности.

В этом случае на ток разряда влияет емкость заряда, накопленная корпусом прибора и сопротивление образовавшихся контактных площадок. При этом на полупроводник в первоначальный момент одновременно влияют наведенный потенциал высокого напряжения и разрядный ток.

За счет такого комплексного воздействия повреждения могут быть:

1. явными, когда работоспособность элементов уменьшена до такой степени, что они становятся непригодными к эксплуатации;

2. скрытыми — за счет снижения выходных параметров, иногда даже укладывающихся в рамки установленных заводских характеристик.

Второй вид неисправностей обнаружить сложно: они сказываются чаще всего потерей работоспособности во время эксплуатации.

Пример подобного повреждения от действия высокого напряжения статики демонстрируют графики отклонения вольт амперных характеристик применительно к диоду КД522Д и интегральной микросхеме БИС КР1005ВИ1.

Коричневая линия под цифрой 1 показывает параметры полупроводниковых приборов до испытаний повышенным напряжением, а кривые с номером 2 и 3 — их снижение под действием увеличенного наведенного потенциала. В случае №3 оно имеет большее воздействие.

Причинами повреждений могут быть действия от:

завышенного наведенного напряжения, которое пробивает слой диэлектрика полупроводниковых приборов или нарушает структуру кристалла;

высокой плотности протекающего тока, вызывающей большую температуру, приводящую к расплавлению материалов и прожигу оксидного слоя;

Скрытые повреждения могут сказаться на работоспособности не сразу, а через несколько месяцев или даже лет эксплуатации.

Способы выполнения защит от статического электричества на производстве

В зависимости от типа промышленного оборудования используют один из следующих методов сохранения работоспособности или их сочетания:

1. исключение образования электростатических зарядов;

2. блокирование их попадания на рабочее место;

3. повышение стойкости приборов и комплектующих приспособлений к действию разрядов.

Способы №1 и №2 позволяют выполнять защиту большой группы различных приборов в комплексе, а №3 — используется для отдельных устройств.

Высокая эффективность сохранения работоспособности оборудования достигается помещением его внутрь клетки Фарадея — огражденного со всех сторон пространства мелкоячеистой металлической сеткой, подключенной к контуру заземления. Внутри нее не проникают внешние электрические поля, а статическое магнитное — присутствует.

По этому принципу работают кабели с экранированной оболочкой.

Защиты от статики классифицируют по принципам исполнения на:

Первые два способа позволяют предотвратить или уменьшить процесс образования статических зарядов и увеличить скорость их стекания. Третий прием защищает приборы от воздействия зарядов, но он не влияет на их сток.

Улучшить стекание разрядов можно за счет:

повышения проводимости материалов, на которых накапливаются заряды.

Решают эти вопросы:

повышением рабочих поверхностей;

подбором материалов с лучшей объемной проводимостью.

За счет их реализации создают подготовленные заранее магистрали для стекания статических зарядов на контур заземления, исключения их попадания на рабочие элементы приборов. При этом учитывают, что общее электрическое сопротивление созданного пути не должно превышать 10 Ом.

Если материалы обладают большим сопротивлением, то защиту выполняют другими способами. Иначе на поверхности начинают скапливаться заряды, которые могут разрядиться при контакте с землей.

Пример выполнения комплексной электростатической защиты рабочего места для оператора, занимающегося обслуживанием и наладкой электронных приборов, показан на картинке.

Поверхность стола через соединительный проводник и токопроводящий коврик подключена к контуру заземления с помощью специальных клемм. Оператор работает в специальной одежде, носит обувь с токопроводящей подошвой и сидит на стуле со специальным сидением. Все эти мероприятия позволяют качественно отводить скапливающиеся заряды на землю.

Работающие ионизаторы воздуха регулируют влажность, снижают потенциал статического электричества. При их использовании учитывают, что повышенное содержание паров воды в воздухе отрицательно влияет на здоровье людей. Поэтому ее стараются поддерживать на уровне порядка 40%.

Также эффективным способом может быть регулярное проветривание помещения или использование в нем системы вентиляции, когда воздух проходит через фильтры, ионизируется и смешивается, обеспечивая таким образом нейтрализацию возникающих зарядов.

Для снижения потенциала, накапливаемого телом человеком, могут применяться браслеты, дополняющие комплект антистатической одежды и обуви. Они состоят из токопроводящей полосы, которая крепится на руке с помощью пряжки. Последняя подключена к проводу заземления.

При этом способе ограничивают ток, протекающий через человеческий организм. Его величина не должна превышать один миллиампер. Бо́льшие значения могут причинять боль и создавать электротравмы.

Во время стекания заряда на землю важно обеспечить скорость его ухода за одну секунду. С этой целью применяют покрытия пола с малым электрическим сопротивлением.

При работе с полупроводниковыми платами и электронными блоками защита от повреждения статическим электричеством обеспечивается также:

принудительным шунтированием выводов электронных плат и блоков во время проверок;

использованием инструмента и паяльников с заземлёнными рабочими головками.

Емкости с легковоспламеняющимися жидкостями, расположенные на транспорте, заземляются с помощью металлической цепи. Даже фюзеляж самолета снабжается металлическими тросиками, которые при посадке работают защитой от статического электричества.

Причины возникновения статического электричества

Электростатические заряды возникают на поверхностях некоторых материалов, как жидких, так и твердых, в результате сложного процесса контактной электролизации.

Интенсивность образования электрических зарядов определяется различием электрических свойств материалов в материалах электрических свойств, а также силой и скоростью трения. Чем больше сила и скорость трения и больше различие электрических свойств, тем интенсивнее происходит образование электрических зарядов.

Кроме трения, причиной образования статических зарядов является электрическая индукция, в результате которой изолированные от земли тела во внешнем электрическом поле приобретают электрический заряд. Особенно велика индукционная электролизация электропроводящих объектов. На экранах мониторов и телевизоров положительные заряды накапливаются под действием электронного пучка, создаваемого электронно-лучевой трубкой.

При прикосновении человека к предмету, несущему электрический заряд, происходит разряд по-следнего через тело человека. Величины возникающих при разрядке токов небольшие и они очень кратковременны. Поэтому электротравм не возникает. Однако разряд, как правило, вызывает рефлекторное движение человека, что в ряде случаев может привести к резкому движению, падению человека с высоты.

Кроме того, при образовании заряда с большим электрическим потенциалом вокруг них создается электрическое поле повышенной напряженности, которое вредно для человека. При длительном пребывании человека в таком поле наблюдаются функциональные изменения в центральной нервной, сердечно-сосудистой и других системах.

Наибольшую опасность статическое электричество представляет на производстве и на транспорте, особенно при наличии пожаро-взрывоопасных смесей, пылей и паров легковоспламеняющихся жидкостей.

Допустимые уровни напряженности электростатических полей установлены в ГОСТ 12.1.045-84. «Электростатические поля. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля.» Допустимые уровни напряженности полей зависят от времени пребывания на рабочих местах. Предельно допустимый уровень напряженности электростатических полей равен 60 кВ/м в 1 ч.

Применение средств защиты работающих обязательно в тех случаях, когда фактические уровни напряженности электростатических полей на рабочих местах превышают 60 кВ/м.

При выборе средств защиты от статического электричества должны учитываться особенности технологических процессов, физико-химические свойства обрабатываемого материала, микроклимат помещений и др., что определяет дифференцированный подход при разработке защитных мероприятий.

Защита от статического электричества осуществляется двумя путями:

— уменьшением интенсивности образования электрических зарядов;

— устранением образовавшихся зарядов статического электричества.

Уменьшение интенсивности образования электрических зарядов достигается за счет снижения скорости и силы трения, различия в диэлектрических свойствах материалов и повышения их электропроводимости. Уменьшение силы трения достигается смазкой, снижением шероховатости и площади контакта взаимодействующих поверхностей. Скорости трения ограничивают за счет снижения скоростей обработки и транспортировки материалов.

Влажный воздух имеет достаточную электропроводность, чтобы образующиеся электрические заряды стекали через него. Поэтому во влажной воздушной среде электростатических зарядов практически не образуется, и увлажнение воздуха является одним из наиболее простых и распространенных методов борьбы со статическим электричеством.

Еще один распространенный метод устранения электростатических зарядов — ионизация воздуха. Образующиеся при работе ионизатора ионы нейтрализуют заряды статического электричества. Таким образом, бытовые ионизаторы воздуха не только улучшают аэроионный состав воздушной среды в помещении, но и устраняют электростатические заряды, образующиеся в сухой воздушной среде на коврах, ковровых синтетических покрытиях, одежде. На производстве используют специальные мощные ионизаторы воздуха различных конструкций, но наиболее распространены электрические ионизаторы.

В качестве индивидуальных средств защиты могут применяться антистатическая обувь, антистатические халаты, заземляющие браслеты для защиты рук и другие средства, обеспечивающие электростатическое заземление тела человека.

Фазы развития пожара

Для того, чтобы меры по тушению пожара до прибытия подразделений пожарной охраны не привели к жертвам среди добровольцев, работников объекта, должностное лицо, организующее действия по первичному пожаротушению, должно владеть хотя бы минимальными знаниями о динамике развития пожара. В общей схеме развития пожара следует различать три основные фазы: начальная стадия (не более 10 минут), стадия объемного развития пожара, затухающая стадия пожара.
Пожар: I фаза (10 мин) — начальная стадия, включающая переход возгорания в пожар (1-3 мин) и рост зоны горения (5-6 мин) В течение первой фазы происходит преимущественно линейное распространение огня вдоль горючего вещества или материала. Горение сопровождается обильным дымовыделением, что затрудняет определение места очага пожара. Среднеобъемная температура повышается в помещении до 200 «С (темп увеличения среднеобъемной температуры в помещении 15 «С в 1 мин). Приток воздуха в помещение сначала увеличивается, а затем медленно снижается. Очень важно в это время обеспечить изоляцию данного помещения от наружного воздуха и вызвать пожарные подразделения при первых признаках пожара (дым, пламя). Не рекомендуется открывать или вскрывать окна и двери в горящее помещение. В некоторых случаях, при достаточном обеспечении герметичности помещения, наступает самозатухание пожара. Если очаг пожара виден, обнаружен на этой стадии развития пожара, тогда существует возможность принять эффективные меры по тушению огня первичными средствами пожаротушения (огнетушители, ящики с песком, асбестовые полотна, грубошерстные ткани, бочки или емкости с водой) до прибытия пожарных подразделений.
Пожар: II фаза (30-40 мин) — стадия объемного развития пожара
В течение второй фазы происходит бурный процесс, температура внутри помещения поднимается до 250-300 «С. Начинается объемное развитие пожара, когда пламя заполняет весь объем помещения, и процесс распространения пламени происходит уже не поверхностно, а дистанционно, через воздушные разрывы. Разрушение остекления — через 15-20 мин от начала пожара. Из-за разрушения остекления приток свежего воздуха резко увеличивает развитие пожара. Темп увеличения среднеобъемной температуры — до 50 °С в 1 мин. Температура внутри помещения повышается с 500-600 до 800-900 °С. Максимальная скорость выгорания — 10-12 мин. Стабилизация пожара происходит на 20-25 минуте от начала пожара и продолжается 20-30 мин.
На этой стадии развития пожара попытки тушить огонь первичными средствами пожаротушения не только бесполезны, но и приводят к гибели добровольцев. Если очаг горения выявлен на стадии объемного развития пожара, то роль первичных средств пожаротушения (огнетушители, ящики с песком, асбестовые полотна, грубошерстные ткани, бочки или емкости с водой) сводится только к тому, чтобы не допустить распространение огня по путям эвакуации и, тем самым, обеспечить беспрепятственное спасение людей. Для непосредственного тушения пожара, его локализации и недопущения распространения огня на новые площади до прибытия подразделений пожарной охраны возможно применение (при условии предварительного обесточивания и наличия у добровольцев опыта тренировочной подготовки) воды из поэтажных пожарных кранов внутреннего противопожарного водопровода.
Лица, являющиеся ответственными за обеспечение пожарной безопасности, обязаны позаботиться о том, чтобы в зоне их ответственности на всех ключах, кнопках и рукоятках управления были надписи, указывающие операцию, для которой они предназначены («включать», «отключать», «убавить», «прибавить» и др.), чтобы работники могли:
— самостоятельно (без дежурного электрика),
— своевременно (до применения воды из пожарных кранов),

— безошибочно провести снятие напряжения с объектов в зоне пожара.

Кроме того, на лицевой стороне силовых электрощитов и сборок сети освещения должны быть надписи с указанием их наименования и номера, а с внутренней стороны (например, на дверцах) должны быть описи автоматических выключателей, обеспечивающих селективность отключения получающих от них питание потребителей тока.
Пожар: III фаза — затухающая стадия пожара
В течение третьей фазы происходит догорание в виде медленного тления, после чего через некоторое время (иногда весьма продолжительное) пожар догорает и прекращается. Однако, несмотря на затухающую стадию, пожар все равно требует принятия мер по его ликвидации, иначе, под воздействием внезапного порыва ветра или обрушения конструкции, пожар может разгореться с новой силой и отрезать от путей эвакуации работников, потерявших ощущение опасности. Обычно, ликвидация пожара, прошедшего полную стадию объемного развития, требует тщательного пролива водой всех пораженных огнем площадей. При этом, для обнаружения горящих углей и очагов тления необходимо проводить частичную разборку конструкций, сдвигать с мест крупные обгоревшие предметы, а также проверять стены, полы и потолки на ощупь: они должны быть холодными.
Внимание: после полной ликвидации пожара свободный доступ на место пожара должен быть запрещен! Дело не только в том, что необходимо сохранить место пожара в нетронутом виде для работы экспертов-дознавателей по определению причин пожара, но и в том, что после пожара всегда существует угроза обвала. Металлические опоры, не покрытые защитным слоем, расширяются под действием высокой температуры и сужаются под действием охлаждающей их воды. Кроме того, при 450 «С наступает предел текучести незащищенной стали, что значительно увеличивает опасность обрушения конструкции.
Важно понимать, что прибывшие по вызову подразделения пожарной охраны не могут мгновенно приступить к боевым действиям по тушению пожара без проведения соответствующей разведки, которая необходима для оценки обстановки и принятия правильных решений. При проведении разведки руководителю тушения пожара необходимо установить:
наличие и характер угрозы людям, их местонахождение, пути, способы и средства спасания (защиты), а также необходимость защиты (эвакуации) имущества;
наличие и возможность вторичных проявлений опасных факторов пожара, в том числе обусловленных особенностями технологии и организации производства на объекте пожара;
точное место и площадь горения, что именно горит, а также пути распространения огня и дыма;
наличие, состояние и возможность использования средств противопожарной защиты объекта;
местонахождение, состояние, возможные способы использования ближайших водоисточников;
наличие электроустановок под напряжением и целесообразность их отключения;
возможные пути ввода сил и средств для спасания людей и тушения пожара, а также иные данные, необходимые для выбора решающего направления боевых действий.
Немедленная встреча прибывших к месту пожара подразделений пожарной охраны должностными, ответственными лицами объекта для оказания необходимой консультации по вышеназванным вопросам позволяет значительно сократить время на проведение разведки и повысить эффективность боевых действий пожарных по спасанию людей и ликвидации пожара.

Способы тушения пожара

Главной задачей тушения пожара является прекращение процесса горения.

По принципу воздействия на реакцию горения выделяют четыре группы способов тушения пожаров.

Способ охлаждения горящих веществ основывается на понижении температуры верхнего слоя вещества до величины, меньшей температуры его воспламенения. В этом случае горение прекращается. Для охлаждения используют воду, углекислоту и другие вещества, способные поглощать большое количество тепла.

Способ разбавления учитывает, что вещества могут гореть при содержании кислорода в воздухе более 14 — 16% по объему. Если уменьшить содержание кислорода, то есть провести его разбавление веществами, не поддерживающими горение (углекислый газ, азот, сернистый газ, распыленная вода и др.), то горение переходит в тление, а затем затухает.

Способ изоляции состоит в том, что зона горения и горючее вещество отделяются друг от друга слоем изолирующего вещества, например, пеной, тяжелыми негорючими газами и парами, водой, тальком, песком, асбестовым покрывалом и т.д. Оставшаяся горючая смесь догорает и постепенно охлаждается, так как новое поступление кислорода воздуха отсутствует.

Способ химического торможения влияет, главным образом, на скорость реакции горения, так как огнегасительное вещество резко снижает эту скорость. Применяемые в этом способе огнегасительные вещества поступают в зону горения и начинают участвовать в химической реакции. При этом исключается выделение тепла, и горение прекращается.

Эффективность пожаротушения зависит от правильности выбора способа тушения пожара и огнегасительных средств.

Выбор огнегасительных средств ведется с учетом:

— степени их воздействия на реакцию горения;

— безопасности хранения и использования этих средств;

— безвредности для спасаемых материальных ценностей;

— доступности и экономичности.

Не всегда все эти требования можно всесторонне учесть, поэтому при тушении пожаров, особенно больших категорий сложности, используют и дорогие огнегасительные средства.

Причины образования статического электричества

В быту статическое электричество проявляется чаще всего:

при ношении шерстяной или синтетической одежды;

хождении в обуви с резиновой подошвой или в шерстяных носках по коврам и линолеуму;

пользовании пластиковыми предметами.

сухой воздух внутри помещений;

железобетонные стены, из которых выполнены многоэтажные здания.

Как создается статический заряд

Электризация веществ происходит за счет приобретения, удаления или разделения зарядов при:

взаимодействии материалов за счет сил трения или вращения;

резком температурном перепаде;

облучении различными способами;

разделении или разрезании физических тел.

Способы оценки статического электричества

В качестве примера их взаимодействия можно привести следующие факты:

корпус автомобиля, едущего по сухой дороге, приобретает потенциал до 10 кВ;

ремень привода, вращающий шкив, заряжается до 25 кВ.

Как защититься от действия статического электричества в быту

Как выполняется защита от действия статического электричества на производстве

Факторы, снижающие работоспособность электронного оборудования

В условиях производства разряд может носить случайный характер и зависеть от ряда различных факторов:

величин образовавшейся емкости;

электрического сопротивления контактов;

вида переходных процессов;

За счет такого комплексного воздействия повреждения могут быть:

Причинами повреждений могут быть действия от:

Способы выполнения защит от статического электричества на производстве

1. исключение образования электростатических зарядов;

2. блокирование их попадания на рабочее место;

3. повышение стойкости приборов и комплектующих приспособлений к действию разрядов.

По этому принципу работают кабели с экранированной оболочкой.

Защиты от статики классифицируют по принципам исполнения на:

Улучшить стекание разрядов можно за счет:

повышения проводимости материалов, на которых накапливаются заряды.

Решают эти вопросы:

повышением рабочих поверхностей;

подбором материалов с лучшей объемной проводимостью.

принудительным шунтированием выводов электронных плат и блоков во время проверок;

использованием инструмента и паяльников с заземлёнными рабочими головками.

Распространенные проблемы статического электричества и способы их устранения: цикл кратких статей.

Статическое электричество — это ограничение избыточного заряда. : Когда избыток положительного или отрицательного заряда ограничен относительно небольшим объемом (вдали от любого избыточного заряда противоположной полярности), между зарядами в этом объеме возникает взаимное отталкивание. Это отталкивание заставляет заряды попытаться покинуть ограничивающий объем и разлететься, высвобождая энергию. Эта энергия доступна для нанесения искры.Если два нейтральных, но непохожих материала натереть друг друга, в результате чего один станет +, а другой -, то на любом объекте будет очень мало энергии отталкивания, пока они находятся близко друг к другу. Только когда они разделены, на каждом объекте будет накапливаться значительная «искровая» энергия. Помимо искрения, заряженные объекты могут притягиваться друг к другу (или отталкиваться). Всегда существует сила притяжения между незаряженными проводниками (такими как листовой металл или даже отдельные частицы пыли) и заряженными объектами (такими как изолирующая поверхность, с которой только что был удален клей).Более подробное объяснение механизмов статического электричества можно найти здесь. Есть несколько ситуаций, в которых возникает нежелательное статическое электричество. Причины и решения будут рассмотрены по категориям ниже.

Персонал заряжается : Высокое статическое напряжение на людях (конечно) чаще всего вызвано трением друг о друга разнородных материалов. Этот тип зарядки называется «трибоэлектрическим эффектом», и таблица материалов и их относительный заряд находится здесь.Типичный пример трибоэлектрической зарядки происходит, когда обувь на резиновой подошве трутся о нейлоновый ковер. Некоторые электроны прыгают с нейлона на резину, пока два материала находятся в контакте. Когда человек идет по ковру, больше электронов накапливается на подошве подошвы. Взаимное отталкивание этих электронов становится очень сильным, особенно когда обувь поднимается от ковра (от значительного количества положительного заряда, который остается на ковре). При сильном отталкивании часть электронов перемещается от подошвы к человеку, потому что резина не является идеальным изолятором.Кроме того, некоторые электроны действительно проникают сквозь воздух от подошвы до человека. Поэтому человек приобретает все больший отрицательный заряд. Будучи «проводником», человек может быстро разрядить большую часть энергии сразу. Если человек поднесет палец к земле, большинство этих электронов будут искры на землю в этом месте.

«Туфли на ковре» — пример того, как два изолятора обмениваются зарядом. Этот тип зарядки также может возникать, если проводник (или даже человеческая кожа) трется об изолятор, но этого не происходит, когда проводник трется о другой проводник.Заряд можно уменьшить, ограничив среду материалами, которые не сильно заряжаются (см. Трибоэлектрическую таблицу). Как правило, материалы с близким к нулю сродством (например, хлопок, нитриловый каучук, поликарбонат, АБС-пластик) не будут сильно заряжаться при трении о металлы или друг о друга. Другие материалы будут заряжать гораздо больше, такие как уретановая пена и прозрачная герметизирующая лента для картонной коробки (оба сильно +), или тефлон и большинство типов резины (оба сильно -). Кожа человека заряжается (обычно +) при трении об изоляторы, но кожа является проводником, поэтому при трении о другие проводники она не заряжается.Проблемы с зарядкой могут быть значительно уменьшены за счет правильного выбора материалов, таких как хлопок, АБС и т. Д., И использования рабочих поверхностей, которые, по крайней мере, слабо проводят электричество (т. Е. Обладают антистатическими свойствами, так что персонал не заряжается при касании поверхностей).

В большинстве ситуаций персональные заземляющие устройства (заземляющие соединители на запястье или обуви) работают очень хорошо, снижая заряд и напряжение тела до безопасных уровней даже при наличии значительного заряда. Однако, как для личной безопасности, так и для уменьшения сильноточных скачков, в сборку встроен резистор, подключенный последовательно с землей.Его значение обычно выбирается от 100 000 до 10 миллионов Ом. Этот резистор обеспечивает скачок напряжения тела при возникновении искры, электростатического разряда или скачка тока на теле. Кроме того, постоянное напряжение переменного или постоянного тока на теле, которое будет обратно пропорционально выбранному значению сопротивления, появится, если присутствует источник тока. Источники тока включают близость к ионизатору переменного или постоянного тока, трибоэлектрический заряд трением (ток присутствует только во время трения) или случайное прикосновение к источнику напряжения, даже при низком напряжении (сопротивление между руками и металлом обычно меньше сопротивление, встроенное в разъем заземления).Если есть проблемы с личным напряжением, превышающим допустимые пределы, даже на мгновение уменьшите сопротивление заземления. (Сенсорный монитор напряжения персонала может использоваться для определения источников таких проблем и определения того, является ли сопротивление правильным для данного приложения.)

Материал заряжается : Статическая зарядка материала не является неизбежной — это процесс, который может прерываться на различных этапах. Примером (возможного) статического заряда является непрерывный лист бумаги, проходящий по ролику из натурального каучука, как показано ниже.

Хотя резиновый валик (черный) показан с зарядом «-» на его поверхности, предположим, что и валик, и длинный лист бумаги (серый) были разряжены до того, как вошли в контакт друг с другом. «Начало» листа бумаги показано в правой части изображения; имейте в виду, что в результате контакта с роликом бумага приобрела большой + заряд, тогда как остальная часть бумаги имеет меньший заряд или совсем не заряжена. Когда бумага трется о натуральный каучук, поверхность резины забирает электроны с бумаги, становясь отрицательной.Таким образом, документ становится положительным. Однако существует максимальная величина — заряда, которую может выдержать резиновая поверхность (около двух миллиардных долей ампер-секунды на 1 см ²). Тогда резина не сможет больше удалять электроны с бумаги. Если система в точности такая, как показано выше, то после того, как первые несколько футов бумаги пройдут по ролику, оставшаяся бумага не будет заряжаться роликом. В этом идеализированном примере проблема статики быстро исчезает.

В реальном мире, однако, конструкция системы обычно вызывает накопление заряда на бумаге .Это происходит из-за того, что заряд утекает с ролика и / или оседает непосредственно на бумаге. Если заряд на ролике стечь на землю, он может продолжать заряжать бумагу бесконечно. Многие резиновые детали содержат некоторое количество углерода, что делает их слабопроводящими (антистатическими). Это свойство может показаться хорошим, но в данном случае оно плохо. Если подшипники на антистатическом резиновом ролике металлические и заземленные, то избыточные электроны могут перетекать на землю, позволяя ролику продолжать заряжать бумагу.Фактически, электроны удаляются с бумаги (роликом) и затем попадают на землю, вместо того, чтобы быть захваченными роликом. Если зарядка происходит с помощью этого метода, переход на чистую (не углеродистую) резину или изоляция подшипников от земли уменьшат проблему, но эти шаги могут вызвать другие проблемы. Безусловно, лучший способ уменьшить зарядку — это использовать ролик, сделанный из материала, который не сильно заряжает бумагу. Посмотрев на трибоэлектрический стол, становится ясно, что нитриловый каучук — гораздо лучший выбор, чем натуральный каучук для бумажного валика.Также обратите внимание, что если натуральный каучук становится сильно заряженным, на его поверхности может возникать самопроизвольная искра, позволяющая некоторым электронам улететь в воздух. Это позволит бумаге снова начать заряжаться. Вероятность возникновения искр выше, если рядом находится металл. В отличие от натурального каучука, нитрильный каучук по сравнению с бумагой вряд ли будет заряжаться достаточно, чтобы вызвать искру.

Размещение заземленных металлических деталей рядом с роликом (или рядом с чем-либо, что уже заряжено), может вызвать дополнительную зарядку. Ниже показан металлический стержень (синий), который электрически подключен к заземлению.Шток может быть тормозом или редуктором; однако он также удаляет заряд — там, где он касается ролика. (Предположим, что резина не является антистатической, а вместо этого является идеальным изолятором, и не обращайте внимания на любой заряд трения, который может возникнуть, когда металл трется о резину.)

Теперь бумага становится равномерно и сильно заряженной, и зарядка со временем не прекращается. (Как правило, закругленный стержень, как показано на рисунке, не снимает весь заряд, как показано на рисунке. Заостренное лезвие ножа снимает больше заряда, чем закругленная форма, а заземленная «мишура» часто используется для снятия статического заряда. , удаляет еще больше.Острые металлические части могут удалить заряд, как показано выше, даже если они находятся близко к ролику, но не касаются его.) По иронии судьбы, как и в предыдущем примере, удаление заряда с ролика усугубляет проблему статического электричества.

Помимо снятия заряда с ролика прикосновением металла к ролику или рядом с ним, бумага может также накапливать заряд +, если металлические части находятся рядом с бумагой. На картинке ниже изображена острая металлическая кромка ножа (синяя), которая заземлена. «Мишура», состоящая из тонких полосок металлической фольги, будет иметь тот же эффект, что и лезвие ножа.

Если поднести острый кусок заземленного металла к достаточно заряженному объекту (ролику), противоположные заряды вылетят из заостренного наконечника, и эти заряды попытаются столкнуться с заряженным объектом. Вместо этого бумага мешает, и она получает заряд. Как можно видеть, попытки нейтрализовать статическое электричество (на картинке с помощью лезвия ножа) могут привести к ужасным неудачам, если они будут применены неправильно. Аналогичная зарядка произойдет, если добавить верхний ролик, при условии, что он заземлен из металла.Если лезвие ножа сдвинуть вправо (на расстояние, в несколько раз превышающее диаметр ролика), лезвие, наконец, может принести пользу, поскольку оно может удалить некоторый заряд с бумаги.

Удаление или предотвращение заряда материалов : Если материал является хорошим проводником, например, металл, прикосновение к земле даже на короткое время приведет к его разрядке. Это следует делать только в том случае, если проводник не находится близко к сильно заряженному объекту или металлическому листу, находящемуся под высоким напряжением. Если слишком близко к такому объекту, проводник будет собирать значительный заряд за счет индукции заряда в момент, когда какая-либо часть проводника соединяется с землей.Этот заряд будет иметь полярность, противоположную заряженному объекту, и проводник будет нести этот заряд до тех пор, пока он не разрядится должным образом, вдали от любых таких заряженных объектов. (Проводник также будет собирать индуцированный заряд, если он «разряжается» ионизатором переменного тока, находясь рядом с заряженным объектом.) Помните, однако, что правильно разряженный проводник все еще может притягивать заряженную пыль любой полярности из-за эффекта «заряда изображения». . Поэтому также важно удалить любой заряд с пыли в воздухе, если есть проблема загрязнения.(Эффект заряда изображения: пылинка, например +, будет притягиваться к нейтральной металлической поверхности, потому что металл создает электрическое поле, которое притягивает к себе заряженную пыль. Сила притяжения такая же, как если бы металл был зеркалом и + пылинка «увидела» отражение такой же, но противоположной — пылинки позади металлической поверхности.)

Разрядить изолятор труднее, чем проводник . Однако многие «изоляторы», такие как бумага или стекло, обладают слабой проводимостью.Эти материалы можно назвать «медленными проводниками», и заземление будет их разряжать, если удерживать на месте какое-то время. Для немелованной бумаги время, необходимое для разгрузки линейной ножки, составляет примерно одну секунду при влажности 40% и быстрее при высокой влажности. Пропуск по всей ширине рулона по заземленной проволоке или стержню будет хорошо работать, если линейная скорость достаточно низкая (при относительной влажности 40% будет работать скорость около одного фута в секунду или меньше), или если влажность повышена, или если используются несколько последовательных стержней.При разрядке проводника с помощью заземленной металлической детали металлическая деталь не должна быть острой (острие). Все, что нужно, — это фактический контакт с металлической деталью. Независимо от того, является ли металл острым или гладким, проводник будет полностью разряжен, если он будет находиться в электрическом контакте с землей в течение достаточно длительного времени («достаточно долго» колеблется от наносекунд для меди до секунд для бумаги).

При использовании заземленной металлической детали для разряда изоляционного материала (известного как «пассивный» метод разряда) оптимальная конфигурация немного отличается.Трение твердым металлом об изолятор может фактически зарядить изолятор. Медленный проводник, такой как бумага, также может заряжаться при трении о металл, если трение и разделение выполняются быстро (обычно менее чем за одну секунду). Трибоэлектрическая таблица содержит дополнительную информацию. Лучший пассивный метод разрядки изолятора — использование заземленной мишуры. Если необходимо разгрузить лист пластика с непрерывной подачей, тонкая фольга (мишура) или тонкие провода осторожно касаются пластика, соединяя его с землей, когда он проходит.Расстояние между остриями мишуры или проволоки должно быть не более 1 мм для максимальной эффективности разряда. Несмотря на то, что острия могут действительно касаться пластика, сила трения незначительна при использовании мишуры или тонкой проволоки, так что дополнительная зарядка незначительна из-за трения металла о пластик. Этот метод не может удалить весь поверхностный заряд с пластика. Если мишура установлена правильно, поверхностный заряд может быть уменьшен примерно до 2% от максимально возможного поверхностного заряда (максимальный заряд до самопроизвольного искрения составляет примерно 10 ^-9 ампер-сек на см ².Электростатический вольтметр (поверхностный вольтметр) обычно показывает около 500 вольт при достижении этих 2% в лучшем случае. Бумага обладает слабой проводимостью, поэтому она будет пассивно разряжаться более полно, чем пластик, особенно при низкой скорости подачи и высокой влажности. Первоначальное снижение до 2% происходит мгновенно как для пластика, так и для бумаги; дальнейшее снижение заряда для бумаги постепенное. (Для пластика никакого дополнительного снижения заряда не происходит даже при высокой влажности. Однако, если произойдет конденсация, пластик, как и любой другой материал, мгновенно полностью разрядится.) Вместо мишуры или тонкой проволоки технические ограничения иногда требуют использования жесткой металлической конструкции для разряда движущегося изоляционного листа. В таком случае металл не должен касаться листа из-за возможности зарядки от трения. Металл должен представлять собой заземленное лезвие ножа, расположенное на расстоянии от 1 до 5 мм от листа («нож» ориентирован перпендикулярно направлению подачи и покрывает всю ширину листа). Вместо лезвия ножа можно использовать ряд заземленных металлических игл.Обычно точки находятся на расстоянии 5 мм друг от друга и на расстоянии 5 мм от листа. Эти устройства для бесконтактного разряда немного менее эффективны, чем мишура, и становятся менее эффективными, если наконечники грязные или тупые.

Активные методы разряда: помните, что пассивные металлические конструкции не могут полностью разрядить изолятор, но пассивные методы могут удалить достаточный заряд, в зависимости от требований. Другие методы могут полностью разрядить изоляторы, но все эти методы требуют некоторой энергии. Например, воздух становится достаточно хорошим проводником, если присутствует большое количество ионов + и -, но для образования аэроионов требуется энергия.Обычно ионы образуются с помощью электричества или радиоактивности, но они также могут быть получены в результате сгорания, высокой температуры или испарения. Если в воздухе присутствует 100 000 ионов на см ³ (как +, так и -), заряженные изоляторы разрядятся до половины своего первоначального значения (период полураспада) примерно за секунду. (Формулы здесь). Высокие концентрации ионов могут быть достигнуты только с помощью ионизатора; без этого в комнате обычно содержится от 10 до 100 ионов на см ³, что соответствует периоду полураспада разряда от десятков минут до нескольких часов.(Совершенные изоляторы, если они заряжены, будут разряжаться с этим периодом полураспада в помещении. Если материал в некоторой степени проводящий, он будет разряжаться быстрее.)

Нетехнологичный способ полностью удалить заряд с изолятора — это окунуть его в (заземленную) воду или подышать (или увлажнить) изолятор до образования конденсата, убедившись, что водная пленка не имеет зазоров и не перекрывает ее. заземлить хотя бы на мгновение . Затем можно стряхнуть лишнюю воду с изолятора и его следует высушить на воздухе (подойдет воздух под высоким давлением и / или нагретый воздух), чтобы удалить воду.Не протирайте, потому что это действие приведет к заряду поверхности.

Более технический метод полного разряда использует ионизатор . Если в воздухе сосуществует большое количество как положительных, так и отрицательных ионов, положительные ионы будут сильно притягиваться к отрицательно заряженным поверхностям и наоборот. Каждый ион передает свой заряд заряженной поверхности, а затем ион распадается, превращаясь обратно в различные молекулы воздуха. Притяжение и перенос заряда продолжается до тех пор, пока все поверхности не будут нейтрализованы.Самый распространенный ионизатор — это электрический ионизатор переменного тока, который состоит из одной или нескольких заостренных игл, подключенных к сети переменного тока в несколько тысяч вольт. Если заряженная поверхность или объект проходит под этим ионизатором переменного тока, весь поверхностный заряд быстро удаляется, потому что положительные, а затем отрицательные ионы производятся с каждым циклом переменного тока. (Если объект представляет собой тонкую пленку, эффективно удаляются даже заряды на дальней стороне, вдали от нейтрализатора). Есть некоторые проблемы с дальностью действия (эффективным расстоянием) ионизатора переменного тока из-за очень высокой концентрации одновременно существующих + и — ионов рядом с электрическими иглами.Противоположно заряженные ионы имеют тенденцию сталкиваться и, таким образом, разрушать друг друга, так что концентрация высока только в пределах одного фута (30 см) от игл. Это примерно расстояние, на которое + или — ионы проходят за половину цикла 60 Гц. По этой причине ионизаторы «постоянного тока» также производятся в антистатических целях. Ионизаторы постоянного тока фактически переключаются между + и — всего несколько раз в секунду и, следовательно, имеют больший диапазон расстояний. Однако этот тип постоянного тока будет создавать более высокие (+, затем -) переходные напряжения на поверхностях, чем ионизаторы переменного тока; Если объект проходит рядом с ионизатором постоянного тока, а затем быстро удаляется, объект может иметь остаточный заряд той же полярности, что и ионизатор в момент удаления.Радиус действия и эффективность ионизатора переменного тока можно значительно улучшить, добавив вентилятор (более подробное объяснение см. Ниже). Кроме того, ионизатор переменного тока, используемый с соответствующим вентилятором, будет плавно разряжать объекты без скачков напряжения. Ионизаторы постоянного и переменного тока производят несколько компаний, в том числе Exair и Amstat.

Очевидно, что источник электрических ионов нельзя использовать во взрывоопасной атмосфере . Однако ионизаторы также могут быть изготовлены из радиоактивных материалов (обычно элементов Po или Am). Для образования ионов требуется энергия, и каждая альфа-частицы, исходящие из этих источников, могут производить около 50 000 пар (как +, так и -) ионов, когда они проходят несколько сантиметров в воздухе, прежде чем остановиться.(Тогда каждый альфа становится нерадиоактивным атомом гелия.) Эти ядерные ионизаторы производят гораздо меньше энергии за один альфа-распад, чем 0,00001 ватт-секунда (0,01 миллиджоуль), что примерно является минимальной энергией для детонации даже самой чувствительной топливно-воздушной смеси. (У каждой альфы около триллионной ватт-секунды кинетической энергии). Этот 0,01 миллиджоуль называется «минимальной энергией воспламенения» (MIE), и значение изменяется в зависимости от типа топлива. Нет никаких известных вредных эффектов от этих ядерных ионизаторов, если вы находитесь на расстоянии более одного фута, и они используют те же изотопы, что и в обычных детекторах дыма.

Любая горячая поверхность (например, электрический элемент, которого по крайней мере недостаточно, чтобы заметно светиться, если освещение в комнате выключено) будет испускать большое количество как положительных, так и отрицательных ионов, поэтому также можно использовать элемент печи или электрическую «горелку». разгрузить поверхности. Однако потребность в энергии довольно велика, поэтому этот метод не является распространенным.

Вентилятор значительно повышает производительность ионизатора . При использовании электрических или радиоактивных ионизаторов переменного тока без использования циркуляции воздуха, разряжаемый объект должен проходить близко к ионизатору.Если ионизатор находится на расстоянии более 30 см от объекта, то рядом с ионизатором следует установить вентилятор. Он должен продувать воздух перпендикулярно направлению, в котором ионы обычно выходят из ионизатора (передняя часть ионизатора), а основной воздушный поток должен включать область от передней части ионизатора до 30 см впереди от ионизатора. Воздух следует направлять так, чтобы он достиг объекта в течение примерно двух секунд после прохождения ионизатора. Также важно, чтобы объект задерживался в области с высоким содержанием ионов на достаточно долгое время для разряда.Если поверхность представляет собой пленку, приводимую в движение конвейерной лентой, возможно, потребуется замедлить движение ленты, если не происходит достаточного разряда, или можно добавить дополнительные ионизаторы. Счетчик аэроионов можно использовать для определения того, оптимизировано ли распределение ионов. Период полураспада разряда обратно пропорционален количеству ионов на см ³, поэтому этот тип измерения позволяет быстро определить время разряда. Другой инструмент, используемый для антистатической оптимизации, — это поверхностный вольтметр, который измеряет заряд материалов, а не обнаруживает ионы в воздухе.

Притяжение / отталкивание — непреднамеренные статические силы (например, загрязнение) и предполагаемые силы (закрепление) : Если пыль плавает рядом с объектом с высоким напряжением (сильно заряженным), пыль обычно притягивается, а затем часто прилипает к объекту . Такое поведение может показаться нелогичным; противоположные заряды притягиваются, одинаковые заряды отталкиваются, и, следовательно, незаряженная пылинка не должна подвергаться воздействию заряженного объекта. Более того, даже если пыль касается объекта, мы можем ожидать, что пыль получит часть заряда от объекта и, следовательно, будет отталкиваться, а не притягиваться.На самом деле, поверхности с очень высоким зарядом (близким к искровому потенциалу) действительно заряжают некоторые частицы пыли, которые касаются поверхности, а затем отталкивают эти частицы (с высокой скоростью). При несколько меньшем заряде практически вся пыль, соприкасающаяся с поверхностью, прилипает. Если поверхностное напряжение снижается до <примерно 500 вольт (по показаниям поверхностного вольтметра), тенденция к прилипанию становится независимой от поверхностного напряжения, а вместо этого вызывается только типичными атомными (ван-дер-ваальсовыми) силами.

Для того чтобы незаряженная пыль имела двойное притяжение как к +, так и к — поверхностям, пыль должна иметь хотя бы небольшую проводимость.(Напротив, плавающие частицы пластмассы будут притягиваться к заряженной поверхности, только если пластмасса и поверхность имеют противоположные заряды, потому что пластмассы являются хорошими изоляторами.) Пыль, которая приближается к поверхности +, будет притягиваться к поверхности, потому что пыль становится электрически поляризованной. . То есть некоторые электроны в пылинке могут перемещаться внутри частицы. Эти «свободные» электроны переместятся в ту часть пылинки, которая находится ближе всего к + поверхности, оставляя дальнюю сторону частицы с избыточным + зарядом.Поскольку заряд — в пылинке находится ближе к заряженной поверхности, его сила притяжения (по направлению к поверхности) сильнее, чем сила отталкивания заряда + на дальней стороне частицы. Поэтому зерно движется к поверхности и (в конце концов) обычно касается ее. Обратите внимание, что если пылинка длиннее по сравнению с ее диаметром (т.е. волокна), зерно будет ориентироваться (путем простого вращения) так, что длинная ось станет перпендикулярной заряженной поверхности.

Если поверхность очень сильно заряжена (более 20 кВ на поверхностном вольтметре), большая часть привлеченных частиц пыли никогда не коснется поверхности.Вместо этого, когда пыль приблизится, + поверхность испустит искру +. Это заряжает пыль +, и она немедленно улетает со скоростью несколько сотен см в секунду, хотя небольшая часть пылинок коснется поверхности. Если поверхностный заряд соответствует примерно от 500 В до 10 кВ, почти все частицы пыли поблизости в конечном итоге коснутся поверхности, потому что поверхность не вызывает прямого искрения и, таким образом, отталкивает их. Однако дальняя сторона пылинок может создать искру. Это происходит, когда ближняя сторона пылинки касается + поверхности; противоположная сторона немедленно испускает искру +.Эта внезапная потеря заряда + дает пыли заряд -, поэтому она прилипает к поверхности +. При напряжениях <примерно 500 В, на противоположной стороне пыли недостаточно заряда, чтобы испустить искру, и сила поляризации, которая принесла пыль, относительно мала. Пыль может прилипать к поверхности, но в основном из-за атомных сил, которые присутствуют независимо от того, заряжена поверхность или нет. При движении воздуха пыль может тереться о поверхность, что вызывает ее прилипание из-за трибоэлектрического заряда.

Если заряженная поверхность изолятора разряжается настолько хорошо, насколько это возможно, используя пассивный метод (заземленная мишура или острая металлическая форма), будет относительно мало проблем загрязнения, вызванных статическим электричеством. (Убедитесь, что поверхность показывает менее 500 В с помощью стандартного электростатического вольтметра (поверхностного вольтметра), чтобы проверить эффективный пассивный разряд. Также обратите внимание, что технически электростатический вольтметр считывает заряд на площади на изоляторе, а не фактическое напряжение. Различие не критично, но дальнейшие разъяснения здесь.) Даже при таком низком заряде будет слабое поляризационное притяжение пыли, но сила этого притяжения пропорциональна квадрату поверхностного напряжения. При 500 В сила притяжения, которую испытывает данная пылинка, составляет 1/400 от силы притяжения при 10 кВ. Заряженный пластиковый (или любой изолятор) порошок представляет собой другую проблему. Если пластиковый порошок имеет заряд, противоположный заряду поверхности, порошок будет значительно притягиваться к поверхности даже при <500 В. Притяжение в этом случае прямо пропорционально поверхностному напряжению.При наличии заряженного порошка поверхность должна быть полностью разряжена (как указано выше) или даже слегка заряжена с той же полярностью, что и пластиковый порошок.

Металлическая поверхность, находящаяся под высоким напряжением, притягивает пыль так же, как и поверхность заряженного изолятора. Кроме того, заземленный (незаряженный, V = 0) проводник будет притягивать как (проводящую) пыль, так и порошкообразный изолятор, если они заряжены. Это происходит из-за «эффекта заряда изображения», при котором пылинка, например +, будет притягиваться к нейтральной металлической поверхности, потому что металл создает электрическое поле, которое притягивает к себе заряженную пыль.Сила притяжения между пылью и незаряженной металлической поверхностью такая же, как если бы металл был зеркалом, а + пылинка «видела» отражение равной, но противоположной частицы пыли позади металлической поверхности. Сила притяжения пропорциональна квадрату количества заряда на каждом зерне, которое трудно измерить напрямую. (Чтобы измерить заряд на одну пылинку с помощью поверхностного вольтметра постоянного тока USSVM2, позвольте некоторым частям накапливаться в течение нескольких секунд на датчике, который по сути является заземленным проводником, чтобы он притягивал заряженную пыль.Затем отметьте, насколько изменилось напряжение дисплея за это время накопления. Каждый вольт представляет собой заряд 0,3 пКл [3 × 10 ^-13 ампер-сек]. С помощью линзы подсчитайте количество захваченных пылинок, а затем разделите общий заряд на это число, чтобы получить «Q», средний заряд на зерно в C или ампер-сек. Если расстояние между пылинкой и металлом равно X, то средняя сила притяжения на этом расстоянии составляет 2,2 × 10 ¹⁵ Q ² / X ², в граммах.)

Ионизаторы

могут снимать заряд с заряженной пыли и заряженного изоляционного порошка, а ионизаторы переменного тока и радиоактивные ионизаторы работают намного лучше, чем ионизаторы постоянного тока, не оставляя остаточного заряда на пыли.Помните, что заряженная пыль или заряженный порошок изолятора будут притягиваться к заземленному металлу и сильно притягиваться к металлу, находящемуся под напряжением противоположной полярности, как пыль или порошок, а также к поверхностям изолятора, заряженным с этой полярностью. В среде с повышенным содержанием ионов период полураспада заряда пыли или порошка трудно измерить напрямую. Однако период полураспада можно определить путем измерения количества ионов на см ³ с помощью счетчика аэроионов. (Период полураспада в секундах равен 1,2 × 10 ⁵, деленный на количество ионов на см.Лучше всего настроить ионизатор (-ы) так, чтобы пыль оставалась в ионно-усиленной зоне в течение как минимум 10-кратного периода полураспада заряда. Ионизаторы также разряжают поверхности изолятора с такой же скоростью.

Сила притяжения / отталкивания между двумя намеренно заряженными поверхностями может быть предсказана или измерена несколькими методами . Путем добавления заряда можно принудительно закрыть пластиковый пакет на сборочной линии или предотвратить соприкосновение двух материалов друг с другом. При проектировании системы, в которой заряд добавляется за счет трения, можно использовать трибоэлектрический стол для определения того, сколько заряда передается в зависимости от энергии трения и используемых разнородных материалов.Если один из двух «разнородных материалов» является частью конвейера, возможно, потребуется удалить с него какой-то заряд или добавить где-то еще, как показано выше при загрузке материала. Помимо фрикционной зарядки можно использовать «пиннер». Это ионизатор, который производит только — или только + заряд и может быстро заряжать поверхность, проходящую поблизости (зарядка обычно занимает всего долю секунды). Ионы от стержня должны двигаться с высокой скоростью, чтобы преодолеть отталкивание подобных ионов на поверхности, которое только что прибыло миллисекунды назад.Обычно поверхность должна проходить на расстоянии около 2 дюймов (5 см) от иглы. Можно использовать немного большее расстояние между контактом и поверхностью, если обратная сторона поверхности, которая нуждается в зарядке, находится рядом с заземляющей пластиной (металлический лист, соединенный с заземлением). Если, например, поверхность заряжается положительно, то отрицательные заряды в плоскости заземления будут притягиваться к задней стороне заряжаемой поверхности. Количество + зарядов на квадратный дюйм в плоскости заземления будет почти таким же, как — зарядов на квадратный дюйм на листе.Следовательно, ионы +, испускаемые стержнем, не будут значительно отталкиваться, и они могут перемещаться на поверхность на расстояние до 10 дюймов (25 см). Обычно используется + игла на одной стороне отверстия пакета, а — игла — на другой, чтобы сумка закрывалась и оставалась закрытой.

Силы можно измерить непосредственно с помощью граммовой шкалы, чтобы проверить, находятся ли они в пределах спецификации, хотя этот метод имеет некоторые недостатки. Сила обычно мала и технически сложно измерить.Если одна поверхность заряжается правильно, а другая — нет, сила будет равна нулю, но шкала не может определить, какая поверхность заряжается неправильно. Более простой способ определить силу — измерить заряд на каждой поверхности и использовать формулу (этот метод обсуждается здесь). При использовании поверхностного вольтметра USSVM2 для измерения заряда на одном листе (отображается как V ₁), а затем на другой поверхности (V ₂), сила на площадь в граммах / см ² составляет 7,5 × 10 ^-11 x В ₁ x В ₂.Привлекательно, если полярности V ₁ и V ₂ противоположны. Выходной заряд на единицу площади пиннера можно измерить непосредственно с помощью измерителя ионного тока. Это может определить правильное размещение и необходимость чистки выходных штифтов пиннера. (Производительность снижается, если штифты нуждаются в очистке, что обычно происходит через несколько дней работы, но чаще в пыльной среде.)

Электростатическая окраска, осаждение порошка : В этих процессах осаждения порошок (или иногда жидкость) распыляется и получает электрический заряд.Заряженные частицы порошка дрейфуют к проводящей детали (предмету, который окрашивается порошковой краской), обычно с дополнительным потоком воздуха от вентилятора или насоса. Порошок электростатически притягивается к заготовке и прилипает к ней. Затем заготовка нагревается, при этом порошок плавится, образуя гладкое твердое покрытие. Тепло (или УФ для низкотемпературных деталей, таких как дерево или пластик) также полимеризует расплавленный порошок, если покрытие постоянно затвердевает (термореактивное покрытие).

Существует две основных системы или типа электростатического осаждения порошка.Более распространен тип «коронного разряда», при котором частицы порошка или жидкости выдуваются из сопла, а затем заряжаются после того, как они покидают пистолет, путем распыления на них ионов. Источником ионов является игла, на которую подается очень высокое напряжение — до 100 кВ. Обычно он находится в передней части сопла и распыляет заряд вперед и радиально наружу. (Иногда ионный источник находится далеко от сопла, особенно если задняя сторона детали требует покрытия.) Приложенное напряжение обычно отрицательное, но оно положительно для нейлона и некоторых других материалов, потому что каждый материал имеет свои предпочтения при зарядке.(См. Таблицу трибоэлектрических параметров для получения дополнительной информации.) Помимо добавления некоторого заряда к порошку, гораздо большее количество заряда добавляется к воздуху, образуя (обычно отрицательную) стенку из ионов от 20 до 30 см в диаметре. Эта стенка сильно отталкивает теперь заряженный порошок, который находится между ионной стенкой и проводящей деталью. Из-за «эффекта заряда изображения» (см. Раздел о притяжении / отталкивании выше) деталь действует так, как если бы она имела заряд, противоположный (обычно положительный) ионной стенке, поэтому деталь сильно притягивает заряженный порошок.Из-за природы эффекта заряда изображения притяжение сильнее на краях заготовки, слабее на плоских участках и очень слабое на вогнутой поверхности или кратере на заготовке. Этот эффект вызывает толстое покрытие на краях и очень тонкое покрытие внутри отверстий. При использовании коронирующей системы очень небольшая часть порошка не попадает в деталь, но толщина покрытия может быть неоднородной.

Другая система — «Трибо-пистолет», который заряжает порошок (нельзя использовать с жидкой краской), «натирая» его.Порошок проходит через длинную трубку, обычно сделанную из тефлона, который является наиболее электроотрицательным из всех распространенных материалов. (См. Трибоэлектрическую таблицу.) Тефлон отводит электроны практически от любого материала, который трется с ним, поэтому тефлон становится отрицательным, а порошок становится положительным, когда трется о внутреннюю часть трубки. Отрицательный заряд, который приобретает тефлон, непрерывно удаляется, и этот заряд обычно измеряется микроамперметром. Порошок продвигается через трубку сжатым воздухом.Когда он покидает трубку и движется к изделию, там нет «стенки» из ионов (как в коронирующей системе). Следовательно, имеется относительно небольшое электростатическое отталкивание для отталкивания заряженного порошка от сопла трибопистолета и относительно небольшой эффект заряда изображения для притяжения порошка к заготовке. Вместо этого порошок выдувается к заготовке движением воздуха. Тогда каждая частица порошка, которая находится на расстоянии примерно 10x ее собственного диаметра от заготовки (то есть на расстоянии менее 1 мм), будет притягиваться к поверхности своим собственным зарядом изображения.Как только он касается заготовки, он остается там, потому что его заряд обычно не уходит на заготовку. Однако заряд действительно утекает, если порошок хотя бы немного проводящий. Если порошок загрязнен таким образом, он отпадет вскоре после того, как его поместят. Если для покрытия используется токопроводящий порошок, его следует либо сделать слегка липким, либо распылить на заготовку, пока она горячая, чтобы порошок расплавился. (Электропроводность порошка теоретически можно измерить перед осаждением с помощью омметра с высоким сопротивлением, но это легче измерить с помощью поверхностного вольтметра.) Для порошка, нанесенного методом коронного разряда или трибо-пушки, он полностью прилипает к заготовке за счет заряда изображения, но до того, как он коснется заготовки, нанесенный коронным разрядом порошок притягивается к заготовке на гораздо большем расстоянии, чем трибо — порох, нанесенный из огнестрельного оружия. Таким образом, меньшая фракция порошка из трибопистолета фактически достигает заготовки. Однако порох для трибопистолета более равномерно покрывает всю поверхность детали.

В обеих системах покрытия заготовка часто заземляется.Обсуждаемые выше проблемы покрытия (неоднородность при коронном разряде и низкая эффективность при использовании трибо) могут быть в значительной степени исправлены путем приложения напряжения смещения к заготовке вместо ее заземления. В трибосистеме это напряжение смещения имеет полярность, противоположную полярности (обычно положительной) порошка; то есть заготовка обычно подключается к отрицательному напряжению, когда используется смещение. Это соединение увеличивает расстояние, на котором порошок притягивается к заготовке, но также несколько снижает однородность покрытия.Существует оптимальное напряжение смещения, обычно около -5 кВ, которое уравновешивает эффективность и однородность. Для коронирующей системы напряжение смещения той же полярности, что и порошок, улучшит однородность. (Обычно это также отрицательное напряжение смещения в диапазоне -3 кВ). Напряжение смещения в системе коронного разряда имеет противоположный эффект смещения в трибосистеме: смещение системы коронного разряда снижает эффективность при одновременном повышении однородности, но, опять же, существует оптимальное напряжение.

При использовании смещения необходимо помнить о некоторых вещах.Смещение должно быть отключено (и заготовка заземлена) как можно скорее после нанесения покрытия. Если напряжение смещения (высокое напряжение) остается подключенным, часть порошка может быстро получить заряд и улететь от заготовки. Зона осаждения должна быть чистой и свободной от любых заземленных проводов или загрязнений, которые могут приблизиться к заготовке или проводке смещения. Они могут вызвать дугу и снизить напряжение смещения (немедленно ухудшить качество покрытия) или в конечном итоге сжечь источник напряжения смещения.Использование смещения напряжения детали — относительно новая концепция; эта опция могла быть недоступна, когда ваша система была куплена. Если возникают проблемы, указанные выше, обратитесь к производителю системы покрытия, чтобы узнать, доступен ли дополнительный источник напряжения смещения. (AlphaLab в настоящее время не производит источники напряжения смещения, но если у вас возникнут проблемы с их поиском для вашей системы, напишите нам по адресу [email protected] для получения предложений.

Хотя электростатическое осаждение может покрыть заднюю сторону детали, покрытие задней стороны обычно тоньше, чем передняя (сторона, ближайшая к распылителю).Внешнюю циркуляцию воздуха можно отрегулировать, чтобы больше частиц перемещалось назад. С коронирующей системой может быть добавлена дополнительная высоковольтная игла. Он должен быть расположен так, чтобы ионы и заряженная краска попадали в обратную сторону. Процесс короны наиболее эффективно работает в ограниченном диапазоне относительной влажности (обычно 45-60%).

Проблемы возникают, если система коронного разряда загрязняется или не работает должным образом из-за влажности или неправильного питания. Также при определенных обстоятельствах может возникнуть дуга.Если вместо порошка наносится краска на основе растворителя, она может загореться, если энергия дуги превышает примерно 1/4 миллиджоуля. Порошок может воспламениться от искры с энергией не менее 5 миллиджоулей. Заготовка должна быть токопроводящей и заземленной: если заготовка является изолятором, необходимо выполнить специальные приготовления. Некоторые материалы, такие как дерево, камень или даже стекло, могут быть достаточно проводящими, чтобы их можно было распылять, по крайней мере, при достаточно высокой влажности. К сожалению, высокое содержание воды в грунте может снизить долговечность поверхности.Кроме того, коронный разряд наиболее эффективно работает в ограниченном диапазоне относительной влажности (обычно 45-60%). Также необходимо распылять эти плохо проводящие детали с меньшей скоростью, чтобы избежать загрязнения участков поверхности. (Эти материалы медленно разряжаются на землю). Если деталь не токопроводящая, ее можно сначала покрасить проводящей грунтовкой. На изолятор также можно наносить электростатическое напыление, если он очень тонкий и подключается к заземленному проводнику.

Проблемы с покрытием диагностируются.Было бы неплохо иметь способ измерения как общего количества краски или порошка, распределяемого в секунду, так и общего постоянного тока, переносимого спреем. Эти две переменные не обязательно коррелируют. Количество краски / порошка в секунду является мерой того, насколько хорошо работает распылитель или сопло, но если частицы недостаточно заряжены, они не будут эффективно притягиваться к заготовке. Скорость распыления можно измерить, ненадолго поместив тонкий заземленный металлический лист перед распылителем на заранее определенное время (например,г., одна секунда). Затем можно измерить изменение толщины или веса. Ток брызг можно измерить с помощью микроамперметра, подключенного между заготовкой и землей, так что после передачи тока от частиц к частицам он проходит через микроамперметр, а затем на землю. Когда система работает правильно, установите базовый ток (обычно около 100 мкА). Если ток со временем падает, вы можете очистить сборку коронного разряда и / или увеличить напряжение.Вместо этого ток можно измерить одновременно с проверкой скорости распыления, подключив микроамперметр между тонким металлическим листом и землей.

Если есть проблемы с покрытием заготовки, это также может быть вызвано плохим заземлением или плохим подключением к напряжению смещения заготовки. Проверьте заземление с помощью омметра к известному заземлению (например, металлической водопроводной трубе или металлическому кабелепроводу. Оно должно быть меньше 1000 Ом (1 кОм). Если заготовка представляет собой материал, который обычно является плохим проводником, вы можете измерить сопротивление поверхности (что следует делать при выключенном опрыскивателе).Это следует измерять в области заготовки, которая, как правило, имеет наименьшее покрытие. Поверхностное сопротивление должно быть порядка 10 МОм (10 МОм) на квадрат или меньше. Если он показывает больше, покройте заготовку токопроводящей краской (обычным окунанием, кистью или распылением). Существуют различные производители токопроводящей краски, которая обычно содержит порошок меди, никеля и / или серебра. В гораздо менее дорогой краске используется графит.

Поверхностная проводимость : Часто необходимо сделать поверхности хотя бы слегка проводящими.Величина проводимости зависит от области применения и обычно измеряется в «омах на квадрат». (Технически ом — это единица измерения сопротивления, которая изменяется обратно пропорционально проводимости. Большое значение «Ом на квадрат» означает, что поверхность имеет низкую проводимость. количественная оценка того, насколько «проводящая» поверхность.)

Измерение сопротивления поверхности «Ом на квадрат» обычно выполняется путем подключения двух проводов омметра к поверхности определенным образом.(Для антистатических измерений требуется омметр с очень высоким сопротивлением. Для еще более высоких сопротивлений прямые измерения «Ом на квадрат» затруднены, и здесь описаны альтернативные методы.) Если два провода случайно касаются поверхности В некоторых местах будет измерено определенное количество Ом. Если расстояние между двумя проводами увеличить, количество Ом будет больше. Если заменить концы проводов на широкие диски, площадь каждого контакта увеличится. Это уменьшит количество Ом, отображаемое на измерителе.Очевидно, необходимо разработать какой-то способ стандартизации измерения. Стандартный метод — «Ом на квадрат». С помощью этого метода удаляется квадратный образец поверхности (однако на практике существует эквивалентный метод, не требующий разрезания поверхности). Затем на две противоположные стороны квадрата наносится токопроводящая краска, как показано ниже, и два провода подключаются к омметру. (Предположим, что только верхняя поверхность, на которую нанесена проводящая краска, является проводящей.) Если квадрат составляет 1 X 1 дюйм, будет считываться определенное количество Ом.Если новый квадрат размером 5 х 5 дюймов будет удален из образца, он будет показывать то же количество Ом, что и образец 1 х 1 дюйм. Фактически, любой квадрат из того же материала при таком измерении будет показывать одинаковое количество Ом независимо от размера квадрата.

В некоторых случаях требуется очень проводящая поверхность (менее 10 Ом на квадрат). Такая поверхность может потребоваться для проведения значительного электрического тока для очень быстрого разряда статического электричества или для защиты закрытой электроники от внешних помех.Эти поверхности обычно металлические или покрыты металлической краской (содержащей значительное количество порошка никеля, меди или серебра в полимерном связующем и растворителе). Краски по металлу дороги и их необходимо постоянно перемешивать при покраске; в противном случае металлический порошок оседает на дно емкости для краски. Гораздо менее дорогая проводящая краска может быть изготовлена из смеси графитового порошка, пластикового красителя (такого как АБС или полистирол) и растворителя (такого как ксилол и / или ацетон). Лучше всего подходит очень мелкоизмельченный графит (5-10 микрон).Этот тип краски не требует постоянного перемешивания, потому что графит намного легче металла, но имеет несколько меньшую проводимость. (За рецептами красок обращайтесь в AlphaLab.)

Поверхности, которые должны рассеивать статическое электричество, могут быть изготовлены из самых разных материалов. Стекло, хлопок, дерево, бетон и бумага обладают слабой проводимостью, а проводимость зависит от влажности. Поверхность с триллионом Ом (= 1000 гигом или миллион мегом) на квадрат может считаться едва рассеивающим статическое электричество.Чем меньше сопротивление, тем лучше. Стекло, дерево, бетон и бумага обычно достигают этого при влажности 40% или выше. (Чтобы узнать соотношение между омами на квадрат и временем статического разряда, щелкните здесь.) Некоторые типы аэрозольной краски обладают слабой проводимостью. На момент написания этой статьи черная краска марки Krylon «BBQ & Stove» представляет собой хорошую стойкую антистатическую аэрозольную краску с плотностью около миллиарда Ом на квадрат (хотя ее формула со временем изменилась — более ранние партии были изоляционными).

Для удаления статического электричества, по крайней мере, одна часть проводящего или антистатического объекта должна быть подключена к заземлению.Без этой связи, если объект становится заряженным с избытком либо +, либо -, ничто не может рассеять заряд, кроме естественно присутствующих аэроионов. (Этот разряд естественных ионов обычно занимает от 10 до 100 минут, чтобы заряд объекта снизился наполовину. Если в воздухе присутствует много радона или другого радиоактивного материала, будет присутствовать больше ионов, и разряд будет быстрее. ) Ионизаторы будут добавлять ионы в воздух и создавать намного более быстрое время разряда, о чем подробнее говорится здесь.

Статическое электричество в трубе топливного газа PE. (Снижение опасности).

Страница / Ссылка:

URL страницы: HTML-ссылка: Подавитель статического заряда аэрозолей IGT для работы с природным газом

Подавитель статического заряда аэрозолей IGT в настоящее время используется более чем 50% местных газораспределительных компаний в США для внешнего подавления статического электричества.Он обеспечивает более быстрое и универсальное подавление статического электричества, чем любой другой метод подавления статического электричества для любых газовых операций. Он столь же эффективен для рассеивания статического электричества при работе с пропаном.

IGT Aerosol Static Suppressor также может использоваться на площадках газовых скважин и сборных линиях для подавления статического электричества.

Преимущества аэрозолей IGT

Почему аэрозоль IGT превосходит мыльную мешковину или пластиковую пленку по способности рассеивать статическое электричество

Ionix Aerosol дешевле в использовании.Мыльную мешковину и полиэтиленовую пленку нужно наклеивать вручную. Затраты на рабочую силу для обертывания трубы этими продуктами высоки. Если принять во внимание стоимость работы по правильному применению мешковины или тряпки, вы поймете, что обертывание рук на самом деле дорогое удовольствие. С помощью подавителя статического заряда аэрозолей Ionix вы просто наводите указатель и распыляете. Любая поверхность трубы, смоченная Ionix, немедленно освобождается от статического электричества.

Ionix Aerosol более эффективен, чем другие методы внешнего статического подавления. Мыльная мешковина НЕ ЯВЛЯЕТСЯ нейтрализатором статического электричества.Он передает заряд статического электричества на землю, но не рассеивает заряд при контакте. Если мыльная вода высохнет или пропустит какое-то пятно, она не сможет отвести статический заряд, и статический заряд останется. Если мешковина не имеет хорошего контакта с землей, она не отводит заряд. Подавитель статического заряда аэрозолей Ionix ЯВЛЯЕТСЯ антистатическим средством. Чтобы он был эффективным, его не нужно обосновывать. При распылении на поверхность он немедленно рассеивает любой статический заряд без заземления.Его не нужно держать во влажном состоянии. Он будет продолжать рассеивать статический заряд даже после высыхания — до тех пор, пока он не будет смыт водой с поверхности.

Ionix Aerosol — это более простая в использовании процедура обеспечения безопасности. Мыльная мешковина — дело непростое и чистое. Пользователи часто не хотят тратить время на его использование, особенно в холодную погоду. Никакая процедура безопасности не эффективна, если пользователи считают ее неудобной в использовании. Больше не нужно таскать с собой всю воду, мешковину и мыло. Подавитель статического заряда аэрозолей Ionix позволяет пользователям быть в безопасности! Просто наведите и распылите.

Поскольку мы знаем, что работа при отрицательных температурах создает дополнительные трудности в процедурах подавления статического электричества, Ionix Aerosol Static Suppressor доступен в двух составах. Обычный состав будет распыляться до наружной температуры 32 F (замерзание). Низкотемпературный состав будет распыляться до температуры наружного воздуха -20F. За исключением минимальной температуры распыления, нет никакой разницы в использовании или характеристиках продукта. Оба имеют исключительный послужной список в устранении статического электричества на внешней стороне труб.

Ionix Aerosol не повлияет на работу полиэтиленовых труб, электрооборудования или стыковой сварки. Ionix Aerosol имеет водную основу и не содержит химически активных веществ. Не может реагировать с ПЭ. Чтобы подготовить поверхности к сварке, просто промойте поверхность водой, протрите iso-протереть или следуйте инструкциям производителя по подготовке поверхности.

Ionix специально разработан для работы с природным газом. В отличие от других аэрозолей и антистатиков, Ionix Aerosol НЕ содержит легковоспламеняющихся, опасных или экологически вредных материалов.В отличие от большинства других аэрозолей, IGT Aerosol Static Suppressor не использует пропан в качестве пропеллента.

Для брошюры по аэрозольному и досягаемому инструменту НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ.

60-секундная демонстрация эффективности нашего аэрозоля

Чтобы просмотреть 60-секундную демонстрацию, НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ.

IGT Aerosol был протестирован испытательной лабораторией Института газовых технологий

Подавитель статического заряда аэрозолей

IGT был протестирован испытательной лабораторией GTI. Они определили, что наш аэрозоль не влияет на полиэтилен, не влияет на плавление и так же эффективен, как использование влажной тряпки для устранения статического электричества.

Чтобы загрузить копию отчета, НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ.

Процедура использования аэрозолей IGT

Чтобы ознакомиться с действующей инструкцией по использованию аэрозолей IGT, НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ

Обучающее видео IGT Aerosol OQ

Для просмотра текущего обучающего видео IGT Aerosol OQ НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ

Паспорта безопасности аэрозолей IGT

SDS для состава IGT Aerosol Regular Temp НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ.

SDS для разработки низкотемпературных аэрозолей IGT НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ.

Инструмент для измерения аэрозолей IGT и штанга

Инструмент и штанга IGT Aerosol Reach Tool предназначены для подавления статического электричества на безопасном расстоянии. Если у вас есть процедуры, которые 1. либо требуют использования пожарного костюма, либо 2. запрещают рабочим входить в котлован, вам следует рассмотреть возможность использования инструмента IGT Aerosol Reach Tool.

В отличие от мокрой тряпки, инструмент IGT Aerosol Reach Tool позволяет рабочим рассеивать статическое электричество в потенциально взрывоопасных ситуациях с безопасного расстояния.Инструмент Reach Tool удерживает аэрозоль, а натяжной шнурок запускает распыление аэрозоля. Дополнительный неэлектропроводный столб простирается на 8 футов, позволяя рабочему держаться на безопасном расстоянии при рассеивании статического электричества.

Несмотря на то, что на рисунке показан инструмент IGT Reach Tool и веха вместе, они продаются по отдельности.

Как работают антистатические продукты?

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 27 ноября 2019 г.

Статическое электричество могут быть очень полезны: копировальные аппараты и без него лазерные принтеры не работали бы. Но подумайте на мгновение о молнии, и вы увидите, что это тоже может быть довольно страшно. Хотя статическое электричество само по себе не вредно, при большом количество его накапливается и внезапно разряжается, вы можете получить драматический и опасные искры (требуется около 3000 вольт, чтобы получить искру длиной всего 1 мм). Зажги искру там, где что-то есть легковоспламеняющиеся (например, пары бензина) и, прежде чем вы это узнаете, вы получил огненный шар и взрыв.Тебе не нужно количество статического электричества размером с молнию, вызывающее проблемы: даже крошечный искра может быть проблематичной в некоторых ситуациях. Если статика накопилась на вашем теле, когда вы идете по коврику, и вы начинаете трогать деликатные электронные компоненты, внезапный разряд тока от вашего тела может быть достаточно, чтобы нанести очень дорогой ущерб. Это где антистатические продукты могут помочь. Давайте подробнее рассмотрим, как они работают!

Фото: Этот тревожный пожар возник, когда искра воспламенила пары бензина из бензовоза.Фото Адриана Кадиса любезно предоставлено ВВС США.

Откуда и куда уходит статическое электричество?

Фото: Статическое электричество и электроника несовместимы! Электронные компоненты часто поставляются в антистатических пакетах с такими же предупреждающими этикетками. Пакеты дымчато-серебристого цвета сделаны из пластика с примешанными к нему проводящими добавками. Когда они запечатаны, они образуют внешний защитный футляр, известный как Клетка Фарадея. Основное правило физики гласит, что внутри полого проводника (которым и является клетка Фарадея) нет электрических зарядов, даже если он заряжен снаружи.Таким образом, такая сумка эффективно защищает свое содержимое при транспортировке.

Если вы читали нашу основную статью об электричестве, вы знаете, что статическое электричество (как следует из названия) представляет собой вид электрического заряда, который остается в одном месте — это действительно статических . Это противоположность нынешнему электричеству (также называемый электрическим током), то есть электричество, которое перемещается из одного места в другое по определенному путь называется контуром.

Статический заряд обычно накапливается, когда изоляторы (материалы, которые плохо проводят электричество, например пластмассы, резина и т. д.) или изолированные проводники натираются, например, когда вы постоянно натираете воздушный шарик своей одеждой.Вы будете иногда его называют трибоэлектриком . эффект — от греческого слова трибос имеется в виду трение — хотя это причудливое выражение не очень помогает нашему пониманию: Важно не трение, а многократное соприкосновение различных материалов (чего очень эффективно втирание). Вы можете прочитать полное объяснение в нашей статье о статическом электричестве.

Статическое электричество может быть действительно полезным, и мы используем его во всех виды практических способов.Например, когда вы делаете снимок со вспышкой на камеру, вам нужно подождать несколько секунд, пока статическое электричество не накопится конденсатор (накопитель электроэнергии). Как только конденсатор в вашей камере полностью заряжен, загорается свет, и при нажатии кнопки спуска затвора конденсатор быстро разряжается через мощный ксеноновая лампа, создавая короткую вспышку легкий и часто удивительно громкий треск, как молния. Что тут происходит? Чтобы избавиться от статического электричества, мы должны превратить его в текущее электричество, создавая цепь.Вот что происходит при молнии: такой большой электрический заряд накапливается в облаке, и воздух между ним и землей больше не действует как изолятор. Фактически, воздух внезапно превращается в гигантский контур, который становится видимым — как удар молнии — как электричество стекает по нему на Землю.

Как работают антистатические продукты

Чтобы избавиться от статического электричества, вы должны убедиться, что у электричества никогда не будет шанса. построить. Другими словами, вы должны убедиться, что есть электрический какая-то цепь для переноса любого электрического заряда безвредно прочь.Антистатические продукты делают это разными способами, иногда физический, а иногда и химический.

Физические методы

Вы, наверное, видели, как автомобили едут вместе с маленькими черными полосками, свисающими сзади и касающимися дороги. Металлический корпус автомобиля, который едет на резиновых шинах, накапливает статический заряд, когда он едет по дороге, мимо которого соприкасается воздух. Теоретически такие полоски предотвращают накопление статического электричества на кузове автомобиля, уменьшая радиопомехи, поражение электрическим током при открытии дверей и тошноту.Эти полоски работают? Нет, они совершенно бесполезны. В 1980-х годах сотрудники английских торговых стандартов преследовали компанию за продажу антистатических лент, потому что они просто не работают, как описано: автомобильные шины в 10 миллионов раз эффективнее передают статические заряды на Землю (New Scientist, 4 июля 1985 г., стр. 63). Но даже если они работали , одно можно сказать наверняка: чтобы сделать что-нибудь полезное, они должны быть подключены как к металлическому кузову автомобиля, так и касаться земли, замыкая электрическую цепь между ними, и если они болтаются посередине -воздушные (как и многие из них) — пустая трата времени.

Фото: Антистатическая автомобильная полоса. Присмотритесь, и вы увидите зигзагообразный медный провод, проходящий по поверхности. Это то, что якобы переносит статическое электричество на землю. На практике, хотя резина является изолятором, автомобильные шины в определенной степени проводят электричество, что делает такие устройства полностью ненужными.

Если статическое электричество действительно является проблемой для автомобилей, представьте, насколько серьезной проблемой оно является для самолетов, летать с большей скоростью и с гораздо большей площадью поверхности, очищающей воздух.Возможно, вы не заметили, но у многих самолетов мало стержни из углеродного волокна или фитили , размещенные в задней части фюзеляжа, чтобы сконцентрировать статическое электричество в точке и более эффективно отвести его. Они также помогают рассеивать электрические заряды, если в самолет поражает молния в полете. Есть несколько хороших фото фитилей на Боинг 737 на этой странице с сайта aerospaceweb.

Фото: Эта очень похожая идея для антистатической обуви гораздо более правдоподобна, потому что обувь с пластиковой подошвой действительно изолирует, и мы все время от времени получаем статические удары от дверных ручек.Идея проста: зигзагообразный узор из проводящей проволоки (красный) проходит под вашей ногой (собирая заряд с вашего тела) к некоторым разрядным щетинкам, касаясь земли на задней части обуви. Работа любезно предоставлена Бюро патентов и товарных знаков США из патента США 3 383 559: Антистатическая обувь от Карла Остерхельда, 14 мая 1968 г.

Статика — это проблема не только для движущихся транспортных средств; это может повлиять на перемещение человек, а также человек. Если у вас есть напольные покрытия из синтетических волокон, вы, вероятно, будете получать статический заряд каждый раз, когда идете по ним.Это не обычно беспокоиться не о чем, но это может стать проблемой, если вы работаете в офисе с чувствительным электронным или компьютерным оборудованием. Вот почему, если вы впаиваете чувствительные электронные компоненты в схему, обычно рекомендуется носить электрически проводящий браслет, чтобы безопасно переносить статическое электричество на Землю. Заводы и на рабочих местах часто используют антистатические полы (резиновые коврики или коврики) для экономии необходимость для всех носить ремни. Они выглядят такие же, как и обычные напольные покрытия, но они сделаны с хорошей долей электропроводящих углеродных волокон с точечными точками среди обычных волокон каучука или нейлона (синтетического пластика).

Изображение: Антистатические ковры имеют проводящие волокна, вплетенные в обычные непроводящие (шерстяные или синтетические). Иногда проводящие волокна проходят прямыми линиями; иногда (как здесь) они плотно оборачиваются вокруг непроводящих. Проводящие волокна могут быть сделаны из таких вещей, как медь, алюминий или стальные сплавы, завернутые в изолирующую внешнюю оболочку. Как правило, они крошечные, поэтому не портят общий вид ковра, но не настолько хрупкие, чтобы быстро изнашиваться или вызывать проблемы во время производства.Основано на информации из патента США 3639807: ковер с низким статическим давлением Томаса Б. Маккуна, Hudson Wire Co, 1972 г.

Антистатические полы спроектированы таким образом, чтобы они безопасно рассеивали статические заряды без опасно позволяя паразитному напряжению поражать людей электрическим током в случае электрическая авария. Как они «узнают» разницу между электричеством, которое нужно остановить и электричество, которое нужно течь? В одной конструкции используются очень тонкие медные жилы, окруженные еще более тонкими пластиковыми оболочками.Если кто-то получил удар током, стоя на одной части пола при обычном домашнем напряжении, оболочка будет достаточно толстой, чтобы остановить ток, протекающий через материал и поразивший других людей поблизости. Но статическое электричество обычно связано с гораздо более высокими напряжениями, поэтому изоляция оболочки в этом случае выйдет из строя, и любой ток безвредно уйдет через медные жилы на землю.

Фото: при обращении с хрупкими электронными компонентами примите меры против статического электричества.Заземлите свое тело (ненадолго прикоснитесь к чему-то вроде металлического радиатора или другого правильно заземленного / заземленного соединения) или наденьте антистатический браслет, если вы планируете какое-то время работать с компонентами и печатными платами. Черный провод, который вы видите внизу, идет от токопроводящей ленты на моем запястье до заземления.

Химические методы

Это физические решения проблем, вызванных статическим электричеством. электричество, но есть и химические решения. Фактически, если вы просмотреть базу данных Бюро по патентам и товарным знакам США, вы обнаружите, что подавляющее большинство антистатических «устройств» являются химическими добавки или покрытия, призванные сделать материалы менее подверженными проблемам статического электричества.

Антистатические напыляемые покрытия обычно состоят из проводящего полимера (пластика) и растворитель из деионизированной воды и спирта. Когда растворитель испаряется, остается невидимая тонкая проводящая «корка». на поверхности объекта, что предотвращает накопление статического электричества. Некоторая стирка моющие средства также содержат добавки, уменьшающие статическое растрескивание в синтетические волокна (используются в одежде из таких материалов, как полиэстер). Они работают, позволяя волокнам удерживать немного влаги, что делает их более электрически проводящими и снижает шансы статического накопления.Очень просто — и очень эффективно!

Фото: Антистатический пластик = фантастика! Вот один из способов, которым химические добавки могут сделать пластик антистатическим. В этом случае добавка состоит из полярных молекул (с неравномерным электрическим зарядом, поэтому у них есть положительный и отрицательный концы). 1) Эти молекулы (показаны здесь красным) мигрируют на поверхность пластика своими отрицательными концами вверх. 2) Вода в атмосфере (h3O, показана синим) также имеет полярные молекулы, положительные концы которых притягиваются к отрицательным концам добавки.3) Влага образует тонкую электропроводящую пленку, которая действует как антистатическое покрытие.

Трубопроводы и шланги — еще одно место, где статическое электричество может вызвать проблемы. Статика вызывает особую озабоченность в трубах, по которым проходят горючие химические вещества, но также может мешать вентиляции или чистке труб, где накопление статического электричества может вызвать постепенное накопление пыли и засорение. Большинство труб сейчас делают из пластика, что только усугубляет проблему. Антистатические трубы предотвращают накопление статического электричества либо за счет добавления проводящих добавок в пластик, либо за счет катушки (или линии) высокопроводящего провода. (обычно что-то вроде меди) проходит через них.Обычно они также могут быть подключены к земле через определенные промежутки времени.

Добавление добавок в пластмассы, безусловно, может решить проблему статического электричества, но может создать другие проблемы в процессе. Если, например, в качестве материала для упаковки пищевых продуктов используется пластик, любые добавки должны быть нетоксичными и безопасными. Такие добавки, как технический углерод, могут радикально изменить цвет пластика, повлиять на его прочность или изменить его физические свойства другими бесполезными способами. Таким образом, иногда необходимо найти определенный компромисс между созданием антистатического пластика и обеспечением его хороших характеристик в других отношениях.

Образование электростатического заряда — в гидравлических и смазочных системах

Генерация электростатического заряда происходит в жидкостных системах в результате трения между жидкостью и компонентами системы. Величина заряда зависит от многих взаимосвязанных факторов, в том числе от окружающей среды.

Заряды могут возникать при фильтрации гидравлических и смазочных жидкостей, а также дизельного и бензинового топлива. Этот эффект проявляется несколькими способами, наиболее очевидным из которых является слышимый шум (звук щелчка), поскольку разряд накопления электростатического заряда вызывает искрение внутри системы.

Менее очевидные эффекты связаны с миграцией электрического заряда за фильтром, когда заряд рассеивается путем разряда на заземленную поверхность.

В этой статье обсуждаются механизмы генерации электростатического заряда и факторы, которые влияют как на генерацию, так и на рассеивание заряда.

Генерация электростатического заряда в жидких системах

Электростатический заряд генерируется разными способами всякий раз, когда возникает трение между двумя телами, движущимися относительно друг друга.

Генерация заряда происходит в жидких системах на молекулярном уровне на границе раздела любых двух разных материалов, поэтому статический заряд будет генерироваться в любой движущейся жидкости с положительными или отрицательными зарядами, перемещающимися из жидкости на ограничивающую поверхность. К причинам возникновения электростатического заряда относятся следующие примеры:

Трение из-за протекания жидкости в трубах
Высокая скорость жидкости
Текущие жидкости в незаземленных трубопроводах и шлангах
Прохождение жидкостей через фильтрующие элементы или другие микропористые структуры
Создается турбулентностью в жидкостях и насосными элементами, особенно центробежными насосами
Сброс жидкости на свободную поверхность резервуара
Когда в жидкости присутствует свободный воздух, например, в возвратных линиях подшипников и бумагоделательных машин
Вносится в жидкость при скольжении поверхностей компонентов относительно друг друга

Жидкость приобретает заряд, когда течет через трубу или микропористую структуру, и когда этот заряд переносится вниз по потоку, это называется текущим током (рис. 1).

Рисунок 1. Потоковый ток

В трубопроводном потоке текущий поток будет отводиться обратно к стенкам трубы, резервуару или поверхностям компонентов, а скорость выпуска регулируется характеристиками жидкости и ее добавок. Эта релаксация заряда описывается следующими уравнениями:

где:

Q _t = заряд в момент t

Q _o = начальный заряд

t = постоянная времени релаксации заряда (соответствует 37-процентному распаду заряда)

E = диэлектрическая проницаемость жидкости (приблизительно 2 для масел)

E ₀ = абсолютная диэлектрическая проницаемость вакуума (8.854 x 10 ^{— 12} Ф / м)

K = проводимость остатка жидкости (пСм / м)

Если стенки компонента являются проводящими, то на стенках будет индуцироваться заряд, полярность которого противоположна жидкости. Если внешняя поверхность заземлена, чистый заряд будет равен нулю. В противном случае заряд будет накапливаться и со временем разрядиться.

Это вызовет электростатический разряд, при котором заряд разряжается на поверхность при более низком напряжении. При этом он может генерировать искру высокой энергии.Если разряд происходит в воздухе, результаты могут быть как впечатляющими, так и потенциально опасными (рис. 2).

Электростатический разряд обычно проявляется в виде щелкающего звука, когда заряд многократно увеличивается и разряжается на поверхности с более низким напряжением (обычно на землю или землю) посредством искры. Частота щелчков зависит от скорости зарядки.

Ясно, что если разряд происходит в легковоспламеняющейся атмосфере, эффект может быть серьезным, но такие случаи редки.Разряд внутри системы обычно недолговечен и гасится гидравлической жидкостью. Это может привести к травлению разряженной поверхности, возможно, к удалению микроскопических частиц и оставлению углеродных отложений на поверхности.

Есть также свидетельства того, что локальные выбросы могут возникать на смазанных поверхностях, особенно в системах с зубчатыми колесами и подшипниками с высоким содержанием воздуха. Это может способствовать появлению точечной коррозии поверхностей.

Загрузка в систему фильтрации углеводородов

Многие исследователи изучали образование электростатического заряда при фильтрации жидких углеводородов.Генерируемый заряд может быть как положительным, так и отрицательным, в зависимости от фиксированного заряда фильтрующего материала и используемой жидкости.

Из-за относительно низкой проводимости углеводородных жидкостей эти заряды уносятся вниз по потоку и накапливаются без немедленного сброса. Количество заряда, создаваемого потоком углеводородной жидкости и фильтрацией, связано с несколькими свойствами жидкости и фильтра.

Генерация заряда обычно усиливается с увеличением потока, снижением проводимости жидкости, с определенными пакетами присадок и с увеличением вязкости.Накопление заряда увеличивается при более низкой проводимости масла, более низких температурах и более высокой вязкости.

В корпусе фильтра заряд фильтра будет противоположным по знаку заряду жидкости, и заряды, индуцированные в системе, будут соответственно противоположными.

Заряд жидкости будет передаваться вниз по потоку, и, если накопится достаточно заряда, жидкость может разрядиться в проводящую часть системы фильтрации, которая потенциально имеет меньшую величину, тем самым повреждая эту часть системы.Степень повреждения зависит от материала.

Если фильтр сделан из непроводящего материала, он будет заряжаться при зарядке жидкости. Заряд не сможет рассеяться или расслабиться в системе фильтрации из-за высокого удельного сопротивления материала. Фильтр будет действовать как конденсатор и заряжаться до тех пор, пока напряжение не станет достаточно большим, чтобы преодолеть зазор и разрядиться до более низкого потенциала.

Если фильтр заряжен достаточно высоким напряжением, он может разрядиться до металлических частей корпуса узла фильтра, вызывая повреждение поверхности корпуса, ожоги и другие повреждения фильтрующего элемента.Щелчок или дребезжащий звук в корпусе фильтра, вызванный искрой, указывает на этот цикл зарядки и разрядки.

Во многих случаях система фильтрации, включая трубопроводы, резервуар и корпус фильтра, заземлена, чтобы снизить опасность накопления статического заряда. Использование заземленной системы предотвращает искрение системы на соседние проводники; однако заземление системы не предотвратит зарядку фильтрующего материала или жидкости и не ускорит процесс разряда.

Были предприняты различные попытки уменьшить возможность накопления статического заряда в системах фильтрации, а именно:

Используйте антистатическую добавку. Такие добавки увеличивают проводимость жидкости, тем самым увеличивая скорость релаксации заряда. Антистатические присадки долгое время успешно применялись в топливных системах, но не были одобрены производителями масел для использования в гидравлических и смазочных системах. Присадки, представленные на рынке, предназначены для топливных систем.
Уменьшите заряд, выходящий из фильтра, добавив проводящую сетку после фильтрующего материала, которая сбрасывает часть заряда фильтрующего материала. Однако не весь заряд жидкости выгружается, потому что отверстие сетки не может быть слишком маленьким или оно ограничит поток.
Уменьшите плотность потока в фильтрующем материале, увеличив размер фильтра. Это уменьшит генерируемый заряд, так как он зависит от плотности потока и, возможно, является самым простым из этих вариантов.Однако не во всех случаях это практично.
Увеличьте время разложения заряда. Это потребует увеличения времени между последовательными генераторами заряда за счет дополнительных трубопроводов или увеличения общей постоянной времени системы за счет использования дополнительного резервуара. Это эффективное, но дорогостоящее решение.

Влияние проводимости жидкости

Как и при обсуждении затухания заряда, следует отметить, что время затухания в основном зависит от проводимости жидкости.Промышленные смазочные масла обычно представляют собой высокоочищенные масла с низкой концентрацией присадок и, как следствие, обычно имеют низкую проводимость.

С другой стороны, гидравлические масла традиционно обладают высокой проводимостью из-за использования добавок на металлической основе, таких как диалкилдитиофосфат цинка (ZDDP), так что заряд, переносимый маслом, обычно рассеивается при прохождении по системе. Накопленный заряд обычно остается на уровне, при котором не происходит разряда.

Забота об окружающей среде стимулировала разработку как масел, так и фильтров. Обеспокоенность по поводу утечки масла привела к увеличению использования синтетических масел и масел с неметаллическими противоизносными присадками, обычно основанными на серно-фосфорной химии.

Эти масла могут иметь низкую проводимость, причем некоторые из них ниже изоляционных масел, используемых в трансформаторах и распределительных устройствах, как показано в таблице 1. Более низкая проводимость означает, что генерируемый заряд не может рассеиваться в достаточной степени, увеличивая уровень накопленного заряда и, следовательно, вероятность разряда. .

Тип масла	К (пСм / м)	Тип масла	К (пСм / м)
Смазочные масла		Гидравлические масла
Паровая турбина	13	Самолет (MIL-PRF-5606)	29
Газовая турбина ПАО	1,200	Промышленный фосфорный эфир	> 2 000
Диэфир для газовой турбины	1,500	Авиационный фосфорный эфир	> 2 000
SAE 10W 40	> 2 000	Промышленное (на основе Z-P)	250
Трансмиссия	> 2 000	Синтетика	9
Бумагоделательная машина (на базе Z-P)	350	Самолет ПАО	70
Бумагоделательная машина (на базе S-P)	10
Разное		Разное
Охлаждение (сложный силикатный эфир)	1,500	Изоляционный	12
Таблица 1.Примеры проводимости масел при 23 ° C

Для сравнения, для авиационного топлива ASTM D4865 предоставляет рекомендуемые пределы проводимости, чтобы предотвратить любую возможность искрового воспламенения. Например, некоторые военные спецификации требуют электропроводности топлива от 100 до 700 пСм / м.

Фильтрующие элементы изготавливаются таким образом, чтобы их было легче утилизировать путем дробления и сжигания и без необходимости утечки металла, поскольку поддерживающий сердечник / кожух находится внутри корпуса, а не в элементе.Это означает более широкое использование полимеров в фильтрах и может привести к более высокому накопленному заряду.

Комбинация более низкой проводимости и более высокого накопленного заряда привела к увеличению статического разряда, а именно к звуку щелчка, когда заряд разряжается на металлические поверхности после фильтрующей среды, и к прожженным следам на пластиковых торцевых крышках и полимерной дренажной сетке, расположенной ниже по потоку.

Повышенная активность статического разряда побудила Pall Corporation исследовать этот предмет и провести исследования фильтрующих материалов, которые позволили бы снизить заряд.Это развитие будет обсуждаться в следующем выпуске журнала Practicing Oil Analysis .

Ссылки

Хубер П. и Сонин А. «Теория заряда жидких углеводородных флюидов». J. Colloid Interface Sci. 61, 109, (1977).
Бенш Л. «Управление эффектами статического заряда с помощью многопроходного теста с использованием альтернативной жидкости». Представлено ISO TC131 / SC8 / WG9 (май 1993 г.).
Соломон, Т. «Вредное воздействие электростатических зарядов на машины и смазочные масла». Институт нефти, Лондон, Великобритания, (март 1959 г.)
Леонард Дж. И Кархарт Х. «Влияние проводимости на образование заряда в углеводородном топливе, протекающем через стекловолоконные фильтры». J. Colloid Interface Sci. 32, 383, (1970).
Хубер П., Сонин А.«Электрический заряд при фильтрации жидких углеводородов: сравнение теории и экспериментов». J. Colloid Interface Sci. 61, 126, (1977).
Бастин В. и Дюкек В. Электростатические опасности в нефтяной промышленности . Research Studies Press Ltd., Англия, (1983).
ASTM D4865-91. «Стандартное руководство по генерации и рассеиванию статического электричества в нефтяных топливных системах». Американское общество испытаний и материалов (1991).

Об авторе
Об авторе

Static Control ABS — Статический контроль Absylux

АБС-пластик, рассеивающий статическое электричество (акрилонитрил-бутадиен-стирол), представляет собой антистатический материал без углеродного наполнения, который обладает высокой ударной вязкостью, хорошей прочностью на растяжение и изгиб, а также легко поддается механической обработке.Путем добавления в смолу специальных проводящих материалов, проводимость АБС увеличивается, чтобы контролировать образование или проводимость статического электричества. Эти добавки могут быть в форме неуглеродных сплавов, углеродного порошка или углеродных волокон. Некоторые свойства исходного материала АБС изменяются за счет добавления наполнителей, но химическая стойкость, прочность и технологичность в целом остаются прежними.

Доступный в натуральном или черном цвете, он может быть легко подвергнут термоформованию с использованием более тонких толщин и склеивается с WELD-ON® 1707.

Нужно подкрасить покрытие на обрезанных или обработанных кромках? Узнайте больше о нашей жидкости для обрезки кромок здесь.

Характеристики:

Превосходный антистатический эффект — Благодаря хорошим антистатическим свойствам на продуктах не должно быть загрязняющих веществ, пыли и клещей.
Быстрый антистатический эффект — Антистатический эффект начинается сразу после формования и сохраняется в течение длительного периода.
Стабильность физических свойств — Все марки используются широко, а изменения физических свойств незначительны.
Превосходная вторичная обрабатываемость — вторичный процесс может использоваться как для антистатических марок, так и для обычных марок АБС.
Единое качество — такие качества, как физические свойства и цвет, контролируются автоматическими процессами в режиме онлайн.

Торговые марки

Absylux® SD-A (рассеивающий статическое электричество акрилонитрил-бутадиен-стирол) Антистатический материал без углеродного наполнения, обладающий высокой ударной вязкостью, хорошей прочностью на растяжение и изгиб и легко обрабатываемый.Доступный в натуральном или черном цвете, он может быть легко подвергнут термоформованию с использованием более тонких толщин и склеивается с WELD-ON® 1707.
Absylux® CN-F (проводящий акрилонитрил-бутадиен-стирол) Не шелушащийся материал, наполненный углеродным волокном, с высокой прочностью и жесткостью, легко обрабатывается.
Absylux® CN-P (проводящий акрилонитрил-бутадиен-стирол) Наполненный углеродным порошком проводящий материал с высокой прочностью и жесткостью и относительно высокой ударной вязкостью. Этот материал легко обрабатывается и из него изготавливаются готовые детали с жесткими допусками.
Crystat® (антистатический акрилонитрил-бутадиен-стирол) Полупрозрачный, по своей природе антистатический материал, доступный в рулонах и тонких листах. Благодаря своей прочности и прозрачности он отлично подходит для термоформования.

Emco Industrial Plastics не заявляет, что представляет всех перечисленных производителей или товарных знаков. Этот список предназначен для использования в качестве руководства по типичным материалам, которые можно приобрести в Emco Industrial Plastics, Inc. За дополнительной информацией обращайтесь к представителю Emco Industrial Plastics по адресу [электронная почта защищена].

Лист
Пруток
Пленка
Изготовление и обработка

Варианты складских листов

Размер	Длина	Цвет
толщиной 4,030 дюйма

Если вам нужен нестандартный размер, которого нет в списке выше, позвоните или запросите ценовое предложение

Варианты штока

Размер	Длина	Цвет
.Диаметр от 125 до 4.000 дюймов

Варианты стандартной пленки

Размер	Длина	Цвет
Толщина от 0,010 до 0,029 дюйма

Требуется изготовление на заказ?

Запросить цену сегодняЧлен нашей команды свяжется с вами прямо сейчас! Запросить цену »

Вам требуется изготовление или обработка для статического контроля ABS?

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать о ваших потребностях в производстве и механической обработке!

Как отвести статику из пластикового трубопровода: Особенности борьбы со статическим электричеством, возникающим на полимерных трубопроводах | Архив С.О.К. | 2006