Воспламеняющую способность

7. Методы и установки для экспериментального исследования электростатических разрядов и оценки их воспламеняющей способности . 126

воспламеняемости от электрических разрядов . . . 216 Приложение 3. Определение воспламеняющей способности разрядов

Глава дополнена материалами по определению воспламеняющей способности разрядов статического электричества по заряду в импульсе и описанием новых экспериментальных установок и устройств для оценки опасности электростатических разрядов.

Поэтому аналитические формы записи количественных взаимозависимостей существенно различаются при задании различных уровней значимости вычисляемых параметров. Исследования разрядов в воздухе позволили установить количественные зависимости их воспламеняющей способности от радиусов положительной кривизны R проводящих поверхностей, например [148] от расстояния ZKp менаду заряял'ешюй поверхностью и разрядником

Принципы ограничения воспламеняющей способности разрядов в воздухе в условиях слабой электризации рассмотрены выше. Многие материалы могут подвергаться лишь слабой электризации. К ним •относятся все дисперсные системы, волокнистые и пористые материалы. Для тканей, например, не только разность плотностей зарядов на противоположных поверхностях не может превышать значения, соответствующего электрической прочности:

Для отнесения режимов образования покрытий к области «слабой» электризации достаточно установить, что их толщина и линейные размеры удовлетворяют условию (154). При его несоблюдении необходим анализ воспламеняющей способности скользящих и сопутствующих пробою разрядов статического электричества. Работа в области сильной электризации возможна, если линейная плотность энергии WL для труб без дефектов (нарушений электрической прочности) удовлетворяет условию:

Исследованиям разрядов между проводниками и заряженными диэлектрическими телами и, в особенности, их воспламеняющей способности посвящен ряд работ в Советском Союзе и за рубежом в последние десятилетия [21, 197—200].

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИХ РАЗРЯДОВ И ОЦЕНКИ ИХ ВОСПЛАМЕНЯЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ

На сегодняшний день в литературе не имеется обобщенного и систематизированного материала по воспламеняющей способности электростатических разрядов различного вида. Экспериментальные исследования по этому вопросу проводились обычно после взрывов, пожаров и аварий, причиной которых считали статическое электричество, и решались лишь частные вопросы, связанные с этими случаями.

При разработке аналитических методов оценки опасности воспламенения горючих смесей электростатическими разрядами обычно исходят из того, что вся энергия, выделяемая в единичном разряде, расходуется на поджигание смеси [205]. Однако в производственных условиях целый ряд факторов (коронирование, формирование разрядов по стенке аппарата и т. д.) нельзя учесть. Поэтому экспериментальное исследование воспламеняющей способности электростатических разрядов является наиболее объективным методом оценки их энергии.

Как показали исследования [144], определяющим критерием воспламеняющей способности длинных искровых разрядов служит не полная энергия разряда, а энергия на единицу длины искры

— область сильной электризации, в которой необходимо ограничивать в пределах допустимого уровня воспламеняющую способность скользящих и сопутствующих пробою твердых диэлектриков разрядов статического электричества.

Максимальная плотность тока электризации поверхностей дисперсными потоками, волокнистыми материалами или сплошными твердыми материалами (при трении, соударениях и т. п.) не превышает 100 мкА/м2. При больших плотностях тока протекает ионизация воздуха. Профиль и линейные размеры области ионизации 1К определяют воспламеняющую способность разрядов [148].

В ряде случаев приходится учитывать не только воспламеняющую способность, но и возможность разрушения твердых диэлектрических материалов разрядами статического электричества, а также влияние электрических разрядов и сильных электрических полей на процессы их старения.

Однако наиболее существенной отличительной чертой этих разрядов является определяющая роль кривизны поверхности проводящего электрода. Именно проводящий электрод в основном определяет вид и воспламеняющую способность возникающего раз ряда.

Возможность их возникновения и воспламеняющую способность необходимо учитывать при изготовлении изделий из диэлектрических материалов, применяемых в горючих средах, при определении

Воспламеняющую способность конденсированных разрядов принято характеризовать в основном их энергией [169, 170]. Физиче-

входе фильтра, а также на входах и выходах трубопроводов, силу тока в цепи фильтр — шланг — трубопровод — бак — земля, напряженность поля в различных отделениях бака, энергию искрового разряда в баках. Кроме того, установка позволяет фотографировать искровые разряды и оценивать их воспламеняющую способность по воспламенению эталонных горючих смесей с известной минимальной энергией зажигания.

Отсюда следует, что воспламеняющую способность искровых разрядов статического электричества можно характеризовать величиной заряда в единичном разрядном импульсе.

изменяется в широких пределах, то всегда можно выявить максимальную воспламеняющую способность электростатических разрядов в каком-то определенном технологическом процессе, а затем сделать вывод о пожаро- и взрывоопасности всего процесса на основании известных свойств перерабатываемого материала.

Воспламеняющую способность разрядов статического электричества можно определить в производственных и лабораторных условиях. Объектами исследования могут быть разряды статического электричества, возникающие от людей, электризующихся в ходе производственных операций; заряженных изолированных проводящих элементов оборудования, трубопроводов, аппаратов, установок и т. п.; заряженных диэлектрических поверхностей твердых и сыпучих тел и жидкостей; заряженной пыли, взвешенной в воздухе.

Воспламеняющую способность разрядов статического электричества определяют путем сравнения заряда в импульсе ?макс, возникающем с вероятностью КМ, с допустимым значением заряда дл для исследуемой горючей смеси. Если ?макс <5 ?д, разряды статического электричества считают безопасными для данной горючей смеси.

7.1. Предотвращение возникновения воспламеняющих искр. Искры могут возникнуть в том случае, когда происходит статическая электризация и накопление заряда. Если искры возникают в опасных условиях, то они могут вызвать взрывы или пожары. Отношение минимальной энергии воспламенения среды к энергии искры определяет порог воспламенения [24, 38]. Энергия искры определяет ее воспламеняющую способность.