Hayot faoliyati

X. 13. Statik elektrdan muhofazalanish

Ko'pgina sanoat korxonalarida yog'och, plastmassa va boshqa shunga o'xshash materiallami maydalab yoki to'plab va ba’zi bir hollarda ularni yo'nib ishlov berish ishlari amalga oshiriladi. Bu materiallar asosan dielektrik materiallari bo'lganligi sababli ularda statik elektr zaryadlari yig'ilish xususiyatiga ega bo'ladi.

Statik elektr zaryadlari dielektrik materiallaming bir-biri bilan ishqalanishi yoki dielektrik materialning metall yuzalari bilan ishqalanishi natijasida ham hosil bo'lishi mumkin. Bunda hosil bo'lgan elektr zaryadlari, agar bu yig'ilayotgan joy tok o'tkazuvchi bo'lsa va u yeiga ulangan bo'lsa, unda u yerga osongina o'tib ketadi. Ammo yig'ilayotgan joy tok o'tkazmaydigan materialdan

197

tashkil topgan bo‘lsa, unda yigMlgan zaryad uzoq vaqt saqlanib turadi va yana ishqalanishlar davom etayotgan boMsa, uning miqdori osha boradi. M ana shu tariqa yigMlgan elektr zaryadlari statik zaryadlar sifatida ta’riflanadi.

Statik elektr zaryadlarining hosil boMish jarayoni nihoyatda murakkab jarayon hisoblanadi. Bunda ishqalanayotgan yuzalardagi elektron va ionlarning qayta jamlanishi natijasida ishqalanayotgan yuzalarda ikki qavatli zaryadlar qatori vujudga keladi va bu qatorlardagi zaryadlar u yoki bu yuzaga o‘tib qoladi va bir xil zaryadlar ko‘paya boradi va bu ko‘payish bir yuza hajmida boMganligi sababli uning zichligini yuza yoki hajm zichligi deb yuritiladi. Statik elektr zaryadlari faqatgina qattiq moddalargagina xos boMmasdan, balki elektr o‘tkazmaydigan suyuqliklarda ham boMadi.

Texnologik jarayonlarda bajariladigan ishqalanish, ba’zi bir moddalarni maydalash, shuningdek, suyuqliklami bir joydan ikkinchi joyga o'tkazish, ularni filtrlash va boshqa juda ko‘p ishlarni bajarganda statik elektr zaryadlanishlari hosil boMadiki, ularning kuchlanishi bir necha o ‘n ming voltga yetishi mumkin. Elektr zaryadlarining ko‘payib ketishi natijasida boshqa yuzalarga o‘tishi ularning sanoat korxonalari metallmas qismlarida keng tarqalishiga sababchi boMadi. Bu qismlaming harorati, zaryadlarning yig‘ilish miqdori, yuzalarning g‘adir-budirligi va boshqa parametrlariga asosan statik elektr zaryadlari butun zona bo'ylab tarqaladi.

Bunda ba’zi yuzalar musbat zaryadlarni, ba’zilari esa manfiy zaryadlarni to'playdi. Shunday qilib, yuzalarda kondensatorlar singari ikkita zaryadlangan qatlam vujudga keladi va ularning sigMmi quyidagicha aniqlanishi mumkin:

OS к,

bunda, ^ — havoning nisbiy o‘tkazuvchanligi; к — elektr doimiy miqdori; S — bir-biriga tegib turgan yuzalar maydoni; d — ikki qavat elektr qatlamining qalinligi.
Elektr tokini o‘tkazmaydigan jipslashgan yuzalar bir-biridan ajratilganda, bu yuzalarning har birida ma’lum miqdorda statik elektr zaryadi hosil boMadi. Bu zaryadlarning ma’lum miqdori neytrallashadi. Anchagina qismi esa jism yuzasida saqlanib qoladi.

Bu holat, ayniqsa, elektrga qarshiligi 108 Om. m dan ortiq boMgan moddalarda yuzalar bir-biridan keskin ajratilganda hosil boMadigan zaryad miqdori o'zgarmagan holda miqdori ko‘paya beradi, buning natijasida, yuqorida keltirilgan formula asosida S

198

(sig‘im) kamayadi, bu esa ikki yuza orasidagi potensiallar

ayirmasining ortib ketishiga olib keladi, chunki U = — . Bu miqdor

S
ba’zi hollarda juda katta birlikni tashkil qilishi mumkin.

Qattiq jismlarning ishqalanishi natijasida elektr zaryadlari hosil bo'lishi kuchayadi. Chunki issiqlik ta’sirida kengaygan yuzalarda bir-biriga tegib turuvchi zonalar kengayadi, issiqlikning ortishi o'zaro ishqalanayotgan qismlarda atomlaming elektr holatini o'zgarishiga olib keladi, umuman elektr zaryadlanishi va yuzalar orasidagi potensiallar ayirmasi keskin ortib ketadi. Masalan, buni lentali transporterlarda, rezinalashtirilgan lentalaming roliklarga tegib ishqalanishidan hosil bo'ladigan elektrostatik zaryadlarni va qayishli uzatishlardagi qayish bilan shkif o'rtasidagi potensiallami keltirish mumkin. Bunday potensiallar ayirmasi ko'pincha 40 kV va undan ortiq kuchlanishga ega bo'lishi mumkin.

Tekstolit, kapron va plastmassa materiallariga mexanik ishlov berish jarayonida statik zaryad potensiallari ayirmasi 20 kV ga borishi aniqlangan.

Qattiq jismlarning changsimon zarralarini pnevmotransport yordamida harakatlantirish natijasida, bu jism zarralarining havo bilan ishqalanishi natijasida katta miqdordagi elektr zaryadlari hosil bo'lishi aniqlangan. Hosil bo'lgan elektr zaryadlarining miqdori havo namligiga va modda zarralarining katta-kichikligiga bog'liq. Havo namligi qancha kam bo'lsa, zarralar qancha kichkina bo'lsa, zaryadlanish shuncha kuchli bo'ladi.

Elektr o'tkazmaydigan suyuqliklarni truboprovodlar yordamida bir yerdan ikkinchi yerga ko'chirish va bunday suyuqliklarni transport vositalari yordamida tashish, bu vositalar yuzalarida katta miqdordagi elektr zaryadlanishi hosil bo'lishiga olib keladi.

Bunday elektr zaryadlarining hosil bo'lishi, ayniqsa, yengil alangalanuvchi va yonuvchi suyuqliklarni tashiganda xavfli vaziyatlar vujudga keltirishi mumkin.

Bunday moddalar qatoriga elektr qarshiligi Ю10 Om m dan ortiq bo'lgan benzin, kerosin, benzol, toluol va boshqalar kiradi. Bunday moddalar tarkibida statik elektr zaryadlarini to'plovchi aralashmalar bo'ladi. Suyuqliklarning elektr zaryadlanishi qattiq (idish) va suyuq moddalar tutashgan tashqi qatlamda chayqalish yoki harakatlanish hisobiga hosil bo'ladi. Statik zaryadlar ajralishi suyuqlik harakati tezligiga qarab o'zgarib boradi. Harakat qancha katta bo'lsa, zaryadlanish shuncha ko'p bo'ladi.

199

Sanoat korxonalarida statik zaryadlarning hosil bo'lishi va ularning asbob-uskunalar yuzasida yig'ilishi va har vaqt uchqun chiqarishi mumkin bo'lgan omil bo'lganligi uchun portlash va yonish xavfini tug'diradi. Shuning uchun ham GOST 12.1.018.79 «Statik elektr toki, uchqun xavfsizligi» asosida elektr zaryadlarining yondirish qobiliyati tajriba usuli bilan aniqlanadi. Bunda ajralib chiqayotgan statik zaryad kuchi, yondirish mumkin bo'lgan maksimal miqdor qmax= 10‘6 K4 ga solishtirish yo'li bilan aniqlanadi va uni yo'l qo'yilishi mumkin bo'lgan miqdor qc|, deb qabul qilinadi. Agar qmax bo'lsa, unda chiqarishi mumkin bo'lgan uchqunlar xavfsiz hisoblanadi. Bu miqdor uchqunlar har xil moddalar uchun har xil bo'lganligini hisobga olib, yo'l qo'yilishi mumkin bo'lgan miqdor: gazlar uchun qch=410‘8W-°'6 Kl, changlar uchun esa qch=3,310‘8W Kl qabul qilinadi. Bunda W-yondiruvchi minimal energiya bo'lib, ittifoq davrida qabul qilingan «Gaz, par va changlami yondiruvchi minimal eneigiyasini aniqlash uchun qo'llanma»ga asosan tajriba yo'li bilan aniqlanadi (birligi mDj). Ko'pgina gaz va par aralashmalari uchun qCh=2,6-10~8 Kl, changlar uchun esa qch=(3-20) . 107 Kl qabul qilinadi.

Elektrostatik zaryadlarning inson oiganizmiga ta’siri uzoq vaqt inson organizmi orqali oqib o'tib turuvchi omil sifatida yoki yig'ilgan elektr zaryadlari odam organizmi orqali o'tib ketishi natijasida keskin reflektor harakat hosil bo'lishi, ishchini xavfli zonaga tushishiga sababchi bo'lishi mumkin. Bu esa baxtsiz hodisaga olib keladi.

Bundan tashqari katta kuchlanishdagi elektrostatik maydonning uzoq vaqt ta’siri inson organizmining nerv va yurak, qon-tomir sistemalari ishida murakkab o'zgarishlar yuz berishiga va ularning ishlash ritmi buzilishiga olib keladi. Shuning uchun ishchilarga elektrostatik zaryadlarning ta’sirini kamaytirish maqsadida ularni «Elektrostatik maydonning kuchlanishi yo'l qo'yilishi mumkin bo'lgan sanitar-gigienik normalari 17-57-77» asosida chegaralanadi. Ish joylarida elektrostatik maydon kuchlanishi 1 soat davomida 60 kV m dan oshmasligi kerak. Agar elektrostatik kuchlanish 1 soatdan 9 soatgacha ta’sir etadigan

bo'lsa, uni Eci,=60/ - / t .bunda t —ta’sir etish soati, soatlar bilan aniqlanadi.

Bu belgilangan normalar elektrostatik maydon kuchlanishi 20 kV m dan ortiq bo'lganda tatbiq etish talab qilinadi, shuning bilan birga umumiy ishlash davrining qolgan vaqtida kuchlanish yo'l

200

qo‘yilishi mumkin boMgan miqdori 20 kV m dan ortmasligi talab etiladi. Elektrostatik zaryadlardan saqlanish asosan ikki yo'nalishda amalga oshiriladi: elektrostatik zaryadlarning ajralib chiqmasligini ta’minlashga qaratilgan chora-tadbirlar va hosil bo'lgan elektrostatik zaryadlarni yo'qotishga qaratilgan chora-tadbirlar.

Elektrostatik zaryadlarning ajralib chiqmasligini ta’minlashga qaratilgan chora-tadbirlar, asosan texnologik jarayonni planlashtirishda amalga oshiriladi. Bunda, asosan elektrostatik zaryadlarni iloji boricha kam ajratadigan materiallardan foydalanishga keng o‘rin beriladi. Konstruktiv elementlami to‘g‘ri tanlash va ularni elektrostatik zaryadlar ajratmaydigan qoplamlar bilan qoplash, bunday zaryadlarni butunlay ajratmasligi yoki to'plamasligi mumkin. Elektr o'tkazmaydigan texnologik moddalarning ko'pchiligi bir xil elektrostatik zaryadlar hosil qilmasdan ba’zilari esa musbat zaryadlar hosil qiladi. Bu hodisadan foydalanib, har xil zatyad hosil qiluvchi materiallarni ketma-ket joylashtirish ularni bir-birini yo'qotishga olib keladi. Bundan tashqari ishlatiladigan material bilan konstruksiya elementlari bir xil materialdan qilib bajarilsa, elektrostatik zaryad kamayishi mumkin. Masalan, poroshoksimon polietilenni, polestilen trubalar orqali jo'natish mumkin. Yuzalar orasidagi ishqalash kuchini kamaytirish yuzalari g'adir-budurligini kamaytirib, nikel va xrom yordamida silliqlovchi ishlov berish yaxshi natija beradi.

Truboprovodlar orqali suyuqliklar yuborilganda, elektr o'tkazishga qarshiligi ko‘p boMgan suyuqliklarning tezligi 1,2 m /s dan oshmasligi kerak deb belgilanadi.

Suyuqliklarni ma’lum hajmdagi idishlarga erkin oqim sifatida sachratib quyishga ruxsat etilmaydi. Truboprovodning quyuvchi uchi suyuqlik yuzasidan 200 mm masofadan ortmasligi kerak. Shuningdek, suyuqlikni idish devori yaqinidan yo'naltirmaslik kerak. Bularning hammasi elektrostatik zaryadning ajralib chiqmasligini ta’minlaydi.

Elektrostatik zaryadlarni yo‘qot ishga qaratilgan chora-tadbirlarning eng asosiysi—bu yerga ulab yo'qotish usulidir. Elektrostatik zaryadlarni yo'qotishga moMjallangan yerga ulashda, texnologik jihozlarni yerga ulab muhofaza qilish sistemalaridan foydalanish mumkin. Suyuqliklarni bir yerdan ikkinchi yerga ko'chiruvchi truboprovodlarda har 40—50 m masofada ularni yerga ulash kerak. Yerga ulash sistemasi, agar faqat elektrostatik zaryadlarni yo'qotish uchun o'matilayotgan boMsa, uning qarshiligi 100 Om gacha ruxsat etiladi.

201

Yengil alangalanuvchi mahsulotlarni tashuvchi avtosisternalar albatta yerga ulash vositalari bilan ta’minlanishi shart (osilib yerga tegib turadigan zanjirlar, maxsus moslatnalar).

Havoning nisbiy namligi 65—70% boMganda elektrostatik zaryadlar keskin kamayadi. Ayniqsa, uniug kamayishi yog‘och materiallari, paxta materiallari va boshqalarda sezilarli bo'ladi. Shuning uchun elektrostatik zaryadlanishni kamaytirish maqsadida umumiy namlik oshiriladi.

Bundan tashqari elektrostatik zaryadlanishni kamaytirish maqsadida elektr o'tkazmaydigan materiallarga elektr o'tkazgichlar qo'shish yo'li ham foydalaniladi. Masalan, polimer materialiga 20% atsetilen qurumi qo'shish elektrostatik zaryadlanishni deyarli yo'qotadi.

Suyuqliklarga elektrostatik zaryadlanishga qarshi ASP-1, Akkor-1, Sigbol va boshqa moddalarning juda oz miqdorda (0,02-0,08) qo'shilishi ularda zaryadlanishning 1000 marta kamayishiga olib keladi.

Elektrostatik zaryadlarni kamaytirishning eng samarador usuli neytralizatorlar yordamida yo'qotish usulidir. Bu usuldan ochiq yuzalarda hosil bo'lgan elektrostatik zaryadlarni yo'qotishda keng foydalaniladi.