Научная статья на тему 'Параметры разрядов статического электричества в диэлектрических емкостях'

Параметры разрядов статического электричества в диэлектрических емкостях Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
764
51
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭЛЕКТРИЗАЦИЯ / СТАТИЧЕСКОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО / ИСКРОБЕЗОПАСНОСТЬ / СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЙ ИСКРОБЕЗОПАСНОСТИ / ЭЛЕКТРОСТАТИКА / РАЗРЯД / ЭЛЕКТРОД / ДИЭЛЕКТРИК / ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЖИДКОСТЬ / РЕЗЕРВУАР / ТРЕНИЕ / ELECTRIFICATION / STATIC ELECTRICITY / SPARK SAFETY / ELECTROSTATIC SAFETY SYSTEM / ELECTROSTATIC / SPARK / ELECTRODE / INSULATOR / DIELECTRIC FLUID / CONTAINER / FRICTION

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Марков А. Г.

Рассмотрены параметры разрядов статического электричества, проявление которых возможно при эксплуатации и обслуживании резервуаров для хранения ЛВЖ и ГЖ, изготовленных из диэлектрических материалов. Приведены результаты исследований, характеризующие значения зарядов в единичных разрядных импульсах тока, частоту их следования, пиковые значения и крутизну переднего фронта, а также устанавливающие зависимость величины заряда в импульсе от радиуса кривизны электрода. Рассмотрены параметры электризации в процессе трения скольжения — ток электризации, плотность тока, плотность зарядов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

PARAMETERS OF THE DISCHARGE OF STATIC ELECTRICITY IN DIELECTRIC CONTAINERS

Possibility application of dielectrics as the constructional materials applied in container for storage and transportation inflammable and combustible liquids, is a question disputable and actual because of dangerous displays of discharges of static electricity. Technologically ample opportunities of manufacturing of various kinds of polymeric tanks including at gasoline stations (gas stations) urge to develop additional scientific both engineering decisions and approaches for storage of mineral oil the safety of application of dielectrics directed on maintenance in this area and as consequence, in the long term will allow to reconsider standard base on application of dielectric materials in this area. But by working out and realization of any decisions directed on exception maintenance fire-dangerous displays of discharges of static electricity, it is not necessary to exclude completely probability of their display, and as consequence, it is necessary to take into consideration parameters of these categories. Lighting ability of such discharges depends from: • polarity of an electrostatic field (from a mark of electric charges surfaces); • charge in an individual impulse of a digit current; • linear density of energy in structural digit formation; • radius of curvature of an electrospending surface and initial intensity of occurrence of the discharges corresponding to it; • maximum potential of an electrostatic field; • geometrical parameters of a zone of ionization of the probable discharges. Results of researches of charges characterizing meaning in individual digit current pulses, frequency of their following, peak meanings and a steepness of forward front, in an impulse from radius of curvature of an electrode show charge sizes, that the most dangerous are discharges with discharge gap overlapping. But it is possible to consider danger of display of such discharges excluded by earthing provisions and an appropriate method of operation of the tank. Danger (lighting ability) discharges without discharge gap overlapping practically is completely defined by radiuses of curvature of the electrospending surfaces provoking their occurrence. The least lighting ability discharges (corona flash) on spending surfaces with the positive Gaussov radius of curvature equal of 2.5 mm possess. Parameters of an electrization in the course of a sliding friction are considered: an electrization current, a current density, density of charges. Discharges at a sliding friction concern categories of the second sort. The estimation of their lighting ability is optimum on meanings of charges in digit impulses directly in electrization processes.

Текст научной работы на тему «Параметры разрядов статического электричества в диэлектрических емкостях»

А. Г. МАРКОВ, старший преподаватель кафедры специальной электротехники, автоматизированных систем и связи Академии ГПС МЧС России (Россия, 129366, Москва, ул. Бориса Галушкина, 4; e-mail: markov01@yandex.ru)

УДК 621.316.9

ПАРАМЕТРЫ РАЗРЯДОВ СТАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА В ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЕМКОСТЯХ

Рассмотрены параметры разрядов статического электричества, проявление которых возможно при эксплуатации и обслуживании резервуаров для хранения ЛВЖ и ГЖ, изготовленных из диэлектрических материалов. Приведены результаты исследований, характеризующие значения зарядов в единичных разрядных импульсах тока, частоту их следования, пиковые значения и крутизну переднего фронта, а также устанавливающие зависимость величины заряда в импульсе от радиуса кривизны электрода. Рассмотрены параметры электризации в процессе трения скольжения — ток электризации, плотность тока, плотность зарядов.

Ключевые слова: электризация; статическое электричество; искробезопасность; система электростатической искробезопасности; электростатика; разряд; электрод; диэлектрик; диэлектрическая жидкость; резервуар; трение.

Возможность применения диэлектриков в качестве конструкционных материалов, применяемых в таре для хранения и транспортировки легковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючих (ГЖ) жидкостей, является вопросом спорным и актуальным по причине опасности проявления разрядов статического электричества. Технологически широкие возможности изготовления различных видов полимерных резервуаров, в том числе для хранения нефтепродуктов на автозаправочных станциях (АЗС), обуславливают необходимость разработки дополнительных научных и инженерных решений и подходов, направленных на обеспечение безопасности применения диэлектриков в этой области. Как следствие, это позволит в перспективе пересмотреть нормативную базу по применению диэлектрических материалов в данной области. Однако при разработке и реализации любых решений, направленных на предотвращение пожаровзрывоопасного проявления разрядов статического электричества, не стоит полностью исключать вероятность их проявления, а значит, необходимо принимать во внимание параметры этих разрядов.

1. Разряды в электростатическом поле наэлектризованных наружных

и внутренних поверхностей резервуара

Заряды статического электричества на диэлектрических поверхностях, в том числе на стенках тары, изготовленной из полимерных материалов, а также на поверхности находящейся в ней ЛВЖ, и их электростатические поля создают условия для возникновения разрядов статического электричества на смеж-

© Марков А. Г., 2013

ные электропроводящие поверхности или на человека. Области, где проявление разряда наиболее вероятно, примыкают к электропроводящим поверхностям, а возникшие разряды способны вызвать зажигание горючей или взрывоопасной среды.

На зажигающую способность таких разрядов влияет:

• полярность электростатического поля (от знака электрических зарядов наэлектризованной поверхности);

• заряд в единичном импульсе разрядного тока;

• линейная плотность энергии в структурном разрядном образовании;

• радиус кривизны электропроводящей поверхности и соответствующая ему начальная напряженность возникновения разряда;

• максимальный потенциал электростатического поля;

• геометрические параметры зоны ионизации вероятного разряда.

Разряды статического электричества натокопро-водящие объекты в электрическом поле поверхностных и объемных зарядов могут создавать основную опасность зажигания взрывоопасной среды.

2. Разряды статического электричества с наэлектризованной жидкости в емкостях

Заряды статического электричества, находящиеся на поверхности наэлектризованной жидкости, создают возможность возникновения разрядов различной природы:

• с перекрытием разрядного промежутка в сравнительно однородном поле;

• без перекрытия разрядного промежутка в сильно неоднородном поле на электроды (электропроводящие конструкции и детали резервуара), даже не контактирующие с жидкостью и удаленные от зеркала на значительные расстояния. Разряды первого рода наиболее опасны, так как они могут возникать с изолированных масс наэлектризованных электропроводящих жидкостей или жидкостей с повышенной проводимостью так же, как с плавающих на поверхности жидкости изолированных электропроводящих предметов, например канистр. Повышенной опасностью могут обладать искровые разряды с массы воды, выносимой сравнительно спокойным (не дробящим воду) потоком наэлектризованного низкопроводящего нефтепродукта. Чем выше электропроводность жидкости, тем вероятнее возможность возникновения таких разрядов, но тем эффективнее может обеспечиваться и утечка зарядов с поверхности такой жидкости, если не нарушается ее однородность и электрическая цепь, обеспечивающая ее эквипотенциальность со всеми электропроводящими частями и конструктивными элементами резервуара. В связи с этим опасность возникновения разрядов первого рода можно исключить средствами заземления и эксплуатацией резервуара в надлежащем порядке.

Опасность (зажигающая способность) разрядов второго рода практически полностью определяется радиусами кривизны электропроводящих поверхностей [1-3], провоцирующих их возникновение. Наименьшей зажигающей способностью обладают разряды (вспышечная корона) на проводящие поверхности с положительным радиусом гауссовой кривизны, равным 2,5 мм (рис. 1).

При оценке пожарной опасности разрядов статического электричества применяют аналитические методы, которые моделируют введение в аппарат сферических электродов определенного радиуса или их сближение с поверхностью наэлектризованного материала. Применяются также методы испытания, при которых аналогичным образом провоцируется образование разрядов статического электричества в испытательной взрывоопасной среде. Например, так проводятся испытания с применением зонда зажигания со сферическим электродом [4] (рис. 2).

Выполненные В. Н. Веревкиным и В. И. Горшковым исследования разрядов на сферические электроды (рис. 3-9) послужили основанием для разработки ряда методов оценки их зажигающей способности, применяемых в системе электростатической искробезопасности (ЭСИБ) слабой электризации [5, 6].

Разряды обеспечивались сближением с разрядниками отрицательно заряженной полиэтиленовой пленки. Подъем пленки обеспечивал ее потенциал

Л, мм

Рис. 1. Зависимость заряда в импульсе д от радиуса кривизны Я электрода-разрядника: 1 — максимальные значения зарядов, соответствующие вероятности 10-6; 2 — максимальные выборочные значения; Д — наиболее вероятные выборочные значения по данным В. Н. Веревкина [2, 4]

Рис. 2. Принципиальная схема установки для исследования разрядов статического электричества на электроды со сферической поверхностью: 1 — измерительный конденсатор емкостью С1; 2 — статический вольтметр; 3 — контактная система КС; 4 — наэлектризованная пленка; 5 — разрядный электрод; 6 — нить; 7, 9 — листовое органическое стекло; 8 — металлическая фольга; 10, 12 — осциллографы; 11 — интегрирующая цепочка

Рис. 3. Электрод с радиусом гауссовой кривизны поверхности 35 мм

до 340 кВ и крутизну фронта нарастания потенциала до 10 МВ/с. В табл. 1 представлены данные по свечению при разрядах на металлические разрядные электроды с различными значениями радиуса кривизны поверхности. Зажигание горючих смесей возможно только в областях свечения. Причем за-

Рис. 4. Разряд статического электричества с электрода радиусом кривизны 35 мм: структура разрядных образований — двухступенчатый стебель с узлом, ветви, область волновой ионизации

/V

Рис. 5. Разряд статического электричества с электрода радиусом кривизны 25 мм: структура разрядных образований — стебель, ветви, область волновой ионизации

жигающая способность в зоне стебля /с при разрядах на электроды с радиусом кривизны от 5 мм и более на несколько порядков превышает зажигающую способность в ветвях 1в и тем более в зоне волновой ионизации /кр. Наименьшая зажигающая способность характерна для разрядов на электрод с радиусом кривизны 2,5 мм. Для электродов с уменьшающимся радиусом кривизны поверхности по мере его убывания зажигающая способность разрядов возрастает. Это объясняется тем, что светящаяся зона при этом удаляется от поверхности электродов, возрастает частота разрядов и суммируется зажигающая способность отдельных разрядных импульсов, наблюдаемых за время индукции горючей смеси. В табл. 1 приведены также рекомендуемые значения времени заряда интегрирующих ЯС-цепочек при измерении зарядов в единичных импульсах тока при разрядах на электроды в зависимости от радиуса кривизны их поверхности.

Данные табл. 1 определены с учетом результатов исследования характерных для разрядов статического электричества импульсов тока, их длительности и частоты следования. Тем, что на электрод

г

Рис. 6. Разряд статического электричества с электрода радиусом кривизны 15 мм: структура разрядных образований — стебель и область волновой ионизации

Рис. 7. Разряд статического электричества с электрода радиусом кривизны 5 мм: структура разрядных образований — вспышеч-ная корона (свечение, растекающееся по поверхности), стебель и область волновой ионизации

Рис. 8. Разряд статического электричества с электрода радиусом кривизны 2,5 мм: структура разрядных образований—вспы-шечная корона, свечение, растекающееся по поверхности

Таблица 1. Данные по свечению при разрядах на металлические разрядные электроды с различными значениями радиуса кривизны поверхности

Радиус кривизны поверхности разрядника, мм Длина разрядных образований, мм, в зоне Рекомендуемое время заряда интегрирующей ЯС-цепочки, мкс

стебля /с ветвей /в кроны 1кр

35 20-34 50-125 120-160 80-10000

25 18-25 35-68 40-82 50-500

15 16+1 - 62+8 30-200

5,0 5,3+0,1 - 34+1 20-140

2,5; 0,5; 0,2 Свечение поверхности 20-100

0,05 (патефонная игла) - - 34+1 15-20

Рис. 9. Разряд статического электричества с электрода радиусом кривизны 0,5 мм (а), 0,2 мм (б) и 0,05 мм (в): структура разрядных образований — вспышечная корона, свечение, растекающееся по поверхности

Таблица 2. Значения зарядов в единичных разрядных импульсах тока, параметры их статистического распределения, частота их следования, пиковые значения и крутизна переднего фронта

Радиус, Параметры статистического распределения Заряд в импульсе, мкКл Частота, Гц Пик тока, А Крутизна переднего

мм д Стандарт S Ч Максимум ч д при Р= 10 6 фронта, А/с

0,05 -8,854 0,240 0,0014 0,0024 0,02 10000 0,0005 6000

0,2 -8,372 0,096 0,00425 0,0062 0,0125 1000 - -

0,5 -8,108 0,056 0,0078 0,0125 0,015 1250 0,01 10000

2,5 -8,572 0,221 0,0027 0,009 0,0324 - - -

-7,860 0,082 0,0138 0,023 - 700 - -

5,0 -7,737 0,160 0,0183 0,025 0,11 - - -

-8,055 0,067 0,0088 0,013 - - - -

8,0 --7,592 0,086 0,0260 0,0425 0,068 850 0,05 100000

-7,232 0,078 0,0585 0,0925 - 500 - -

15,0 -7,024 0,110 0,0935 0,15 0,33 - - -

- - - 0,31 - - - -

25,0 -6,889 0,075 0,129 0,22 - 200 0,06 100000

-6,538 0,221 0,290 1,49 3,48 - - -

35,0 -6,658 0,236 0,22 1,65 - - - -

-5,490 0,118 3,23 6,2 12,3 - - -

Примечание. Р- - вероятность.

определенного радиуса за время сближения с заряженной поверхностью возникают различные виды разрядов (что следует уже из вида свечения разрядных образований и по одновременно получаемым осциллограммам импульсов тока), объясняется мно-гомодальность статистических распределений значений зарядов в единичных импульсах тока. В табл. 2 приведены значения зарядов в единичных разрядных импульсах тока, параметры их статистического распределения, частота их следования, пиковые значения и крутизна переднего фронта.

3. Электризация в процессе трения скольжения

Электризация в процессе трения скольжения при перемещении материалов относительно диэлектрических поверхностей может возникать при осуществлении ряда технологических операций: шлифовки, полирования, самотечного транспортирования, смешения, погрузочно-разгрузочных операций и т. п. — и при случайных обстоятельствах. К таким случайным обстоятельствам можно отнести электризацию, возникающую при уборке и протирке поверхностей вследствие трения об одежду диэлектрической тары (канистры) для горюче-смазочных материалов и т. п. В ряде случаев возникновению загораний способствует электризация в результате трения пластмасс и стекла, применяемых в качестве строительных или конструкционных материалов. При использовании диэлектрических материалов

(даже в тех случаях, когда они в своем основном функциональном назначении не подвергаются электризации) в пожаро- или взрывоопасных производствах необходимо учитывать опасность возникновения разрядов статического электричества при электризации в результате трения скольжения.

Выбранные для исследования [7] материалы позволяют перекрыть широкий диапазон значений собственного времени релаксации т электризуемых материалов: от 4,6 с для оконного стекла до 106 с для полиэтилена и полиэтилентерефталата. Диэлектрические поверхности заряжались в процессе сухого трения хлопчатобумажной ткани (бязи). Номинальная площадь контакта образца с поверхностью составляла 0,007 м2, нагрузка достигала 7 кПа.

Измеритель тока или интегрирующая ЯС-це-почка включалась в цепь заземления человека или электропроводящего предмета (контртела), обернутого тканью. Экспериментальные данные представлены в табл. 3.

Когда образцы располагались на проводящей подложке, значение тока было на порядок выше по сравнению со случаем, когда они находились на расстоянии 0,25 м от проводящих поверхностей. Наибольший ток наблюдался в первые 10-15 с, а затем его значение уменьшалось. Это объясняется формированием плотности зарядов на диэлектрической поверхности и установлением равновесия между разрядными процессами и процессами электризации.

Таблица 3. Результаты экспериментальных исследований зажигающей способности электризации в процессе трения скольжения для диэлектрических материалов

Материал поверхности Скорость, м/с Ток электризации, А Плотность тока, мкА/м2 Плотность заряда, мкКл/м2 Характеристики поверхности

в следе трения на поверхности т, с Знак

Образец на проводящем основании

Органическое стекло 1,0-2,0 0,2-0,4 26-57 2-8 25-30 3104 +

Полиэтилен 0,5-4,5 0,04-0,17 2,4-22,5 0,3-0,8 40-65 7-105 -

Стекло 13в 2,5-4,0 0,10-0,17 16-13 0,4 35-44 37,6 +

Стекло "Сиал" 2,6-4,0 0,10-0,22 14-32 0,3-0,6 54-73 15,5 +

Оконное стекло 2,5-3,0 0,3-0,6 46-88 1,2-2,0 27 4,6 +

Образец без проводящего основания

Органическое стекло 1,0-2,0 0,02-0,07 5-10 0,2-0,7 2,5-5,0 3-104 +

Таблица 4. Заряды в единичных импульсах разрядов на человека при протирке бязью диэлектрических поверхностей

Материал поверхности Радиус (тип) Заряд в импульсе, мкКл Знак

разрядника, мм Ч Максимум ч Ч при Р = 10 6 Стандарт S поверхности

Стекло оконное 25 0,0016 0,011 0,450 0,500 +

10 0,0023 0,009 0,500 0,480

Стекло "Сиал" 25 0,0124 0,046 0,120 0,205 +

Стекло 13в 25 0,0085 0,055 0,500 0,360 +

0,0112 0,038 0,520 0,340

Органическое стекло 10 0,0030 0,012 0,150 0,140

(периметр заземлен) 25 0,0029 0,009 0,100 0,110 +

Рука 0,0017 0,0064 0,008 0,130

Полиэтилен Фольга 0,0052 0,016 0,044 0,170

25 0,0140 0,058 0,260 0,260

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Измеряемый ток является разностью между током электризации и током в разрядах, поэтому непосредственно измеряемые значения токов или напряженности поля не несут информации об опасности разрядов статического электричества. Например, на образцах органического стекла с проводящим основанием измеренный ток был на порядок выше, чем на образцах без проводящего основания, но величина зарядов в отдельных импульсах в первом случае достигала примерно 0,001 мкКл, тогда как во втором случае — 0,35 мкКл.

Значения зарядов в единичных импульсах разрядов на человека при протирке бязью диэлектрических поверхностей приведены в табл. 4.

Данные табл. 4 показывают, что значения зарядов в импульсах разрядов при скольжении контртела относительно поверхности полиэтилена практически не отличаются от аналогичных значений для поверхности стекла. Значения зарядов в импульсах разрядов, а значит, и их зажигающая способность являются наибольшими при скольжении контртела относительно поверхности пустой (незагружен-ной)тары.

Контактные фотографии разрядов показывают, что во втором случае формируются разряды с яркими каналами, длина которых достигает 0,40 м, а в первом случае такие разряды отсутствуют и наблюдаются свечения с линейными размерами около 0,01м (рис. 10).

Рис. 10. Разряды в следе трения скольжения на поверхности образца оргстекла размером 0,55x1,1x0,04 м с электропроводящим основанием (а) и без него (б)

Рис. 11. Разряды в следе скольжения на поверхности трубы диаметром 150 мм из стекла 13В с толщиной стенки 7 мм (а) и "Сиал" с толщиной 4,5 мм (б)

Рис. 12. Разряды в следе трения скольжения на поверхности пленки из полиэтилена толщиной 12 мкм без электропроводящего основания: заряд пленки "-"; разряды с частотой от 200 до 500 Гц

Рис. 13. Разряды в следе трения скольжения на поверхности пленки из полиэтилентерефталата толщиной 20 мкм без

электропроводящего основания: заряд пленки импульсе менее 2-10-10 Кл

заряд в

Длина отпечатка 200 мм дает информацию о размере светящихся образований. С другой стороны образца отсутствуют зеркальные каналы разрядов противоположного знака.

На рис. 11 представлены контактные фотографии разрядов в следе трения скольжения на поверхности трубы из стекла 13В и "Сиал" диаметром 150 мм, с толщиной стенки 7,0 и 4,5 мм.

На рис. 12 и 13 приведены контактные фотографии разрядов в следе трения скольжения на поверхности пленок из полиэтилена и полиэтилентере-фталата без проводящего основания толщиной соответственно 12 и 20 мкм.

Выводы

В статье рассмотрены различные типы разрядов, проявление которых возможно при эксплуатации и обслуживании резервуаров для нефтепродуктов, изготовленных из диэлектрических материалов. Разряды различаются как по количественным параметрам, так и просто по механизму (условиям) их возникновения:

• на наэлектризованных наружных и внутренних поверхностях резервуара;

• на поверхности наэлектризованной жидкости в емкостях;

• в процессе трения скольжения.

Результаты исследований, характеризующие значения зарядов в единичных разрядных импульсах тока, частоту их следования, пиковые значения и крутизну переднего фронта, а также зависимость величины заряда в импульсе от радиуса кривизны электрода, показывают, что наиболее опасными являются разряды с перекрытием разрядного промежутка. Однако опасность проявления таких разрядов может быть исключена средствами заземления и эксплуатацией резервуара в надлежащем порядке. Опасность (зажигающая способность) разрядов без перекрытия разрядного промежутка практически полностью определяется радиусами кривизны электропроводящих поверхностей, провоцирующих их возникновение. Наименьшей зажигающей способностью обладают разряды (вспышечная корона) на проводящие поверхности с положительным радиусом гауссовой кривизны, равным 2,5 мм.

Рассмотрены параметры электризации в процессе трения скольжения — ток электризации, плотность тока, плотность зарядов.

Показано, что разряды при трении скольжения относятся к разрядам второго рода. Оценка их зажигающей способности оптимальна по значениям зарядов в разрядных импульсах непосредственно в процессах электризации.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. ГОСТ 12.1.018-79. ССБТ. Статическое электричество. Искробезопасность. Общие требования. — Введ 01.07.80 г. — М. : Изд-во стандартов, 1979.

2. Веревкин В. Н., СмелковГ. И., Черкасов В. Н. Электростатическая искробезопасность и молние-защита. — М. : МИЭЭ, 2006. — 170 с.

3. Бондарь В. А., Веревкин В. Н. и др. Взрывобезопасность электрических разрядов и фрикционных искр. — М. : Недра, 1976. — 304 с.

4. Веревкин В. Н., Горшков В. И., Попов Б. Г., Бондарь В. А., Кравченко В. С. Временная инструкция по определению воспламеняющей способности разрядов статического электричества по заряду в импульсе (№ 26-70) // Информ. бюл. ВНИИПО. — M.: ВНИИПО, 1970. — Вып. 187. —17 с/

5. ГОСТ 31613-2012. Межгосударственный стандарт. Электростатическая искробезопасность. Общие технические требования и методы испытания. — Введ. 05.02.13 г. — М. : Стандарт-информ, 2013.

6. IEC 61340-4-4(2012). Электростатика. Часть 4-4: Стандартные методы испытаний для случаев специальных случаев применения. Электростатическая классификация гибких контейнеров средней грузоподъемности для насыпных грузов. Опубл. 18.01.2012 г. URL : www.vniiki.ru/do-cument/4682729.aspx (дата обращения: 20.05.2013 г.).

7. Справочник по электротехническим материалам: в 3 т. Т. 2 / Под ред. Ю. В. Корицкого и др. — М. : Энергоатомиздат, 1987. — 467 с.

Материал поступил в редакцию 10 июня 2013 г.

PARAMETERS OF THE DISCHARGE OF STATIC ELECTRICITY IN DIELECTRIC CONTAINERS

MARKOV A. G., Senior Lecturer of Special Electrical Engineering, Automation Systems and Communication, State Fire Academy of Emercom of Russia (Borisa Galushkina St., 4, Moscow, 129366, Russian Federation; e-mail address: markov01@yandex.ru)

: English

ABSTRACT

Possibility application of dielectrics as the constructional materials applied in container for storage and transportation inflammable and combustible liquids, is a question disputable and actual because of dangerous displays of discharges of static electricity. Technologically ample opportunities of manufacturing of various kinds of polymeric tanks including at gasoline stations (gas stations) urge to develop additional scientific both engineering decisions and approaches for storage of mineral oil the safety of application of dielectrics directed on maintenance in this area and as consequence, in the long term will allow to reconsider standard base on application of dielectric materials in this area. But by working out and realization of any decisions directed on exception maintenance fire-dangerous displays of discharges of static electricity, it is not necessary to exclude completely probability of their display, and as consequence, it is necessary to take into consideration parameters of these categories.

Lighting ability of such discharges depends from:

• polarity of an electrostatic field (from a mark of electric charges surfaces);

• charge in an individual impulse of a digit current;

• linear density of energy in structural digit formation;

• radius of curvature of an electrospending surface and initial intensity of occurrence of the discharges corresponding to it;

• maximum potential of an electrostatic field;

• geometrical parameters of a zone of ionization of the probable discharges.

Results of researches of charges characterizing meaning in individual digit current pulses, frequency of their following, peak meanings and a steepness of forward front, in an impulse from radius of curvature of an electrode show charge sizes, that the most dangerous are discharges with discharge gap overlapping. But it is possible to consider danger of display of such discharges excluded by earthing provisions and an appropriate method of operation of the tank. Danger (lighting ability) discharges without discharge gap overlapping practically is completely defined by radiuses of curvature of the electrospending surfaces provoking their occurrence. The least lighting ability discharges (corona flash) on spending surfaces with the positive Gaussov radius of curvature equal of 2.5 mm possess.

Parameters of an electrization in the course of a sliding friction are considered: an electrization current, a current density, density of charges.

Discharges at a sliding friction concern categories of the second sort. The estimation of their lighting ability is optimum on meanings of charges in digit impulses directly in electrization processes.

Keywords: electrification; static electricity; spark safety; electrostatic safety system; electrostatic; spark; electrode; insulator; dielectric fluid; container; friction.

REFERENCES

1. Interstate Standard 12.1.018-79. Static electricity — Electrostatic safety — General requirements. Moscow, Izdatelstvo standartov, 1979 (in Russian).

2. Veryovkin V. N, Smelkov G. I, Tcherkasov V. N. Elektrostaticheskaya iskrobezopasnost i molnieza-shchita [Electrostatic spark safety and lightning protection]. Moscow : MIEE Publ., 2006. 170 p.

3. Bondar V. A., Veryovkin V. N. et al. Vzryvobezopasnost elektricheskikh razryadov ifriktsionnykh iskr [Explosion safety of discharges of electricity and frictional sparks]. Moscow, Nedra Publ., 1976.304p.

4. Veryovkin V. N, Gorshkov V. I., Popov B. G., Bondar V. A., Kravchenko V. S. Vremennayainsruktsiya po izmereniyu plotnosti toka elektrizatsii cherez stenki truboprovodov iz dielektricheskikh materialov [The time instruction on definition of igniting ability of categories of a static electricity on a charge in an impulse]. Informatsionnyy byulleten VNIIPO [Information Bulletin VNIIPO]. Moscow, All-Union Research Institute for Fire Protection Publ., 1970, vol. 187. 17 p.

5. Interstate Standard 31613-2012. Static electricity spark safety. General technical requirements and test methods. Moscow, Standartinform Publ., 2013 (in Russian).

6. IEC/TR 61340-4-4(2012). Electrostatics — the Part 4-4: Standard test methods for specific applications. — Electrostatic classification of flexible intermediate bulk containers (FIBC). Available at: www.vniiki.ru/document/4682729.aspx ((Accessed 20 May 2013) (in Russian).

7. Koritskiy Yu. V. et al. (eds). Spravochnikpo elektrotehnicheskim materialam [The directory on electro-technical materials]. In 3 vol., vol. 2. Moscow, Energoatomizdat, 1987. 467 p.

Издательство «П0ЖНАУКА»

Представляет книгу

А. А. Антоненко, Т. А. Буцынская, A. H. Членов. ОСНОВЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ СИСТЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ОБЪЕКТОВ : учебно-справочное пособие / Под общ. ред. д-ра техн. наук А. Н. Членова. -М.: 000 "Издательство "Пожнаука", 2010. - 210 с.

В учебно-справочном пособии изложены основы современного подхода к проблеме комплексного обеспечения безопасности объектов хозяйствования с помощью технических средств и систем; приведены сведения о технической эксплуатации комплексных систем безопасности, а также справочно-методическая информация для решения практических задач по эксплуатации. Дано основное содержание эксклюзивной разработки — ГОСТ Р 53704-2009 "Системы безопасности комплексные и интегрированные", входящего в отраслевой комплект нормативно-технической документации по данной проблеме.

Книга предназначена для практических работников в области систем безопасности и может быть использована как учебное пособие для подготовки и повышения квалификации специалистов соответствующего профиля.

121352, г. Москва, а/я 43; тел./факс: (495) 228-09-03; e-mail: mail@firepress.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.