ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Увеличение объемной проводимости диэлектриков из "Статическое электирчество в химической промышленности " Проводимость диэлектрика в конечном счете определяет его способность отводить возникающие заряды статического электричества. В связи с этим увеличение объемной проводимости диэлектриков является одним из методов защиты от опасных проявлений статического электричества. [c.145] Поскольку способы увеличения объемной проводимости для жидких и твердых диэлектриков различаются, рассмотрим их раздельно. [c.145] Электростатические заряды генерируются при движении жидкостей по трубам, перемешивании, сливе, фильтрации и разбрызгивании. Способность жидкости генерировать заряды, как это было показано в главе второй, прежде всего зависит от ее удельного электрического сопротивления, которое, в свою очередь, определяется количеством примесей. В продуктах с высоким удельным сопротивлением, достигающим 10 ом-м, генерирование статических зарядов мало вследствие отсутствия примесных ионов. По мере увеличения примесей в жидкости наблюдается интенсификация генерирования зарядов, которое достигает максимума при некотором значении концентрации примесных ионов. При этом образующиеся заряды только частично отводятся к месту их возникновения через собственное сопротивление жидкости. В жидкостях, содержащих еще больше ионизирующих примесей, сопротивление становится настолько низким, что заряды исчезают но мере образования за счет токов обратной утечки. Это явление наблюдается при сопротивлении жидкостей 10 ом-м. [c.145] Таким образом, если удельное сопротивление жидкости 10 С Р[ С 10 ол-л , генерирование зарядов незначительно. Между этими границами генерируемый заряд увеличивается и достигает максимума нри р 10 ом-м. Вода, нагфимер, хорошо генерирует статические заряды, но они мало заметны вследствие ее низкого сопротивления, обеспечивающего утечку зарядов. [c.146] Приближенные значения удельных объемных сопротивлений некоторых технически чистых жидкостей, используемых в химической промышленности, представлены в приложении VIH. Более половины перечисленных в ней жидкостей имеют сопротивление выше ( ом-м и поэтому могут генерировать значительные статические заряды. [c.146] Необходимо отметить, что все вышесказанное относительно генерирования зарядов применимо только к объемному заряжению жидкостей (в трубопроводах и т. п.), отличному от заряжения при разрыве потока путем разбрызгивания с помощью форсунок. [c.146] При разбрызгивании даже проводящие жидкости обнаруживают способность к электризации. [c.146] Удельное сопротивление характеризует не только способность жидкости генерировать заряды, но неспособность удерживать их. Жидкости, имеющие сопротивление больше 10 ом - м, накапливают заряды статического электричества. Если заряженная жидкость переливается, перекачивается или каким-либо другим путем попадает в бак или резервуар, электрические заряды перемещаются к поверхности, граничащей со стенками резервуара и с паро-га-зовой фазой. [c.146] В заземленных металлических сосудах заряды, которые достигают поверхности стенок, будут скомпенсированы зарядами противоположной полярности, притекающими из земли. В течение этого процесса сосуд и его содержимое становятся электрически нейтральными, т. е. общий заряд в жидкости и на ее поверхности точно равен и противоположен по знаку заряду на корпусе бака, который располагается на границе с жидкостью. Время, необходимое для релаксации заряда в жидкости, прежде всего зависит от ее объемного сопротивления. Оно может исчисляться долями секунды или несколькими минутами. [c.146] В течение всего процесса утечки заряда, определяемого временем релаксации, внутри сосуда имеется разность потенциалов между его стенками и поверхностью жидкости. Бели она станет достаточно высокой, может произойти электрический разряд в присутствии горючей среды. Заземление сосуда не в состоянии уничтожить этот внутренний поверхностный заряд. Поэтому его величину целесообразно снижать, уменьшая удельное сопротивление жидкости. [c.147] уменьшение объемного сопротивления жидкостей до [10 ом-м не только снижает генерирование статических зарядов но и обеспечивает пожаровзрывобезопасность от разрядов статического электричества при обраш ении с горючими жидкостями. [c.147] Электропроводность жидкостей можно увеличить, вводя в них антистатические нрисадки. [c.148] Наибольшей известностью за границей пользуются присадки фирмы Шелл под названием Шелл АЗА-1 и Шелл А8А-3 . При добавлении 2 кг присадки к 1000. и продукта проводимость керосина повышается до Лог ом а бензина — до (3 н- 10) X X 10 ом -м . По утверждениям фирмы, введение присадок обеспечивает полную безопасность всех операций с современными нефтепродуктами, не ухудшая их эксплуатационных свойств, регламентируемых стандартами. [c.148] Утечку электростатических зарядов, генерируемых на твердых диэлектриках, также можно обеспечить, увеличивая объемную проводимость этих материалов. Для того чтобы изделие в процессе эксплуатации могло отводить заряды, его удельное сопротивление должно находиться в пределах 10—10 ож-сл . Так же как и для жидкостей, увеличение проводимости достигается путем введения в состав диэлектрика (чаще всего это касается полимерных материалов) проводящих добавок. [c.149] Объектами исследований при разработке электропроводящих композиций были промышленные образцы полиэтилена высокого давления (МРТУ 6-05-889-65), низкого давления (МРТУ 6-05-890-65) и нолиизобутилена (ТУ 1655—54р). Электропроводящими наполнителями служили ацетиленовая сажа (ТУ 5—52), алюминиевая пудра ПАК-3 (ГОСТ 5494—50), карандашный графит и цинковая пыль. Полиизобутилен выполнял роль высокомолекулярного пластификатора. [c.149] Лучшим наполнителем является ацетиленовая сажа [21, 22]. Введение в полимер 20% ацетиленовой сажи снижает его удельное сопротивление на 10—11 порядков, с Увеличение концентрации сажи до 40% уменьшает сопротивление еще на 3 порядка. [c.150] Она хорошо перерабатывается экструзией, обладает высокой морозостойкостью, не набухает в воде, нетоксична и имеет температуру плавления 130° С. Удельное объемное и поверхностное сопротивление не превышает 10 ом-см и 10 ом соответственно. Композиция может быть использована для производства листов, лент и профилей. [c.150] Для прессматериалов существует другой метод. В качестве наполнителя используются металлические лепестки размером 2 X X 2 X 0,001 жн, которые при прессовании образуют проводящие мостики, или же поверхность частиц пресспорошка покрывают слоем металла (например, меди) толщиной 0,2—2 мк [23, 24]. Указанным способом получен проводящий материал из омедненного порошка полистирола. Оптимальная весовая концентрация меди в пластмассе составляет 20—25%, температура и давление прессования составляют соответственно 160° С и 100 кг/см , а время выдержки — 10 мин. [c.150] Показано [23, 24], что при равном содержании меди объемное сопротивление полимеров из омедненного полистирола может быть на порядок меньше, чем у пластмасс, содержащих медный порошок в виде электропроводной добавки. При указанных условиях прессования изменение размера частиц порошка полистирола от 126 до 2000 мк уменьшает удельное объемное сопротивление от 10 до 3,4-10 ом-см. [c.150] Вернуться к основной статье