Mühazirə 1 Texniki təhlükəsizlik haqqında Azərbaycan Respublikasının Qanunu

Mühazirə 7
Statik elektriklənməninin yaranma səbəbləri və onun yaratdığı yanğın təhlükəsi

Statik elektriklənmə nəticəsində qığılcım əmələ gəlməsi, bir sıra hallarda, yanğın və partlayışa gətirib çıxarır. Bu da bir tərəfdən küllü miqdarda maddi itkiyə səbəb olur, digər tərəfdən isə həmin sahələrdə işləyən işçilərin həyatı üçün təhlükə yaradır.

Tez alışa bilən mayelərin (karbohidrogenlərin, karbohid­ro­gen yanacaqlarının və s.) elektriklənməsi daha təhlükəlidir. Bu zaman baş verən yanğın və partlayış daha geniş sahə əhatə edir və ona qarşı mübarizə çətinləşir.
Statik elektrik yükləri dedikdə, dielektrikin səthində və ya daxilində, yaxud izolə olunmuş keçiricinin səthində yayılmış və nisbi sakitlik vəziyyətində olan elektrik yükləri başa düşülür.
Bütün maddələr, fiziki-kimyəvi xassələrinə görə elektro­ney­tral­dır, başqa sözlə desək, onlarda mənfi və müsbət yüklərin sayı bərabərdir. Əgər əks yüklərdən birinin sayı digərindən çox olarsa, deməli maddə elektriklənmişdir. Elektriklənmə ona görə baş verir ki, bir cisim digərinə, əksər hallarda, eyni işarəli yükləri verir və ya ondan qəbul edir. Yüklərin cisimdən digərinə ötürülməsi onların toxunma sərhədində baş verir.
Emal olunan materiallarda yüklərin əmələ gəlməsi və yığılması iki şərtlə əlaqədardır. Bunun üçün, birincisi, səthlərin bir-birinə toxunması tələb olunur ki, onun nəticəsində ikiqat elektrik şəbəkəsi əmələ gəlir. Materialların səthinin elektrik qohumluğunun müxtəlif olması yükün işarəsini müəyyən edir. İkincisi, heç olmazsa toxunan səthlərdən biri dielektrik materialdan olmalıdır. Yüklər səthlərdə o vaxt qalır ki, səthlə­rin bir-birindən ayrılma müddəti yüklərin relaksasiya müddə­tin­­­dən az olsun.
Ayrılan səthlərdə yükləri tamamilə yox etmək mümkün deyil, ancaq onu əvvəlcədən nəzərdə tutulmuş miqdara qədər azaltmaq olar. Bunun üçün kontaktın hər iki elektrik keçiriciliyini və ya səthlərin ayrılma sürətini azaltmaq lazımdır.
Avtomobil quru asfalt üzərində hərəkət edərkən, şinlər üzərində əmələ gələn yüklər şinlə asfalt arasındakı boşluqda gücü N/m-ə qədər olan elektrik sahəsi yaradır. Fasiləsiz baş verən qığılcım boşalması özünün qatılığını kəskin sürətdə artırır və nəticədə rezinin strukturu hiss olunacaq dərəcədə dəyişir, köhnəlir və vaxtından qabaq dağılır.
Üzvü maddələrdə hər hansı istənilən əməliyyat aparılan zaman alışma və partlayış müşahidə olunur. Məsələn, yerüstü çənlərin, neft məhsulları daşıyan gəmilərin doldurulması və boşaldılması, həmçinin təyyarələrin və avtoçənlərin surətlə karbohidrogen yanacağı ilə doldurulması zamanı partlayış əmələ gəlir. Bu zaman partlayış, adətən, texnoloji əməliyyatın başlamasından bir az keçəndən sonra baş verir. Avtoçənlərin doldurulması və boşaldılması zamanı yanğın və partlayış hadisəsi daha çox müşahidə olunur.
Amerika Neft İnstitutunun məlumatına görə, neft məh­sullarının elektriklənməsindən baş verən qəzaların 71%-i avto­çən­lərin doldurulması və boşaldılması zamanı baş verir. Müşahidə zamanı müəyyən edilmişdir ki, əksər hallarda, yanğın və partlayış neft məhsulu axınına su və kerosin vurularkən hava sovrulması başlandıqdan sonra partlayış baş verir.
Karbohidrogen yanacağında suyun olması elektriklənmə­nin güclənməsinə səbəb olur ki, nəticədə partlayış təhlükəsi artır. Belə ki, tərkibində su olan aviasiya yanacaqlarını qarışdırarkən elektriklənmə o qədər yüksəlmişdir ki, yerlə əlaqələndirmə üzərində elektrik boşalması partlayışa səbəb olmuşdur. Digər hadisədə, partlayış kerosinə su qatılması başladığı ilk dəqiqələrdə baş vermişdir. Müəyyən edilmişdir ki, su və ya turşu əsas məhsulla xırda disperslənmiş şəkildə paylandıqda partlayış təhlükəsi daha da yüksək olur.
Mayenin axma sürətinin və digər fazanın – suyun, bərk hissəciklərin və havanın qatılığının artması elektriklənməni gücləndirir və alışma təhlükəsini artırır.
Əksər hallarda, yana bilən və tez alışan mayelərin metal borularla qeyri metal çənə vurulması, onların bu çənlərdə qarışdırılması və keramik filtrlərdən keçirilməsi zamanı alışma baş verir. Mayenin şüşə qablara və ya digər laboratoriya qablarına tökülməsi zamanı alışma daha təhlükəlidir. Çünki, bu əməliyyat, bir qayda olaraq, əllə həyata keçirilir və əldə yanıq əmələ gəlməsinə səbəb olur.
Yuxarıda qeyd olunanlardan göründüyü kimi, dielektrik mayelərdə əməliyyat zamanı statik elektriklənmə və onun əsasında da, yanğın və partlayış təhlükəsi yaranır ki, bunun da qarşısını almaq mühüm əhəmiyyət kəsb edir.
Statik elektrik yükləri ciddi yanğın təhlükəsi törətməklə bərabər zay məhsul buraxılmasına, işçilərə xoşagəlməz bioloji təsir göstərməsinə və əmək şəraitinin pisləşdirilməsinə səbəb olur. Statik elektriklənmə hər 100 hadisədən otuz doqquzunda partlayış və yanğına, otuz səkkizində adamlara elektrik zərbəsi, iyirmi üçündə isə texnoloji defektə səbəb olur.
Kley hazırlanması, kauçukun emalı, parçaların kəsilməsi, səpilən inqrediyentlərin və qeyri polyar həlledicilərin nəql edilməsi zamanı statik elektriklənmə daha tez-tez baş verir.
Yerlə əlaqələndirilməmiş keçirici materialların səthində elektriklənmə daha böyük təhlükə törədir. Həmin cisimlər elektriklənmiş materiallardan kontakt və ya induktiv yolla yüklənə bilər. İnsan da keçirici obyekt ola bilər. İzoləedici ayaqqabı ilə və ya örtüklü döşəmə üzərində işləyən adam bu və ya digər texnoloji prosesi həyata keçirərkən daim yerlə əlaqələndirilməmiş halda statik elektriklə yüklənə bilər.
Yüksək elektrik keçiriciliyinə və yerə nisbətən daha yüksək elektrik tutuma malik olan səthlərdə boşalma böyük gücə malik olur. Belə halda bir qığılcım boşalmasının enerjisi aşağıdakı ifadə ilə hesablana bilər:


Vt.san (7.1)

burada C – izolə olunmuş keçirici obyektin yerə nisbətən elek­trik tutumunu (F);

U – keçirici obyektin yerə nisbətən potensialını (V) göstərir.

Bu hal üçün qığılcım boşalması enerjisinin hesablanması praktikada çətinlik törətmir. Belə ki, C və U qiymətləri birbaşa istehsalat şəraitində ölçülə bilir.

Yana bilən mühitin statik elektrik boşalması ilə alışma təhlükəsi aşağıdakı şərtlə müəyyən olunur:
(7.2)

burada – mühitin alışmasının minimum enerjisi, Vt.san.

Rezin sənayesində statik elektriklənməyə əmək şəraitini pisləşdirən faktor kimi də baxmaq lazımdır. Kalandr xətlərində, kleyləyici maşınlarda və s. proseslərdə işçilərin daimi elektrik zərbələrinə məruz qalması onların psixikasına pis təsir edir və müəyyən hallarda onların zədələnməsinə səbəb olur.

Statik elektriklənmə kompleks təhlükə törətdiyindən istehsal proseslərinin müxtəlif sahələrində onun təhlükəli hallarından müdafiə üçün müxtəlif metod və vasitələrdən istifadə olunur.
Rezin qarışıqlarının partlayış inqrediyentləri yüksək dielektrik xassəsinə malik olur. Daşınma və emal zamanı onlar elektriklənərək boşalma alışması üçün impuls rolunu oyna­yırlar.
Karbohidrogen yanacaqları aşağı xüsusi həcmi elektrik keçiriciliyinə malik olub, intensiv elektriklənməyə meyllidir. Bu yanacaqlar, əmələ gələn elektrostatik yükləri özündə saxlaya bilər. Elektrostatik yüklərin xüsusi sıxlığı böyük olduqda, elektrik sahəsinin gərginliyi boşalma qiymələrinə qədər yüksələ bilir. Əgər karbohidrogen yanacağı üzərində yanacaq buxarlarının hava ilə tez alışa bilən qarışığı varsa, onda statik elektrik boşalması partlayış və yanğına səbəb ola bilər.
Bir yerdən başqa yerə ötürülmə, doldurulma və ya boşaldılma zamanı tez-tez partlayış və yanğın təhlükəsi baş verir ki, bunun da səbəbi əvvəllər məlum deyildi. Lakin, yeni tədqiqat göstərir ki, neft məhsulları ilə iş zamanı baş verən partlayış və yanğınların başlıca səbəbi statik elektriklənmədir.
Müəyyən olunmuşdur ki, müəyyən şəraitdə, hətta yanacaq dayanıq halda olduqda belə statik elektrik yükləri əmələ gəlir. Əgər vaxtında onun qarşısını almaq üçün lazımı tədbirlər görülməzsə, partlayış və yanğın təhlükəsi yaranar. Yanacaqda statik elektriklənmənin əmələgəlmə səbəbləri aşağıda göstərilmişdir.
Yanacaq hərəkətdə olarkən:
a) maye yanacağın ötürücü borunun bərk səthinə, çənin divarına və filtrə sürtünməsindən;
b) yanacaq hissəciklərinin bir-biri ilə sürtünməsi və ya yanacağın başqa mayedən (məsələn, sudan və s.) keçməsi zamanı;
v) xırda çilənmiş yanacaq damcılarının havadan və ya buxar hava qarışığından keçdiyi zaman (yanacağın çilənməsi).
Dayanıqlı halda isə, yanacaqda statik elektriklənmə aşağıdakı hallarda əmələ gəlir:
a) yanacaqdan bərk asılqan hissəciklər çökdükdə:
b) yanacaqda maye asılqan hissəciklərin, məsələn, su damcılarının və ya digər kimyəvi maddələrin çökməsi həmçinin maye yanacaq təbəqəsi içərisindən hava qabarcıqları­nın, yüngül karbohidrogenlərinin buxarlarının və s. keçməsi zamanı:
Əgər yanacaqla toxunan material katod xassəsinə malikdirsə, onun səthində elektrokimyəvi proses baş verir.
Əgər material anoda xas olan xassəyə malikdirsə, onda onun səthində oksidləşmə prosesi baş verir. Elektrokimyəvi reaksiyalar yanacaqla hidroksil və hidroksonium ionlarının miqdarının dəyişməsinə, bu isə öz növbəsində yanacağın PH-nin dəyişilməsinə səbəb olur.
Təcrübələr vasitəsi ilə müəyyən olunmuşdur ki, yanacağın bir yerdən başqa yerə ötürülməsi zamanı statik elektriklənmə yanacağın xüsusi elektrik keçirməsindən asılı olur (cədvəl 4.7).
Statik elektrik yüklərinin yox olma (azalması) sürəti də yanacağın xüsusi elektrik keçiriciliyindən bilavasitə asılıdır. Elektrik keçiriciliyi nə qədər aşağı olursa, statik elektrik yüklərinin yox olması da bir o qədər ləng gedir.
Müxtəlif növ reaktiv və aviasiya yanacaqları müxtəlif statik elektriklənmə qabiliyyətinə malikdir.
Statik elektriklənmə sürətinə bir neçə istismar faktorları, məsələn, vurulma sürəti, yanacaqda mexaniki qarışıqların, suyun, havanın olması və temperatur təsir edir.
Bütün bərabər şəraitlərdə, yanacağın ötürülmə və tökülmə sürəti nə qədər çox olarsa statik elektrik yükləri bir o qədər çox əmələ gələr. Yanacaqda mexaniki qarışıqların olması, statik elektriklənmənin əmələgəlmə sürətinə hiss olunacaq dərəcədə təsir edir. Yanacaq nə qədər təmiz olarsa, statik elektrik boşalması da bir o qədər az olar.
Cədvəl 2.
Statik elektriklənmənin yanacağın xüsusi elektrik keçirməsindən asılılığı

Yanacağın xüsusi elektrik keçiriciliyipSm/m (piko Simens/metr)	Keçiricilik 7kv olduqda 10dəq müddətində yanacaq vurulması zamanı statik elektrik boşalmasının miqdarı,V (Volt)
1	1
5	35
1,0	1100
5,0	500
1	2
10	600
50	550
1	250
5	2,0
1	0,0

Müəyyən olunmuşdur ki, yanacaqda həll olmuş və ya disperslənmiş su iştirak etdikdə, onda statik elektrik boşalmaları hiss olunacaq dərəcədə artır.

Əksər hallarda, yanacaq 10°C-dən 40°C-ə qədər qızdırıldıqda yanacağın statik elektriklənməyə meyli zəifləyir.
Yanacaq saxlandıqda, oksidləşmə nəticəsində onda poten­sial qətranın miqdarı artır və yanacaq vurulması zamanı onun statik elektriklənməyə meyli kəskin şəkildə artır.