Nguy hiểm cháy khi xảy ra sự phóng điện của tĩnh điện

Khái niệm về tĩnh điện

Theo TCN 86:2004, tĩnh điện là điện tích được sinh ra do tác động của điện trường (điện trường của mây dông tích điện và của dòng điện sét) hoặc do ma sát.

Đề phòng cháy nổ do phóng điện của tĩnh điện

Cần phải đề phòng cháy nổ do phóng điện của tĩnh điện

– Bề mặt của 2 vật sau khi cọ xát tạo thành điện tích Q, khi hai bề mặt này phân cách thì chúng tạo thành hai bản cực của một tụ điện, có điện dung C và một điện thế U xuất hiện giữa chúng, điện thế U này được xác định theo công thức:

Trong đó:

U – điện thế giữa hai bản cực của tụ điện, V;

Q – điện tích, C;

C – điện dung của tụ điện, F.

– Mặt khác, khi quá trình phóng điện xảy ra, một điện tích dq dịch chuyển từ một bề mặt bản cực tích điện này sang bề mặt bản cực khác, giải phóng một năng lượng dw được xác định theo công thức:

dw_{tia lửa} = Udq

– Giá trị năng lượng toàn phần của tia lửa điện khi xảy ra phóng điện được xác định theo công thức:

– Nếu môi trường mà trong đó xảy ra sự phóng điện của tĩnh điện là môi trường nguy hiểm nổ và năng lượng của tia lửa điện lớn hơn hoặc bằng năng lượng bắt cháy nhỏ nhất của hỗn hợp nguy hiểm nổ có trong môi trường (W_{tia lửa} > W_{bắt cháy min}) thì có thể gây ra cháy.

– Đối với nhiều hỗn hợp hơi, khí nguy hiểm nổ có W_min = 0,009÷ 2 mJ, đối với hỗn hợp bụi nguy hiểm nổ có: W_min = 2 ÷ 250 mJ

– Phòng cháy nổ do phóng điện qua nghiên cứu thực tế cho thấy, với điện thế 3kV nếu xuất hiện phóng điện thì có thể gây cháy phần lớn các hỗn hợp hơi, khí  nguy hiểm nổ, khi điện thế là 5 kV thì phần lớn các loại hỗn hợp bụi nguy hiểm nổ.

Các biện pháp đề phòng đề phòng cháy nổ do phóng điện của tĩnh điện

Nối đất

– Điều 5.1.8 TCN 86:2004 Kho dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ – chống sét và chống tĩnh điện quy định “Các bộ phận bằng kim loại của bể ngầm phải được nối đất chống tĩnh điện”.

– Tất cả các phần dẫn điện của các thiết bị đều phải được nối đất: bể chứa, đường ống, mái phao, các thiết bị xuất nhập (ống, cần xuất nhập) … Vỏ các máy móc, thiết bị công nghệ, đường ống, thành bể chứa… phải được nối với bộ nối đất có điện trở không quá 100 Ω. Tiết diện của dây dẫn chống tĩnh điện không được nhỏ hơn 6 mm².

Phòng cháy thiết bị điện

– Nếu bảo vệ chống nhiễm điện tĩnh điện cho các thiết bị dẫn điện không bằng kim loại và thiết bị có lớp lót dẫn điện thì nối đất được thực hiện như yêu cầu nối đất thiết bị kim loại. Ví dụ, nối đất các đường ống làm từ vật liệu cách điện nhưng có lớp phủ chất dẫn điện có thể thực hiện bằng cách nối nó tới bộ nối đất.

Giảm điện trở suất và điện trở bề mặt đề phòng cháy nổ do phóng điện

– Thực tế cho thấy, nhiều vụ cháy do tia lửa tĩnh điện gây ra thường xảy ra ở mùa đông, vì mùa đông có độ ẩm không khí tương đối thấp.

– Mục đích tăng độ ẩm của không khí chính là tăng tốc độ phân tán của các điện tĩnh, được tích lũy trên bề mặt các vật cách điện. Khi độ ẩm cao, bề mặt nhiễm điện của các vật cách điện có một lớp màng ẩm mỏng, chính vì thế, điện trở bề mặt của vật cách điện được giảm xuống làm tăng vận tốc phân tán của các điện tích, qua đó làm giảm mật độ tập trung của các điện tích.

– Một trong những biện pháp làm giảm cường độ tạo tĩnh điện có hiệu quả cao là sử dụng các chất chống tĩnh điện dưới dạng các phụ gia để làm giảm điện trở suất trong quá trình sản xuất các sản phẩm nhựa, cao su, dầu mỏ và các sản phẩm dầu mỏ.

-Đa số các chất lỏng dễ cháy đều có điện trở suất cao. Vì thế ở một số công đoạn sản xuất thường xảy ra hiện tượng tích lũy các điện tích tĩnh điện, các điện tích này không những cản trở vận tốc làm việc của thiết bị mà còn là nguồn nguy hiểm gây cháy nổ, đặc biệt trong các xí nghiệp chế biến dầu mỏ.

Ion hóa không khí

-Thực chất của phương pháp ion hóa không khí là trung hòa hay điều hòa các thiết bị bề mặt bằng các ion khác dấu được tạo ra nhờ thiết bị đặc biệt gọi là thiết bị trung hòa ion hóa. Ion không khí được thực hiện bằng hai biện pháp: dùng điện trường có cường độ cao và dùng thiết bị trung hòa phóng xạ.

-Thiết bị trung hòa cảm ứng có cấu tạo đơn giản: có các đầu nhọn và dây dẫn. Trong thiết bị trung hòa có đầu nhọn, phía trên thanh gỗ hay kim loại kẹp các đầu nhọn tiếp đất các dây dẫn mảnh hay kim loại đất mỏng. Thiết bị trung hòa dây mảnh các đầu nhọn được thay bằng các dây thép mảnh căng ngang chất tích điện chuyển động.

-Sự tác động của thiết bị trung hòa cảm ứng dựa trên cơ sở sử dụng điện trường của vật nạp điện không cần đến điện áp ngoài. Chúng có khả năng ion hóa cao, đặt biệt khi vật tích điện thế cao. Thiết bị trung hòa kiểu dây hiệu suất của nó thấp. Hạn chế cơ bản của chúng là chỉ tác dụng khi điện thế của vật nạp điện đạt tới vài kV.

Kiểm tra hồ sơ thiết kế hệ thống bảo vệ chống sét cho nhà và công trình

Phương pháp kiểm tra đề phòng cháy nổ do phóng điện

Phương pháp kiểm tra đồ án thiết kế hệ thống chống sét là so sánh giữa thực tế thiết kế với tiêu chuẩn quy định.

Nội dung kiểm tra đề phòng cháy nổ do phóng điện

Nội dung cơ bản của việc kiểm tra đồ án thiết kế hệ thống chống sét cho nhà và công trình:

Kiểm tra việc phân cấp chống sét cho nhà và công trình theo tiêu chuẩn.

Kiểm tra việc lựa chọn giải pháp chống sét đánh thẳng và tác động thứ cấp của sét.

Kiểm tra các bản vẽ xác định phạm vi bảo vệ của cột thu sét.

Đối với các công trình ngoài trời có thải ra hơi, khí cháy phải xác định được vùng nguy hiểm nổ xung quanh các van xả, ống thông hơi và các thiết bị kĩ thuật khác để xem các kim thu sét có bảo vệ được vùng nguy hiểm nổ, cháy không.

Kiểm tra các bản vẽ kết cấu của để, cột thu sét, chi tiết ghép nối giữa kim thu sét và để, cột, các chi tiết nối của dây dẫn điện sét.

Kiểm tra tiết diện các cực nối đất, dây dẫn sét và các thanh giằng giữa các cực.

Kiểm tra đầu thu sét tạo tia tiên đạo: Kiểm tra vật liệu, kích thước đầu thu sét, kiểm tra vùng bảo vệ đầu thu sét ( xác định cấp bảo vệ của công trình, vị trí lắp đặt đầu thu sét, bán kính bảo vệ đầu thu sét,…).

Kiểm tra phần tính toán điện trở bộ nối đất.

Kiểm tra phần tính toán diện trở bộ nối đất phải xác định đúng giá trị điện trở bộ nối đất cho mỗi loại nhà, công trình theo cấp chống sét: Nhà yêu cầu cấp I chống sét điện trở nối đất không quá 10 Ω, cấp II không quá 10 Ω, nhà cấp 3 không quá 20 Ω và phụ thuộc điện trở suất của đất.

Chú ý kiểm tra điện trở bộ nối đất trong trường hợp sử dụng nối đất tự nhiên hay kết hợp giữa nối đất tự nhiên và nhân tạo. Trong thuyết minh kĩ thuật phải trình bày rõ các giải pháp tính toán. Nối đất tự nhiên là hệ thống cốt thép của móng nhà hay hệ thống đường ống kim loại cấp nước đặt chìm dưới đất. Giá trị điện trở đo được và giá trị tính toán với hệ thống nối đất nhân tạo.

Kết luận

Kết luận những thiếu sót, vi phạm theo các tiêu chuẩn.

Tổng kết các thiếu sót, vi phạm của đồ án và hệ thống chống sét. Những phát hiện thiếu sót vi phạm phải cụ thể: Sai ở bản vẽ số mấy, tên bản vẽ, sai so với quy phạm, tiêu chuẩn ở điều nào, chương nào, các giải pháp khắc phục.