Avaleht / Tööandjale / Töökeskkond / Töökeskkonna ohutegurid / Füüsikalised ohutegurid

Elektrostaatika

Viimati uuendatud: 19.07.2016


Materjalid võivad olla elektrit juhtivad või isoleerivad. Juhtivad materjalid on näiteks metalsed tööpinnad, samas kui isolaatoriteks (dielektrikud) on plastikuga kaetud tööpinnad. Isoleeritud tööpinnad hoiavad elektrilist laengut kinni ning võivad aja jooksul seda kasvatada. Juhul kui see elektriline laeng peaks liikuma hakkama, tekib elektrivool ning tegemist pole enam staatilise elektriga. Staatiline elektrilaeng võib kasvada ka metalsetes tööpindades, kui need pole maandatud.

Töökeskkonna niiskus ja materjalide/töövahendite pindmine mustus võivad märgatavalt mõjutada laengute käitumist. Seetõttu esineb kuiva ilma korral palju enam staatilise elektri ilminguid võrreldes niiskemate ilmadega.

Kokkupuutumine elektrostaatiliselt laetud pinnaga võib esile kutsuda elektrilise lahenduse („särtsusaamine”). Siinjuures on määravaks ka inimkeha elektriline laeng ning kuivõrd tugev on inimkeha ühendus maaga.

Elektrostaatika juures on tähtis mõista looduslikku printsiipi, mille kohaselt laetud kehad (või pinnad) kokkupuutel tasakaalustavad oma laengud – loodus otsib tasakaalu. Kui nende vahel suurt laengute erinevust pole, ei järgne kokkupuutel ka „särtsu”.

Elektriline laeng võib pindades kasvada tööstuslike ja muude protsesside (näiteks pindade hõõrdumise) tagajärjel. Juhul kui need pinnad on maast isoleeritud, siis pole laengul ka kuhugi ära minna ning see kuhjub. Piisava laengu tekkimisel saab inimene seda pinda puudutades „särtsu”.

Tüüpilisteks elektrostaatiliste väljade tekitajaks on järgnevad tööprotsessid:

  • pulbrite väljavalamine kottidest,
  • sõelumine/filtreerimine
  • vedelike, pulbrite jms ainete torutransport
  • vedelike pihustamine
  • vedelike segamine

Süsivesinikke sisaldavad vedelikud (õli, petrooleum ja mitmed lahustid) omavad suurt elektrilist takistust ning võivad eritada plahvatusohtlikke/põlevaid aure. Need omadused muudavad nimetatud vedelikud eriti tundlikeks elektrostaatikaga seotud probleemide suhtes. Suur elektriline takistus võimaldab neil ainetel akumuleerida suurt elektrilist laengut. Põlemisohtlikud aurud aga võivad süüte saada ka väiksematest elektrostaatilistest sädemetest.

Kõige tihedamini esinevateks riskifaktoriteks on seejuures filtrid või pritsmed, mis tankimise/täitmise käigus tekitavad vahtu või auru.

Sealjuures tuleb arvestada et elektrostaatiline laeng võib akumuleeruda nii dielektrikule (nt plastik) kui ka elektrijuhtidele (nt metall), kui viimane on isoleeritud maast.

Tervisemõjud

Ebasoovitavad mõjud staatilise elektri kuhjumisest väljenduvad kergemal moel ebameeldivustundega „särtsu” saamisel laetud pinnalt, näiteks puudutades ukselinki. Raskemal kujul võib tagajärjeks olla surm, kui elektrostaatilisest lahendusest tekkiv säde peaks tekitama plahvatuse/süütamise plahvatusohtlikes/tuleohtlikes gaasides või ainetes.

Elektrostaatilise lahenduse põhjustatud füsioloogilised mõjud varieeruvad ebameeldivast torkest kuni jõuliste refleksideni. Tugevamad lahendused võivad põhjustada kontrollimatuid liigutusi, mille tagajärjeks võib olla kukkumine. Füsioloogiliste mõjude raskusaste sõltub elektrilise lahenduse voolutugevusest.

Juhul kui töötajal juhtub sellise soovimatu refleksi ajal käes olema tööriist või ta teeb mõnda vastutusrikast ülesannet, võib sellistest kontrollimatutest liigutustest järgneda kehavigastus temale endale või teistes töötsoonis viibijatele.

Nii nagu teiste elektromagnetväljade puhulgi, on elektrostaatilise välja tugevus kõige suurem selle vahetus läheduses (mõni cm pinnast) ning kahaneb eksponentsiaalselt objektist kaugenemisel.

Ennetamine

Elektrostaatiliste väljade ennetamises keskendutakse sellele, et välistada staatilise elektri akumuleerumist pindadele. Seetõttu ehitatakse tööpindadele maandused, samuti maandatakse vajadusel töötajad ja nende riided. Läbi maandusjuhtme suunatakse tekkivad laengud maasse, enne kui need jõuavad laengut koguma hakatagi. Kõige efektiivsem oleks muidugi elimineerida elektrostaatilised väljad neid mitte genereerides.

Viimaseks abinõuks on tehnilised lahendused tundlike seadmete kaitsmiseks elektrostaatiliste lahenduste eest. Seadmete kaitsmine aga ei välista muid elektrostaatikast  tulenevaid ohte: süütamis-/plahvatusoht ja mõju inimestele.

Tööprotsessid tuleks kohandada nii, et minimeerida selliste materjalide kokkupuutumine, mis omavahel genereerivad staatilist elektrit (näiteks klaas ja deflon; PVC ja nailon).

Samuti saab hõõrdumisest tulenevat elektrilaengut vähendada, kui nende kahe materjali kiirust, omavahel kokkupuutel, vähendatakse. Näiteks vähendatakse konveierliini kiirust, mis transpordib purustatud materjali, või vedelikke liikumiskiirust torudes.

Tööpindade ja –seadmete maandamine

Elektrostaatika preventsiooni peamine lahendus on ühtlustada potentsiaalide vahe kahe objekti vahel (näiteks operaator ja masin). Enamasti saavutatakse see läbi maandamise.

Esineb olukordi, kus maast isoleeritud metalsed tööpinnad/seadmed koguvad laengu läbi induktsiooni. Selliselt võib koguneda päris suur laeng ning omandada suure energia.

Seetõttu peavad kõik töötajale ligipääsetavad seadme metalsed osad maandatud olema. Seda põhimõtet saab aga laiendada kõikidele metalsetele pindadele, millega töötajal võib kokkupuude olla: ukselingid, raamid-konstruktsioonid, elektroonilised komponendid, mahutid (eriti keemiatööstuses), sõiduvahendite kered (millega transporditakse süsivesinikul baseeruvaid materjale).

Kui kõik elektriliselt juhtivad osad ja pinnad oleks pidevalt maandatud, oleks need sama elektrilise potentsiaaliga ning elektriväli ning elektrilise lahenduse oht oleks minimeeritud. Samas sellise olukorra saavutamist segab asjaolu, et kõik pinnad/materjalid ei ole elektrijuhid ega saa ka neid selleks muuta. Samuti ei ole pidevalt võimalik maandada mobiilseid seadmeid (nt autod, juhtmeta elektroonilised tööriistad).

Töötajate kaitse

Juhul kui töötaja ei kanna spetsiaalseid juhtiva tallaga jalanõusid või pole muul moel maandatud, on hea võimalus, et päeva jooksul kehal (ja riietel) kasvab elektrostaatiline laeng. Laengu kasvatajaks võib olla näiteks sünteetiline materjal (nt vaipkate) või mõni tööprotsess.

Elektrilisest lahendusest tuleneva riski minimeerimiseks saab teha järgmist:

  • vähendada ebameeldivat efekti kehal, kui eelnevalt puudutada mõnda maandatud pinda teise metalse esemega näiteks võtmega,
  • vähendada voolutugevuse tippväärtust, laadides end maha elektrostaatilist laengut hajutavasse materjali (näiteks spetsiaalne matt või maandav käevõru, millest väljuvat voolu hulka piirab takisti).

Plahvatusohtlike keskkondade kaitse

Ohuallikaks võib olla ka töökeskkonna atmosfäär, mis sisaldab plahvatusohtlikku gaasi või tolmu. Siinjuures tuleb tähelepanu alla võtta:

  • õhuvahetuse parandamine või
  • lisada sisekeskkonna atmosfääri süttimist vähendavaid gaase või
  • vähendada hapnikku, mis ei ole enam plahvatusohtlik.

Külastusi 3745, sellel kuul 3745

Hoiatusmärk

Elektrostaatikast tuleneva ohu märk (elektrostaatiliselt tundlikud seadmed)

Elektrostaatikast tuleneva ohu märk (elektrostaatiliselt tundlikud seadmed)

Võta ühendust

Teksti suurus

Reavahe suurus

Kontrastsus

Ligipääsetavusest

Tooelu.ee loomisel on peetud silmas, et siin avaldatav info oleks kättesaadav ja kasutatav võimalikult paljudele inimestele.

Loe lisaks