Донецкая область занимает ведущее место в Украине по химически опасным объектам. Учитывая значительную плотность населения, проживающего в непосредственной близости от этих объектов, последствия аварий на них могут быть значительными, и население может пострадать как от прямого воздействия поражающих факторов, так и косвенного, т.е. через загрязнение окружающей среды различного вида выбросами.

На подобных объектах зачастую и довольно широко применяются пожаро- и взрывоопасные вещества: различные газы, легко воспламеняющиеся жидкости, мелкодисперсные порошки горючих веществ и т.д. В производственных условиях накопленные заряды статического электричества могут достигать таких значений, при которых разряд их способен воспламенить или вызвать взрыв чувствительных к искровым разрядам веществ. Например, инициирующие взрывчатые вещества воспламеняются, если человек, сидящий на деревянном лакированном стуле приблизит к ним руку. При этом искровой разряд перекрывает промежуток 2-3 мм, а потенциал на человеке достигает 20 кВ. К тому же горение ИВВ практически мгновенно переходит в детонацию и происходит взрыв. Известны также случаи взрывов сахарной, мучной, древесной и даже металлической пыли от воздействия разрядов статического электричества. Зачастую из-за электризации создаются технологические помехи, такие, как налипание порошков на стенки аппаратов и трубопроводы, комкование, трудности при просеивании и т.п.

Данная работа посвящена решению проблемы борьбы с электризацией пожаро- и взрывоопасных веществ, используемых при производстве ВВ, снаряжении и утилизации боеприпасов. Работа выполнена на базе Макеевского НИИ. Опасность процессов расснаряжения и утилизации заключается в том, что утилизированные ВВ и пороха обладают повышенной чувствительностью к внешним воздействиям и, особенно к статическому электричеству. Это обусловлено образованием с течением времени более чувствительных изомеров, что наиболее характерно для тротила, или выходом на поверхность заряда легко воспламеняющихся жидких компонентов, что присуще нитроглицериновым порохам.

Проведя анализ существующих методик определения электризации порошков, выбрана установка типа ЭП-3м для оценки электризации ВВ. В основу её положен принцип образования электростатических разрядов при ударе пылевоздушной струи исследуемого продукта о наклонную пластину, которая может быть выполнена из различных материалов. Электризацию продукта выражают потенциалом или удельным зарядом продукта, находящегося в металлической ёмкости. Устройство установки является предельно простым и позволяет в условиях, близких к производственным, измерять потенциал или заряд, образующийся на эжекторе, в трубопроводе и на наклонной пластине (верхний электрод).

Рисунок 1 - Установка типа ЭП-3м для оценки электризации взрывчатых веществ.

1 - дозирующее устройство; 2 - электровибратор; 3 - трубопровод; 4 - экранированная камера-электрод; 5 - наклонная пластина (верхний электрод); 6 - металлическая емкость для порошка.

Соответственно установка позволяет оценить возможность появления электризации в ряде производственных процессов, в том числе используемых при пневмозарядке ВВ, а также влияние на электризацию порошков таких параметров, как влажность, дисперсность, температура вещества, скорость движения пылевоздушной струи, материалы, с которыми контактирует продукт.

В качестве исследуемых веществ были взяты тротил, флегматизированный гексоген (A-IX-I), аммонит №6ЖВ и скальный аммонал. Результаты экспериментов занесены в таблицу.

Таблица 1 - Результаты эксперимента.

В ходе исследований определены наиболее эффективные методы предупреждения воспламенения пожаро- и взрывоопасных сред искровым разрядом статического электричества, а также примеры их применения на производстве.

1. Заземление электропроводящего оборудования. Оборудование считается электростатически заземлённым, если сопротивление истечения тока в любой точке при самых неблагоприятных условиях не превышает 10⁶ Ом.
2. Замена горючих сред негорючими. Применение вместо бензина, керосина и других горючих растворителей негорючие. Например, растворы щелочей, трифосфат натрия, углекислый натрий. Для повышения моющей способности можно вводить добавки поверхностно-активных веществ. В виду меньшей подверженности электризации целесообразно применять гранулированные материалы (с частицами больше 300 мкм) вместо порошкообразных.
3. Поддержание концентрации горючих сред за пределами воспламеняемости (взрываемости). Применение местной и общей принудительной вентиляции. Выбор оптимального температурного режима.
4. Применение разрядников. При этом накапливаемые в аппаратах заряды стекают за пределы взрывоопасной зоны, т.е. в разрядник, где и происходит искровой пробой.
5. Релаксация электростатических разрядов. Это происходит при заземлении зон рассеивания зарядов (бункеры, силосы, циклоны, центральные участки стенок сушилок кипящего слоя).
6. Нанесение электропроводных покрытий на диэлектрические. Металлизация поверхностей, нанесение электропроводных лакокрасочных покрытий и эмалей.
7. Отвод зарядов статического электричества с обслуживающего персонала. Проводящая обувь и не электризующаяся спецодежда. Электропроводные покрытия пола (бетон толщиной 3 мм, пенобетон, ксилолит, электропроводная резина и др.). Принудительное снятие зарядов с персонала при помощи заземления ручек входных дверей.
8. Увлажнение окружающей атмосферы (для гидрофильных материалов). Увлажнение пола, распыление воды, выпуск пара из форсунок.