تجمع بار الكتريكيآثار برق ساكن در صورت تجمع در يك محل افزايش مي يابد و چنانچه اين موضوع بررسي نشود مي تواند شرايط خطرناكي به وجود آورد. بنابراين ، پيچيدن چندين لايه فيلم داراي بار الكتريكي روي يك قرقره ، جمع آوري مقدار زيادي گرد حاوي بار الكتريكي در يك مخزن ، يا ريختن مايع با بار الكتريكي در يك مخزن ، عملياتي هستند كه اغلب اوقات به علت توليد جرقه ايجاد مشكل مي كنند. از اين اثر براي به دست آوردن ولتاژهاي بسيار بالا در مولد (( وان دو گراف )) استفاده مي شود.
جرقه هاي الكتريسيته ساكن
موقعي كه ميزان بار الكتريكي به حدي برسد كه از ميدان الكتريكي هوا تجاوز كند ، نوعي تخليه بار الكتريكي بايد در هوا رخ دهد. ميزان خطر حاصل به مقدار انرژي ذخيره شده موجود ، و نوع رخداد تخليه مربوط مي شود. بنابراين نيروي اشتعال عمدتاً به كل انرژي پخش شده بستگي خواهد داشت ، ولي ، به مقدار زياد نيز تحت تأثير پخش اين انرژي در فضا و زمان مي باشد. يك رسانا جدا با بار الكتريكي ، معمولاً يك شيء فلزي ، داراي بيشترين خطر بالقوه است، زيرا ، تمام انرژي ذخيره شده در آن ممكن است بر اثر تماس نقطه اي از آن با زمين به شكل يك جرقه به سرعت تخليه شود. اشياي بزرگ كه ظرفيت جمع آوري انرژي زيادي دارند، مي توانند جرقه هايي بيش از 100 هزار ژول ايجاد كنند. بايد توجه داشت كه كفش هاي داراي پاشنه لاستيكي عايق ، يا ايستاده روي يك كف اتاق عايق، مانند يك رساناي جدا عمل مي كنند و اگر داراي بار الكتريكي شوند ممكن است جرقه هاي خطرناكي توليد كنند. ( تا حدود 200 هزار ژول انرژي )
اگر در رسانا يا الكترود زميني مجاور ، نوك يا لبه تيزي وجود داشته باشد تخليه تغيير مي كند. ميدان الكتريكي در نوك متمركز مي شود. محلي كه فرآيند يون سازي شروع و در همانجا باقي مي ماند. اين نوع تخليه كه به كرونا موسوم است آرام و كم تر از جرقه آتش افروز است.
جرقه هاي ناشي از رساناهاي باردار كاملاً متفاوت هستند، قاعدتاً ، براي اين كه راه تخليه اصلي فقط مي تواند يون سازي در سطح بالاي هوا باشد. در مورد نمونه جرقه ناشي از يك لايه يا ورقه حاوي بار الكتريكي ، يون سازي فقط مي تواند سبب خروج بار الكتريكي در حدود 300 سانتي متر مربع شود.با توجه به محدوديت ذاتي تراكم بار الكتريكي در سطح ، قبل از بروز جرقه ، بدان معني است كه انرژي هاي جرقه از حدود 4 هزار ژول تجاوز نمي كند ( استثناء وقتي است كه يك ورق عايق كننده داراي تراكم بارهاي الكتريكي مخالف در هر دو سطح خود باشد. احتمالاً با يك رساناي موافق در يك طرف. اگر تراكم هاي بار الكتريكي به اندازه كافي بالا باشد ، ممكن است بعداً يك تخليه پيشرونده به وجود آيد و سطح بزرگ تري را فرا گيرد و انرژي بيشتري آزاد كند ). همچنين ، تخليه هاي بي زيان ناشي از كرونا ممكن است با استفاده از يك الكترود نوك دار زميني به وجود آيد.
همان طور كه قبلاً گفته شد ، نيروي اشتعال عمدتاً حاصل انرژي تك تك جرقه ها مي باشد. اكثر بخاري هاي سوختي ، هيدروكربن هاي اشباع شده و حلال هاي آلي براي مشتعل شدن فقط به حدود 2/0 ميلي ژول احتياج دارند ، بنابر اين ، براي مثال ، بروز يك جرقه در يك كيسه پلاستيكي ، ممكن است مخلوط اين بخار و هوا را مشتعل كند. ( مع ذالك، تخليه هاي الكتريكي ناشي از كرونا ، توان آتش افروزي كافي ندارد ). بعضي مواد شيميايي ، از جمله هيدروكربن هاي اشباع نشده ، حتي بيشتر حساس هستند. اگر اكسيژن جايگزين هوا شود ، تمام بخارها حساس تر مي شوند. يك مشعل جوش كار اكسي استيلن مي تواند با حدود 2/0 ميكروژول مشتعل شود. اين ارقام همگي مربوط به حساس ترين نسبت هاي بخار با هوا يا اكسيژن مي باشند و به انرژي هاي اشتعال زاي حداقل موسوم هستند ، مخلوط هايي كه غني تر يا رقيق ترند احتياج به انرژي هاي بيشتري دارند.
اين موضع روشن است كه ، حتي ايجاد جرقه ها در عايق ها، كاملاً قادر است كه محيط هاي قابل اشتعال عادي را نيز به آتش بكشد ، خطر وقوع اين رخداد ، به احتمال باردار شدن عايق به طور كامل و محيط درگير بستگي دارد.
حداقل انرژي هاي اشتعال زا براي ذرات معلق در هوا از كمتر از 5/2 ميلي ژول تا بيش از 5 ژول متغير است. اگر چه اكثر گردها كمتر از بخارها حساس هستند و انرژي لازم براي احتراق آن ها بيشتر از 25 ميلي ژول است. اين مقادير با كاهش اندازه ذرات به سرعت كم مي شوند. به هر حال ، ارتباط مقادير حقيقي با نوع ماده مورد استفاده و گرد وغبار ريز ( ذرات كوچك تر از 75 ميكرومتر ) بايد با احتياط تلقي شود. البته قدرت شوك فيزيولوژيكي نيز با تخليه انرژي زياد مي شود.
No comments:
Post a Comment