februari 18, 2020
Explosie door elektrostatische ontlading
Statische elektriciteit kan schade veroorzaken, niet alleen door de hoogspanningsstroom, maar ook door een vonk te veroorzaken. Die vonk kan brand of een explosie veroorzaken, afhankelijk van de omstandigheden in de werkomgeving. In verschillende industrieën en productiegebieden zijn er veel gevallen waarin elektrostatische ontlading een ernstig ongeval veroorzaakt, zoals ontsteking of explosie.
Voorbeelden:
In de industrie die te maken heeft met polymeermaterialen met een hoge isolatieweerstand, komt de polymeerfilm in contact met veel rollen, waardoor de ladingsdichtheid toeneemt en er een elektrostatische ontlading ontstaat wanneer de film loskomt van de metalen rol. Met een geladen film in een groot gebied, waarbij het elektrische veld nabij de geleider ook sterk is, kan er een ontbranding optreden wanneer er sprake is van een vlambare atmosfeer.
In het geval van brandbaar gas treedt vonkontlading op wanneer het wordt gemengd met lucht, en het gas kan ontbranden en exploderen. Op dat moment kan er aangenomen dat het ontvlambare gas de ontladingsenergiedrempel heeft overschreden.
Oorzaken van vonken
De drempelwaarde van de ontstekingsenergie
Gas
De tabel toont de minimale ontstekingsenergiedrempel voor vonkontladingen, in brandbare gassen gemengd met lucht.
Aangezien gasontsteking echter een stochastisch fenomeen is, is de drempelwaarde van de minimale ontstekingsenergie niet absoluut maar een maatstaf voor gevaar.
| Name of substance | Chemical formula | Minimum ignition energy |
| Hydrogen | H | 0.019 |
| Acetylene | HC≡CH | 0.019 |
| Ethylene | CH2=CH2 | 0.096 |
| Methanol | CH3OH | 0.14 |
| Benzene | C6H6 | 0.20 |
| Butane | C4H10 | 0.25 |
| Ethane | CH3CH3 | 0.25 |
| Propane | CH3CH2CH3 | 0.25 |
| Methane | CH4 | 0.28 |
| Acetone | CH3COCH3 | 1.15 |
- Poeder deeltjes
De ontstekingsenergie in het geval van poeder is groter dan die van gas. Het is echter gevaarlijk als de geleider is opgeladen of als de dichtheid van geladen stof hoog is. Ook geldt: hoe fijner de poederdeeltjes, hoe lager deze energiewaarde en hoe groter het explosiegevaar door elektrostatische ontlading.
- Viskeuze substantie
Bovendien neemt het gevaar bij het omgaan met olie toe. Onregelmatige handelingen, zoals het reinigen van de binnenkant van de tank van een ruwe-olietanker, kunnen een elektrostatische ontlading veroorzaken, die een explosie kan veroorzaken. Op medisch gebied kan behandeling met een zuurstoftank of zuurstoftent leiden tot ontsteking door elektrostatische ontlading veroorzaakt door het opladen van kleding.
Elektromagnetische interferentie
Elektromagnetische golven worden gegenereerd door elektrostatische ontlading veroorzaakt door steile pulsontladingen.
Belemmeringen veroorzaakt door elektromagnetische golven kunnen:
een bron van ruis zijn in meet- en communicatieapparatuur op de productielocatie,
het systeem beïnvloeden,
storingen veroorzaken en het systeem beschadigen.
Als u bijvoorbeeld tijdens het droge seizoen in de winter plotseling opstaat van een stalen bureau, ontstaat er een sterke elektrostatische ontlading wanneer het menselijk lichaam het bureau aanraakt. Als u op dat moment een pc op uw bureau gebruikt, kan de machine mogelijk niet meer werken.
Bij apparaten zoals pc’s is er bijna geen sprake van schade aan de interne apparaten. Echter, wanneer een productie-installatie bijvoorbeeld wordt bestuurd door computerapparatuur, zijn de effecten van apparaatstoringen als gevolg van elektromagnetische interferentie groot. Dit zal resulteren in verliezen. Bovendien bevatten elektromagnetische golven die worden gegenereerd door elektrostatische ontlading een breed scala aan frequentiecomponenten, waardoor het bereik van invloed wordt vergroot.