ГОСТ 31610.32-1-2015/IEC/TS 60079-32-1:2013 Взрывоопасные среды. Часть 32-1. Электростатика. Опасные проявления. Руководство

     6.2 Замена изолирующих материалов проводящими или рассеивающими

6.2.1 Общие положения

В опасных зонах обычно стремятся максимально ограничить применение изолирующих материалов. Это может быть достигнуто, прежде всего, применением проводящих материалов (например, металлов), а также других материалов, которые обычно были известны как изолирующие (например, резины или пластмассы), а теперь появились в виде разновидностей, классифицируемых как проводящие или рассеивающие (см. таблицу 1). Такое увеличение проводимости обычно достигается либо добавлением в их состав проводящих компонентов (например, газовой сажи), или применением обработки поверхностей гигроскопическими агентами, поглощающими влагу из воздуха. Разработаны проводящие полимеры, ламинаты с проводящими элементами и металлизированные пленки, обеспечивающие утечку зарядов статического электричества.

Важно, чтобы такие проводящие и рассеивающие материалы были бы постоянно надежно заземлены согласно разделу 13. Кроме того, чтобы сделать изоляционный материал не заряжающимся, применяют проводящие или рассеивающие покрытия. При этом важно, чтобы такие покрытия были бы должным образом заземлены и чтобы их долговечность и пригодность для применения в опасных зонах (особенно в зонах классов 0 и 1) подтверждалась бы в установленном порядке с учетом свойств обращающейся взрывоопасной среды.

Кроме того важно учесть, что введение в высокой пропорции добавок, таких, как газовая сажа, может ухудшить свойства материала (прежде всего химическую стойкость и прочностные свойства), что может сделать в некоторых случаях такие материалы непригодными к применению. Этого можно избежать путем применения собственно проводящих полимеров в качестве проводящих ингредиентов (компонентов) или покрытий. При этом важно гарантировать достаточно высокие концентрации рассеивающих добавок и их однородное распределение.

Примечание - Невозможно установить является ли материал электропроводящим или рассеивающим по его цвету. Ни в коем случае не считайте, что все черные полимеры являются рассеивающими. Современные электропроводящие или рассеивающие материалы могут быть любого цвета.

Ткани, например, ткань для фильтров, может быть сделана рассеивающей при введении в нее нитей из нержавеющей стали или из других проводящих или рассеивающих волокон. При этом следует позаботиться о том, чтобы гарантировать, что в результате мытья или механических воздействий полная проводимость ткани не нарушилась, и чтобы не образовалось изолированных участков из проводящих волокон.

6.2.2 Рассеивающие твердые материалы

Твердый материал считается рассеивающим, если его поверхностное сопротивление, удельное поверхностное сопротивление или удельное объемное сопротивление соответствуют критериям, представленным в 6.1.

В общем случае, если рассеивающие материалы соединены с землей, то согласно разделу 13, никакие дополнительные меры защиты не требуются. Однако, при высокой скорости разделения взаимно электризующихся поверхностей (например, конвейрные ленты и ременные трансмиссии, см. 6.4) могут потребоваться более низкие сопротивления и удельные сопротивления.

Примечание 1 - Для материалов с удельными сопротивлениями, приближающимися к верхней границе классификационного диапазона, для рассеивающих материалов, будут накладываться существенные ограничения на возможную геометрию площади соприкосновения с заземляющим устройством, необходимой для обеспечения соответствия требованиям раздела 13. Например, длинные трубы или тонкие нити не будут отвечать требованиям заземления, если площадь их контактного заземляющего соединения не станет достаточно большой.

В некоторых случаях, особенно при обращении с пластмассовыми пленками или листами, применяют материалы с добавками, абсорбирующими воду из воздуха и увлажняющими поверхность. Таким образом, увеличивается их поверхностная проводимость. Следует учесть особенности применения таких материалов в условиях низкой относительной влажности воздуха. При этом (обычно при влажности менее 30%) такие материалы становятся изолирующими и накапливающими заряды статического электричества.

К тому же, должна быть уверенность в том, что рассеивающие покрытия не смыты, не стерты и не утратили эффективность со временем. С другой стороны, такое покрытие эффективно, как временная мера снижения накапливающихся зарядов статического электричества.

Рассеивающие агенты, применяемые при упаковке, должны быть совместимы с продукцией. Абсорбция рассеивающих агентов продукцией, с которой она находится в контакте, может вызвать загрязнение продукции и/или потерю рассеивающих свойств упаковки.

Примечание 2 - На рынке есть новые рассеивающие добавки, которые увеличивают удельное объемное сопротивление и поэтому менее чувствительны к влажности, но также подвержены старению, как и другие добавки.

Примечание 3 - Сопротивление рассеивающих материалов из вулканизированной резины, содержащей черную сажу, возрастает при понижении температуры. Такие материалы, например, могут быть рассеивающими (~100 МОм) при 20°С, но становятся изолирующими (~10 ТОм) при 0°С.

6.2.3 Заземление проводящих и изолирующих объектов

Все металлические и другие проводящие или рассеивающие материалы должны быть эквипотенциальны (заземлены или соединены перемычками и заземлены) согласно разделу 13 за исключением объектов с очень незначительной емкостью. Емкость изолированных деталей зависит от их размеров, окружающих материалов и от расстояния до других проводников и может изменяться в зависимости от заданных или случайных условий. Максимальные допустимые значения емкости изолированных деталей зависят от зажигаемости газов, паров и пылей, соответствующей представительным газам групп I, IIA, IIB и IIC (IEC 60079-20-1, см. D.3) или пыли группы III (IEC 60079-0), и от классификации опасных зон (IEC 60079-10-1 и IEC 60079-10-2, см. D.2), как показано в таблице 2. При этом принимается во внимание следующее:

a) Нет необходимости заземлять емкости менее 3 пФ, если их заряд не может достичь опасного потенциала и если емкости не находятся в зоне класса 0, опасность которой обусловлена газами или парами подгруппы IIC.

b) В зоне класса 1, в которой газы и пары относятся к подгруппе IIA, и в зонах классов 20 и 21 максимальное допустимое значение изолированной емкости может быть увеличено до 6 пФ, если отсутствуют процессы ее высокого заряжения.

c) В зонах классов 20, 21 и 22 и для группы I допустимое значение изолированной емкости может быть увеличено до 10 пФ, если отсутствуют процессы ее высокого заряженния или обращаются только пыли с минимальной энергией зажигания более 10 мДж.

Ограничения, указанные в таблице 2, не являются абсолютно предотвращающими зажигающие разряды, но они только обеспечивают их обычно допустимый уровень.

Считается, что ручные устройства и ручной инструмент заземлен через пользователя. В любом случае при работе в опасных зонах пользователь должен удостовериться в том, что применяемое устройство заземлено.

Люди являются проводящими и обладают значительной емкостью, обеспечивающей возможность возникновения зажигающих разрядов. Следовательно, при работе в опасных зонах они должны быть заземлены в соответствии с требованиями 11 перед входом в опасные зоны классов 0, 1, 20, 21 или для группы 1.

Емкости следует измерять согласно IEC 60079-0, 26.15.

Примечание - Намечено пересмотреть этот метод и переместить его в IEC 60079-32-2.

Таблица 2 - Максимальные допустимые значения изолированной емкости в опасных зонах