Delen op facebook
Delen op twitter
Delen op linkedin

Statische elektriciteit in explosieve stofatmosferen

Ieder voorwerp op aarde heeft een bepaalde elektrische lading. Elektrisch geleidende voorwerpen (zoals de meeste metalen) bouwen lading eenvoudig op en geven deze eenvoudig weer af. Voor niet-geleidende voorwerpen (de meeste kunststoffen) geldt het tegenovergestelde. 

Zodra twee geladen objecten met elkaar in contact komen wordt de op de voorwerpen aanwezige lading vereffend. Hierbij kan kortstondig een energie vrijkomen die bekend staat als een statische ontlading. 

Statische lading kan ontstaan op niet-geleidende materialen of op geïsoleerde geleidende materialen. Omdat een statische lading soms in staat is om een explosieve stofatmosfeer te ontsteken moet hiermee rekening worden gehouden in risicobeoordeling. Hierin wordt beschouwd of ladingen de minimale ontsteekenergie van het product kunnen overschrijden én voldoende snel kunnen ontladen. In deze situatie is er sprake van potentiele ontstekingsbronnen en moeten er tegenmaatregelen worden genomen. 

Statische lading bouwt op verschillende wijzen op. Zo zal er eenvoudig lading worden opgebouwd bij: 

  • Wrijving van product in een pneumatisch transportsysteem; 
  • Contact van product met de silowand bij het storten of legen van de silo; 
  • Wrijving tussen een v-snaar en een pulley van een lopende bandsysteem. 

Opgebouwde statische elektriciteit kan op verschillende manieren ontladen. Welke vorm van ontlading plaatsvindt is in grote mate afhankelijk van de omgeving, de materialen, de bewerking, het product, de vorm van de geleider en de proceseigenschappen. Veelvoorkomende vormen van elektrostatische ontlading betreffen: 

De minimale ontsteekenergie van producten is afhankelijk van de deeltjesgrootte, vochtigheidsgraad en omgevingsomstandigheden. Meestal ligt de ontsteekenergie rond de 300 mJ maar er zijn uitzonderingen met een lagere waarde. Relateer bovenstaande waarden aan de minimale ontsteekenergie van jouw product en je hebt een indicatie of de ontlading jouw product kan ontsteken. 

Zodra uit het explosieveiligheidsdocument blijkt dat een statische ontlading de explosieve atmosfeer kan ontsteken moeten tegenmaatregelen worden genomen. De meest effectieve maatregel betreft het doorverbinden van geleidende installatiedelen (potentiaalvereffening) waardoor er geen potentiaalverschillen kunnen ontstaan. De installatiedelen worden aanvullend doorverbonden met de aarde. 

Er wordt gesteld dat een weerstand naar aarde van 1M Ω in de meeste situaties voldoende laag is. Echter, deze waarde is juist erg hoog! Bij een goede verbinding naar aarde is de weerstand veelal niet hoger dan 10 Ω. Door controlepunten tussen verschillende installatiedelen en het aardpunt te maken kun je, met periodieke metingen, zogenoemde ‘trends’ vastleggen en, mocht het nodig zijn, op tijd ingrijpen als een verbinding dreigt te verslechteren. 

Een toegepast manchet of flexibele slang kan zelf lading opbouwen én geleidende installatiedelen isoleren. Daarom moeten ook hier aanvullende maatregelen worden genomen zoals het toepassen van een variant met een lagere weerstand of het doorverbinden van installatiedelen. Ditzelfde geldt voor inwendige installatiedelen zoals opnemers, kleppen, zeefdekken, filterramen en filtermedia. 

Ook werknemers kunnen statische lading produceren én dragen, bijvoorbeeld door wrijving van werkkleding met het lichaam. Ontlading heeft plaats zodra de werknemer met een geleidend object in contact komt, zoals een deurklik of een machineframe. Daarom moeten er voorzorgsmaatregelen worden genomen als een werknemer of derde met een explosieve stofatmosfeer in contact kan komen. 

Zo moet antistatisch schoeisel worden verstrekt. Let wel, de geleidbaarheid kan in de loop veranderen door vuil of restproducten aan de zool vastplakken. Er is veel onduidelijkheid (en soms zelfs onenigheid) over het ter beschikking stellen van antistatische werkkleding. Vanuit het oogpunt van (stof-)explosieveiligheid is het veelal niet noodzakelijk om antistatische werkkleding te verstrekken. Dit blijkt als zodanig uit de technische standaard NPR-IEC/TS 60079-32-1. Het blijft echter aan de werkgever om hier een keuze in te maken. Een risicobeoordeling ontstekingsbronnen kan hierbij ondersteunen. 

Van de werkgever wordt er verwacht dat de risico’s binnen het bedrijf beoordeeld worden en hierop een beleid voert dat de risico’s tot een acceptabel niveau reduceert. Zo moeten operators voorlichting en instructie ontvangen, moeten werkinstructies worden opgesteld, moeten inspecties en onderhoud worden gepland, toezichthouders worden aangewezen, een werkvergunningenstelsel worden opgesteld, de juiste arbeidsmiddelen worden ingekocht én (indien nodig) maatregelen tegen de opbouw van statische lading worden genomen. 

 Bron: Kader.