На танкерах електростатичні заряди можуть виникати в повсякденних технологічних процесах, пов'язаних з обробкою вантажу. У деяких випадках заряд розсмоктується відразу ж після його утворення, але іноді відбувається його акумулювання, і заряд зберігається деякий час, наприклад в тумані рідин він може зберігатися до декількох годин. Тому необхідно вживати всіх заходів обережності для запобігання взаємодії електричних полів і освіти електростатичного розряду у вигляді іскри.
IBce переносне обладнання, яке використовується при роботі в танках, має бути надійно заземлено перед тим, як опускати його в танк або використовувати в небезпечних зонах.
Освіта статичних зарядів при перекачуванні рідин. Розглянемо виникнення електростатичного зоря-да в трубопроводі і в танках при навантаженні вантажів, що акумулюють статичну електрику, які в блешні-стве своєму є дуже слабкими провідниками електричного струму і можуть розглядатися як ізолятори.
При наповненні трубопроводу рідиною з низькою токопроводностью відбувається її взаємодія зі стінка-ми труби, що призводить до утворення негативно заряджених іонів в шарі рідини, що прилягає до трубопро-воду (метали дуже легко віддають вільні електрони). Рівновеликий заряд, але протилежного знака, т. Е. Позитивний, одночасно формується в центрі труби.
При русі в'язкої рідини по трубопроводу відбувається пошарове розподіл потоку на фрикционно взаи-модействие шари з виникненням між ними електричного струму, що, в свою чергу, призводить до форми-вання значного позитивного заряду в центрі танка, негативний же заряд буде спливати з танка по стінках трубопроводу. Такий заряд іноді залишається в танку досить тривалий час, і при зіткненні з заземленим провідником може виникнути розряд достатньої потужності для займання парів (рис. 4).
Освіта статичного заряду при наявності вільного повітря в рідині. Наявність в рідини вільного повітря (бульбашок) також може привести до утворення електростатичного заряду. Розглянемо механізм обра-тання такого заряду. Проходячи через рідину, бульбашки зазвичай несуть негативний заряд і, лопаючись на поверх-ності рідини, утворюють невелику хмарку негативного заряду. При поганій токопроводной рідини пу-зирькі заряджаються позитивно і, лопаючись на поверхні рідини, вони збільшують і без того досить біль-шою позитивний заряд в центрі танка.
Освіта статичного заряду при розпилюванні або розбризкуванні рідини, пропарюванню танка, продування углекис-лим газом. Всі перераховані процедури призводять до утворення маленьких крапельок рідини в атмосфері танка або у випадку з СО2 до утворення мікроскопічних кристаликів льоду. Рухаючись по трубопроводу, рідина або газ отримують заряд статичної електрики, і, вилітаючи з сопла при розпилюванні, вони продовжують нести в собі заряд, який формує всередині танка хмара статичного заряду і може зберігатися досить довгий час.
Струмінь рідини і більш великі краплі несуть в собі негативний заряд, а дрібні і мікроскопічні краплі, що утворюють туман, заряджені позитивно.
Освіта статичного заряду при наявності води у вантажі. Якщо під час навантаження відбувається змішування крейда-ких крапельок води з непровідним електричний струм продуктом, то може статися збільшення статичного заряду в центрі танка. Це відбувається через ефект виникнення подвійного шару заряду навколо кожної краплі води.
Мал. 4. Залежність величини електростатичного заряду в вантажному танку від часу навантаження
Після закінчення навантаження вода зазвичай осідає на дні танка, і відбувається розряд її крапельок при доторкніться-веніі з днищем танка.
Освіта статичного заряду під дією атмосферних електростатичних розрядів. При утворенні гро-зових хмар відбувається формування значного електричного поля навколо них, що іноді призводить до виникнення світіння атмосфери або більш ПОТУЖНИХ розрядів - блискавок, при цьому блискавка може потрапити непо-безпосередніх в судно, проте ймовірність такого попадання задоволена мала, якщо над судном або навколо нього немає освіти іонної подушки, яка зазвичай виникає при нстеканні газу з танків, т, е, при про-дувке танків, дегазації та ін.
| При отриманні грозового попередження не рекомендується проводити дегазацію або продування танків.
Слід також пам'ятати, що проходження потужного грозової хмари або заряду безпосередньо над судном може привести до перерозподілу і утворення електричних зарядів під впливом електромагнітних полів.
Освіта статичної електрики при шланговке. При протоці рідини через вантажний шланг на його кон-цах - фланцях - можуть формуватися досить значні електростатичні заряди, а в місці приєднання вантажного шланга до палубному трубопроводу може виникнути іскра достатньої потужності, для того щоб викликати воспла-сування вантажу.
Ось чому з'єднання всіх окремих ділянок трубопроводів я вантажного шланга з вантажним трубопроводом повинні бути виконані зі спеціального провідника, що дозволяє уникнути утворення статичних зарядів в кінцевих ділянках.
Використання струмопровідних з'єднань між ділянками трубопроводів і вантажними шлангами призводить до того, що судно і термінал утворюють в деякому роді гальванічний елемент, тому при шланговке або отшлан-говке можливе виникнення електростатичного розряду великої потужності. Для запобігання цьому необхідний постійний розряд потенціалу судно - берег, що досягається заземленням корпусу судна і причалу.
Кабель заземлення між судном і берегом не призначений для зняття електростатичного заряду, оскільки його перетин занадто мало.
Природа електричного струму, що проходить з судна на берег по заземляющему кабелю, принципово відрізняючи-ється від природи статичної електрики. Великі струми можуть проходити між судном і берегом по Електроприв-ведучим трубопроводах і гнучких шлангах.
Джерелами таких струмів є:
• катодний захист корпусу судна, що забезпечується або системою постійного струму, або витратними анодами,
• блукаючі струми, що виникають в результаті утворення гальванічної пари судном-берегом або в результаті витікання струму через ізоляцію.
Заряди статичної електрики виникають при русі вантажу, який акумулює статичний заряд по трубопроводах.
Навантажувальний стендер, повністю виготовлений з металу, забезпечує електричне з'єднання судна з берегом з дуже низьким опором, що створює реальну загрозу виникнення електродугового розряду при розірванні ланцюга великого струму в районі під'єднання стендери до суднового маніфолду. Альтернативним рішенням може служити включення в берегової або судновий трубопровід (але не в обидва відразу) ділянки без внутрішнього електрич-ного з'єднання (рис. 5). В такому випадку повністю блокується проходження струму через навантажувальний стендер або шланг. У той же час вся система є заземленою або через судно, або через берег.
Раніше було прийнято підключати судно до берегових систем заземлення за допомогою спеціального кабелю до приєднання берегового трубопроводу до суднового та від'єднувати заземлення тільки після від'єднання вантажного шланга.
Насправді підключення такого кабелю не має нічого спільного з накопиченням статичної електрики.
Таким чином докладали зусилля закоротити суднові і берегові катодні системи захисту і знизити різницю потенціалів між судном і берегом. Однак через велику опору в сполучному кабелі даний метод не є ефективним. Більш того, таке з'єднання може привести до збільшення різниці потенціалів і виникнення потужного розряду.
| Ізолювання фланцевих з'єднань від берегового трубопроводу - краще рішення цієї проблеми.
ІМО в своїх «Рекомендаціях щодо безпеки транспортування, перевантаження і зберігання небезпечних речовин на території порту» наполягає на тому, щоб портові власті відмовилися від застосування сполучних кабелів і взяли до уваги рекомендацію щодо використання ізолюючих фланців (рис. 6), проте багато портова влада все ще вимагають приєднання судна до берегового заземлення перед початком вантажних
Мал. 5. Виникнення іскрових розрядів в процесі шланговкі і отшланговкі
Рис 6. Ізолюючий фланець