Statisk elektricitet och potentialutjämning

Storlek: px
Starta visningen från sidan:

Download "Statisk elektricitet och potentialutjämning"

Transkript

1 Statisk elektricitet och potentialutjämning Branschdagarna Stockholm 2012

2 Statisk elektricitet

3 Händelse Spänning, V Gå med gummisulor Upp till 1000 Isolerad människa sommartid Upp till Fläns på glasrör m. strömmande toluen Upp till Isolerad människa vintertid Upp till Gå med gummisulor på matta Upp till Kolväte som fylls snabbt i cistern Upp till

4 Statisk elektricitet är en effektiv tändkälla! 1000V kan man känna ger 0,15 mj 5000V kan man höra ger 3,8 mj V kan man se ger 15 mj Urladdning är energi 1 μj kan tända vissa explosivämnen mj kan tända vissa gaser och ångor 10 mj räcker till att tända de flesta bränsle/luftblandningar inom brännbarhetsområdet. Gnista som varken kan ses, kännas eller höras kan tända gas och ånga

5 Tändande statiska urladdningar 1.Tillräcklig spänning eller potentialskillnad (Spänning mäts i enheten Volt) 2.Tillräcklig kapacitans ( för att kunna lagra tillräcklig energi för en antändning) ( mäts i enheten Farad vanligtvis pikofarad) 3.Explosiv atmosfär där urladdningen sker.

6 Gnisturladdning >3pF motsvarar M12 skruv En gnista kan betraktas som en urladdning mellan två föremål med olika potential. När genombrottsfältstyrkan överskrids kommer jonisation av luftmolekyler att ske längs en smal kanal mellan ledarna. I princip all energi som finns lagrad i de två ledarna frigörs, med stor risk för antändning av t ex ångor, gasblandningar, pulver och damm.

7 Energier i gnisturladdningar Energin, E (J), bestäms av ett föremåls kapacitans, C (F), och spänning, U (V). E = 0,5 x C x U 2 Om C = 200 pf och U = V blir E = 0,5 x 200 x x 10 4 x 10 4 = 0,01 J

8 Borsturladdning Den kan antända ångor och gasblandningar vid ideala blandningsförhållanden med luft men normalt ej damm och pulver.

9 Statisk elektricitet exempel Strömning i icke ledande rör/slangar Lång frifallande stråle Person Gå över ett golv, resa sig från en stol Ta av sig kläder Hantera plastföremål Stå intill laddade föremål Genom induktion

10 Statisk elektricitet exempel på åtgärder Hög luftfuktighet Potentialutjämning Jordning Relaxationstid (vilotid) Låg hastighet Kort stråle

11 Bristande potentialutjämning och jordning av personer och utrustning. En måndagseftermiddiag i maj 1997 skulle fem stycken 20 liters burkar fyllas på en småländsk färgindustri Fyllningen skedde med ojordad pistolventil till ojordade burkar. Dessutom saknades anpassad ventilation. En tändande urladdning skedde från hälen på den som fyllde behållarna och en plåtburk.

12 Bottenfyllning med för hög fyllningshastighet och kaskadbildning Två tankbilsexplosioner på POL:s terminal I Skarvikshamnen Göteborg 1997 Tankbilsexplosion i Karlstad 1997 Tankbilsexplosion Shells terminal i Luleå 2002 Depåcisternexplosion och brand vid Glenpool, Oklahoma, 2003

13 Olyckor på bensinstationer Olyckor i samband med tankning vanligast!

14 Dessutom förekommer olyckor på andra platser på bensinstationer : Ungern Österrike Storbrittannien Irland Eventuellt Sverige 2002 Otillräcklig potentialutjämning och jordning av alla ledande föremål samt avsaknad av täcklock på svetsmuffar i explosiv atmosfär utgör merparten av olyckorna.

15 Krav på potentialutjämning MSB:s föreskrifter Elsäkerhetsverkets föreskrifter

16 SÄIFS 2000:2 Hantering av brandfarliga vätskor Bergrum Metallföremål skall, om det behövs för att förhindra antändning av brandfarlig gas eller ånga, vara potentialförbundna och jordade. Fyllning och tömning av cisterner och lösa behållare 9.1 Lösa behållare eller cisterner skall fyllas och tömmas på betryggande sätt.

17 SÄIFS 1997:9 Öppna cisterner och rörledningar mm för hantering av brandfarliga vätskor Öppna cisterner, rörledningar och slangledningar skall, om det behövs för att förebygga antändning av den brandfarliga vätskan, vara skyddade mot farlig potentialskillnad Kan den vätska som tillförs cisternen uppladdas elektrostatiskt i farlig grad skall, om antändningsrisk föreligger, åtgärder vara vidtagna för att förhindra detta.

18 MSBFS 2011:8 Cisterner och rörledningar för brandfarliga vätskor 10 En cistern ska ha fast anslutning för fyllning. Kravet gäller dock inte cisterner som är högst 1 m³ och där anslutningen enligt klassningsplanen inte ger upphov till riskområde. Anslutningen ska medge fyllning utan risk för elektrostatisk uppladdning eller spill. 18 Cisterner, rörledningar och slangledningar ska vara skyddade mot potentialskillnad om det behövs för att förebygga antändning.

19 Cisterner, gasklockor, bergrum och rörledningar för brandfarlig gas SÄIFS 2000:4 Bergrum Metallföremål skall, om det behövs för att förebygga antändning av den brandfarliga gasen, vara skyddade mot farlig potentialskillnad och jordade. Allmänt Metallföremål skall, om det behövs för att förebygga antändning av den brandfarliga gasen, vara skyddade mot farlig potentialskillnad och jordade.

20 Elsäkerhetsområdet ELSÄK-FS 2008:1 2 kap. God elsäkerhetsteknisk praxis 1 En starkströmsanläggning ska vara utförd enligt god elsäkerhetsteknisk praxis så att den ger betryggande säkerhet mot person- eller sakskada på grund av el. Med god elsäkerhetsteknisk praxis avses tillämpning av dessa föreskrifter samt av den praxis i övrigt som har etablerats på elsäkerhetsområdet genom kompletterande standarder eller andra bedömningsgrunder. Skötsel av starkströmsanläggningen Enligt 4 i Starkströmsförordningen (SFS 2009:22) skall innehavaren av anläggningen fortlöpande tillse att anläggningen ger betryggande säkerhet mot person- eller sakskada.

21 Exempel på hur kraven kan tillgodoses finns i standard SS Potentialutjämning i riskområden med explosiv gasblandning Statisk elektricitet i explosionsfarliga områden, SEK Handbok 433 (svensk översättning av CENELEC TR 50404) Skyddsjordning och potentialutjämning i anslutning till starkströmsanläggningar finns i SS utgåva 2 (Elinstallationsreglerna ) samt i SEK Handbok 413, Potentialutjämning av byggnader

22 Svårt tidskrävande och dyrt att som litet företag sätta sig in i alla regler och standard?

23 Branschrekommendationer ger goda exempel på hur föreskrifter och standard kan tillämpas. Brett samarbete mellan SPBI, rörleverantörer, MSB och Elsäkerhetsverket

24 Tack för visat intresse! Erik Egardt,

25 Branschdagarna 2012 Anders Lönnberg SPIMFAB

26

27 Rörledningar Ledande rörledning: resistans < 1 k Ω/m Dissipativ rörledning: resistans 1 kω <R< 1 MΩ/m. Tex konduktiva rör. Icke ledande rörledning: resistans > 1MΩ/m. Tex icke konduktiva plaströr.

28 Ledande rör Anläggningen bör ha potentialförbindning av ledningens ändar med en separat potentialutjämningsledare för att förhindra risker med vagabonderade strömmar. Vagabonderade ström: Läckström som flyter i jorden. Från tex. jordfelsströmmar från elanläggningen, åskväder, katodskydd. Närhet till friledningar för högspänning där delar av returströmmen kan gå i marken. Hög flödeshastighet kan användas utan risk.

29 Dissipativa rör Potentialutjämningsledare behöver inte användas för att förhindra vagabonderade strömmar då rören har relativt hög resistivitet. Dissipativa rör leder bort den statiska elektriciten som skapas vid strömning av vätska genom rörledningen.

30 Icke ledande rör Anläggningen bör ha potentialförbindning av ledningens ändar med en separat potentialutjämningsledare. Strömningshastigheten i dessa rör bör inte överstiga 3,5 m/s. Detta för att undvika farlig elektrostatisk uppladdning.

31 Ny och ombyggnad Tillse att jordelektrod(er) förläggs så att det finns markfuktighet även vid mycket torr väderlek. Potentialutjämningsskenan skall placeras utanför riskområdet. Jordtagsledare ska utföras i 16 mm 2 isolerad kopparledning alt. 25 mm 2 oisolerad, och förbinds mellan potentialutjämningsskenan och jordtag.

32 Förbindning mellan huvudjordningsskenan och potentialutjämningsskenan utförs med kopparledning med arean 6 mm 2.

33

34

35

36

37 Befintliga anläggningar För att tillgodose kraven på potentialutjämning förses anläggningen med jordtag som placeras i mark med god elektrisk ledningsförmåga. Vid val av material till jordelektroder bör man ta hänsyn till risken för galvanisk korrosion. Jordelektrod kan vara armeringen i betong plattan för cistern.

38

39 Kontrollmätningar Installationskontroll utförs innan anläggningen tas i bruk och protokollförs På befintliga anläggningar skall det årligen göras en kontrollmätning som protokollförs.

40