Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Review of electrostatic hazards in hard coal mining

Kędzierski P.

Mining – Informatics, Automation and Electrical Engineering

|

2018

|

R. 56, nr 2

17--23

EN

Electrostatic hazards are considered a category of technical hazards occurring in hard coal mining. These hazards are related to the generation of excess electric charges forming as a result of most technological processes. Products manufactured from plastics that are classified as non-antistatic materials pose the greatest hazard. The article discusses the Polish and European legal regulations concerning the requirements for materials regarding their antistatic properties. It also presents the results of studies conducted at GIG concerning the systematization of the antistatic processing of plastics. Furthermore, the article proves that the procedure of applying antistatic properties to plastics is neither easy nor homogeneous. The introduced antistatic processing systematics (i.e., the identification of various antistatic processing realization methods) is meant to make both the manufacturers and customers aware of the various (often undesired) properties of modified plastics.

PL

Zagrożenia wywołane elektrycznością statyczną są zaliczane do zagrożeń technicznych występujących w górnictwie węgla kamiennego. Zagrożenia te związane są z powstaniem nadmiarowego ładunku elektrycznego, będącego skutkiem większości czynności technologicznych. Największe zagrożenie stanowią wyroby z tworzyw sztucznych, kwalifikowanych jako materiały nieantyelektrostatyczne. Omówiono regulacje europejskiego i polskiego prawa dotyczące wymagań dla materiałów w zakresie ich właściwości antyelektrostatycznych. Przedstawiono wyniki badań prowadzonych w GIG pod kątem usystematyzowania procesu antystatyzacji tworzyw sztucznych. Udowodniono, że proces nadania tworzywu sztucznemu właściwości antyelektrostatycznych nie jest łatwy i jednorodny. Wprowadzona systematyka procesu antystatyzacji, czyli identyfikacja różnych metod realizacji procesu antystatyzacji, ma na celu uświadomienie producentom i odbiorcom istnienia wielu, często niepożądanych, właściwości modyfikowanych tworzyw sztucznych.

2

Przegląd zagrożeń od elektryczności statycznej w górnictwie węgla kamiennego

Kędzierski P.

Mining – Informatics, Automation and Electrical Engineering

|

2018

|

R. 56, nr 2

24--30

PL

Zagrożenia wywołane elektrycznością statyczną są zaliczane do zagrożeń technicznych występujących w górnictwie węgla kamiennego. Zagrożenia te związane są z powstaniem nadmiarowego ładunku elektrycznego, będącego skutkiem większości czynności technologicznych. Największe zagrożenie stanowią wyroby z tworzyw sztucznych, kwalifikowanych jako materiały nieantyelektrostatyczne. Omówiono regulacje europejskiego i polskiego prawa dotyczące wymagań dla materiałów w zakresie ich właściwości antyelektrostatycznych. Przedstawiono wyniki badań prowadzonych w GIG pod kątem usystematyzowania procesu antystatyzacji tworzyw sztucznych. Udowodniono, że proces nadania tworzywu sztucznemu właściwości antyelektrostatycznych nie jest łatwy i jednorodny. Wprowadzona systematyka procesu antystatyzacji, czyli identyfikacja różnych metod realizacji procesu antystatyzacji, ma na celu uświadomienie producentom i odbiorcom istnienia wielu, często niepożądanych, właściwości modyfikowanych tworzyw sztucznych.

EN

Electrostatic hazards are considered a category of technical hazards occurring in hard coal mining. These hazards are related to the generation of excess electric charges forming as a result of most technological processes. Products manufactured from plastics that are classified as non-antistatic materials pose the greatest hazard. The article discusses the Polish and European legal regulations concerning the requirements for materials regarding their antistatic properties. It also presents the results of studies conducted at GIG concerning the systematization of the antistatic processing of plastics. Furthermore, the article proves that the procedure of applying antistatic properties to plastics is neither easy nor homogeneous. The introduced antistatic processing systematics (i.e., the identification of various antistatic processing realization methods) is meant to make both the manufacturers and customers aware of the various (often undesired) properties of modified plastics.

3

Ochrona przyrządów elektronicznych przed elektrycznością statyczną

Kędzierski P.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2017

|

R. 21, nr 2

57--64

PL

W przeglądowym artykule omówiono różne problemy towarzyszące wyładowaniom elektrostatycznym, m.in. dotyczące bezpieczeństwa i komfortu człowieka, uszkodzeń podczas produkcji przyrządów elektronicznych w przemyśle oraz atmosfer wybuchowych w przemyśle podczas produkcji maszyn, a także dotyczące niebezpieczeństw występujących podczas badań medycznych. Opracowanie przedstawia system ochrony przed szkodliwymi wyładowaniami elektrostatycznymi, głównie w przemyśle elektronicznym wynikający z norm międzynarodowych.

EN

The publication contains an introduction to the various problems arising from electrostatic discharge. List the dangers of electrostatic discharges related to human safety and comfort, electronic defects in industrial electronics, explosive atmospheres in industry for the manufacture of various machines, and the dangers of medical research. The study presents a system of protection against harmful electrostatic discharge in the electronics industry resulting from international standards.

4

Comparative fracturing of marble samples with fluids of different viscosity

Stanisławek S., Kędzierski P., Miedzińska D.

Inżynieria Materiałowa

|

2017

|

Vol. 38, nr 1

51--54

EN

This paper presents an experimental study of rock samples fracturing with pressure from fluids of different viscosity. Fracturing pressure is one of the most important factors influencing effectiveness of a well-stimulation. It influences both the design of the pressure installation and seismic activity of the area. Authors analysed how fluid viscosity influences material resistance to pressure. As the rock type, marble was chosen. Three fracturing fluids were tested: water (20°C), supercritical carbon dioxide (42°C, 10 MPa) and hydraulic oil H46. The obtained results indicate that fracturing fluid viscosity is an important factor influencing the pressure level required to initiate and propagate fractures. The lowest pressure was detected for carbon dioxide (10.0 MPa). For water test pressure was 16.2 MPa while for oil, which has the highest viscosity, it reached 19.2 MPa. Moreover depending on the fluid type, sample damage could be observed in different planes.

PL

Ciśnienie szczelinowania zależy od wielu czynników, w tym w szczególności od wytrzymałości górotworu oraz lokalnie występującego naprężenia. Określenie wektorów naprężenia w kierunkach głównych w miejscu wydobycia jest jednak zadaniem skomplikowanym technicznie, co więcej, tego typu badania można przeprowadzić jedynie w określonych punktach. Niestety nie ma gwarancji, że naprężenia są takie same w ich otoczeniu. Z tego powodu badanie szczelinowania hydraulicznego w kontrolowanych warunkach laboratoryjnych jest tak ważne. Wielu autorów opisuje różnego rodzaju próby wytrzymałościowe, jednak w literaturze trudno znaleźć informacje na temat wpływu parametrów medium szczelinującego na zdolność do wytworzenia spękań, dlatego celem artykułu jest zaprezentowanie analizy mającej określić wpływ lepkości płynu szczelinującego na wytrzymałość materiału skalnego na wywierane przez niego ciśnienie.

5

The Electrostatic Properties of Plastic Pipes in relation to Ignition Risk – Testing, Assessment and Elimination

Kędzierski P., Szopa A.

Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza

|

2017

|

Vol. 45, iss. 1

14--25

EN

Aim: The article describes methods for eliminating the risk of an electrostatic discharge formation which could initiate an explosive atmosphere conflagration. Introduction: An explosive atmosphere, according to Directive 2014/34/EU, is defined as a mixture with air, under atmospheric conditions, of flammable substances in the form of gases, vapours, mists or dusts, in which combustion spreads to the entire unburned mixture after ignition. Electrostatic discharge is considered a process of rapid electrification decay, accompanied by a release of energy, together with light and acoustic effects. Project and methods: A resistance measurement result and/or a resistivity parameter, determined on the basis of the measured resistance, were used to determine the electrostatic properties of materials, i.e. to classify them as conductive, dissipative or insulating. The electrification ability test (also called “the electrification test”) was performed to determine whether a non-conductive material can charge up to a degree sufficient to result in a brush discharge, and thus become an explosive mixture-ignition source. Electrostatic brush discharges are discharges from small areas (the literature and standards consider a 100 cm2 area to be an effective surface area). Each pipe was tested at no further than one metre from the mouth of the pipe. Information regarding the magnitude of the electrostatic charge, e.g. in the middle of the pipe, was not available. Results: Based on the performed tests, it can be concluded that: 1. A polyethylene pipe is an electrostatic insulator with very good electrification and surplus electric charge accumulation abilities. 2. The pipe is not able to carry a charge to the ground when in contact with the ground. 3. The entire metal structure is conductive and connected to the ground, so it cannot be electrified by induction. 4. Due to their connection to the studied construction, metal signal wires inserted into the plastic pipes constitute a grounded object with an electric potential equal to zero; therefore, a discharge to the metal wire is very likely. 5. A polyethylene pipe with a very large inner surface has many effective 100 cm2 areas from which the gathered electrostatic charge can initiate a sparkover. Conclusions: The conclusions in this paper shown actions needed to eliminate electrostatic discharges and ignition possibilities. The proposed preventive measures should be classified into the following groups: – removing discharge sources in the form of electrostatic charges, – eliminating potentially explosive atmospheres, – preventing the possibility of electrostatic discharge formation

PL

Cel: W artykule opisano metody eliminacji zagrożenia wyładowaniem elektrostatycznym, mogącym zainicjować wybuch atmosfery wybuchowej. Wprowadzenie: Atmosfera wybuchowa, według dyrektywy 2014/34/EU, jest definiowana jako mieszanina substancji palnych w postaci gazów, par, mgieł lub pyłów z powietrzem w warunkach atmosferycznych, w której zapłon powoduje rozprzestrzenienie się spalania na całą niespaloną mieszaninę. Wyładowanie elektrostatyczne traktowane jest jako proces gwałtownego zaniku stanu naelektryzowania, któremu towarzyszy wydzielenie energii wraz z efektami świetlnymi i akustycznymi. Projekt i metody: Do określenia właściwości elektrostatycznych materiałów, czyli zakwalifikowania materiału jako przewodzącego, rozpraszającego lub izolatora, wykorzystywano wynik pomiaru rezystancji i/lub parametr rezystywności, wyznaczony na podstawie zmierzonej rezystancji. Przeprowadzono badanie zdolności do elektryzacji (zwane badaniem elektryzacji) będące metodą pozwalającą określić, czy materiał nieprzewodzący może naładować się w stopniu wystarczającym do tworzenia wyładowań o charakterze snopiastym i przez to stać się źródłem zapłonu mieszaniny wybuchowej. Wyładowania elektrostatyczne snopiaste są wyładowaniami z małych powierzchni (literatura i normy podają za efektywną powierzchnię o polu 100 cm2). Rury każdorazowo badano w odległości wynoszącej maksymalnie metr od ich początku. Nie zdefiniowano wielkości ładunku elektrostatycznego np. w połowie długości rury. Wyniki: Na podstawie przeprowadzonych badań ustalono, że: 1. Rura z polietylenu jest izolatorem elektrostatycznym oraz posiada bardzo dobrą zdolność do elektryzacji i gromadzenia nadmiarowego ładunku elektrycznego. 2. W przypadku kontaktu z uziemieniem odprowadzenie ładunku z rury nie jest możliwe, 3. Cała konstrukcja metalowa jest przewodząca i połączona z uziemieniem, wobec czego nie jest w stanie naelektryzować się poprzez indukcję. 4. Druty metalowe sygnałowe wprowadzane do rur z tworzywa, poprzez połączenie z badaną konstrukcją, stanowią obiekt uziemiony o potencjale elektrycznym równym zero, wobec czego wyładowanie elektrostatyczne do metalowego drutu jest bardzo prawdopodobne. 5. Rura z polietylenu o bardzo dużej powierzchni wewnętrznej posiada wiele powierzchni efektywnych o powierzchni 100 cm2, z których zgromadzony ładunek elektrostatyczny może zainicjować przeskok iskry. Wnioski: Wnioski przedstawione w artykule pozwalają określić działania mające na celu wyeliminowanie ryzyka wyładowania elektrostatycznego i zapłonu. Zaproponowane środki zaradcze sklasyfikowano w trzech grupach: – usuwanie ładunku elektrostatycznego jako źródła wyładowania, – usuwanie atmosfery potencjalnie wybuchowej, – niedoprowadzanie do możliwości powstania wyładowania elektrostatycznego.

6

Laboratory hydraulic fracturing tests of rock samples with water, carbon dioxide, and slickwater

Stanisławek S., Kędzierski P., Miedzińska D.

Archives of Civil Engineering

|

2017

|

Vol. 63, nr 3

139--148

EN

Hydraulic fracturing of rocks boosts the production rate by increasing the fracture-face surface area through the use of a pressurized liquid. Complex stress distribution and magnitude are the main factors that hinder the use of information gathered from in situ hydraulic fracturing in other locations. Laboratory tests are a good method for precisely determining the characteristics of these processes. One of the most important parameters is breakdown pressure, defined as the wellbore pressure necessary to induce a hydraulic fracture. Therefore, the main purpose of this investigation is to verify fracture resistance of rock samples fractured with the assistance of the most popular industry fluids. The experiments were carried out using a stand designed specifically for laboratory hydraulic fracturing. Repeatable results with a relative error within the range of 6-11% prove that the experimental methodology was correct. Moreover, the obtained results show that fracturing pressure depends significantly on fluid type. In the case of a water test, the fracturing pressure was 7.1±0.4MPa. A similar result was achieved for slickwater, 7.5±0.7MPa; however, a much lower value (4.7±0.5MPa) was registered in the case of carbon dioxide.

PL

Szczelinowanie hydrauliczne polega na niszczeniu skały za pomocą płynu pod wysokim ciśnieniem w celu zwiększenia powierzchni spękań, co poprawia wydajność produkcyjna. Rozkład naprężenia w górotworach i jego wielkoś jest zwykle relatywnie skomplikowana, a to utrudnia wykorzystanie informacji zgromadzonych w trakcie procesu szczelinowania w innej lokalizacji. Przy tym zwykle prace prowadzone są na dużym obszarze, a znaczna część instalacji znajduje się pod ziemią. W efekcie wiedza na temat warunków, w których przeprowadzono proces jest zwykle ograniczona. Dlatego próby laboratoryjne stanowią dobrą metodę weryfikacji parametrów procesu. Jedną z najistotniejszych wielkości jest ciśnienie szczelinowania niezbędne do wytworzenia spękań. Decyduje ono zarówno o parametrach instalacji szczelinującej jak i ma wpływ na aktywność sejsmiczną obszaru. W literaturze istnieją wzory pozwalające szacować wielkość ciśnienia szczelinującego, jednak nie uwzględniają one roli płynu szczelinującego. Najpopularniejszym medium szczelinującym stosowanym w przemyśle jest woda, często domieszkowana specjalnymi dodatkami redukującymi tarcie. W górotworach o szczególnie zwartej budowie stosuje się zwykle ditlenek węgla lub azot. Dotychczasowe badania nad wpływem płynu szczelinującego na wielkość ciśnienia miały ograniczony charakter. Ze względu na ten fakt praca podejmuje to zagadnienie.

7

Bezpieczne uziemienie w aspekcie bezpieczeństwa elektrostatycznego

Kędzierski P.

Wiadomości Górnicze

|

2016

|

R. 67, nr 9

516--520

PL

Każdy materiał, niezależnie od jego właściwości, gdy jest odizolowany, gromadzi ładunki elektryczności statycznej. Stosowanie materiałów antystatycznych ma sens tylko wtedy, gdy umożliwia się im właściwe i bezpieczne odprowadzenie do ziemi zgromadzonego ładunku. W artykule określono warunki, w których stosowanie materiałów jest bezpieczne. Wyrób uznawany jest za niegromadzący ładunków elektrostatycznych, jeżeli ma odpowiednie parametry rezystancyjne w celu rozproszenia ładunku elektrostatycznego i ma uziemienie elektrostatyczne do odprowadzenia zgromadzonego na nim ładunku.

EN

Any material, regardless of its properties, when it is isolated accumulates charges of static electricity. The use of anti-static materials only makes sense if it allows a proper and safe discharge of accumulated charge to the ground. The article specifies the conditions in which the use of materials is safe. The product is considered is the non-accumulating electrostatic charges, if i has appropriate resistance parameters to dissipate the electrostatic charge and has an electrostatic earthing for discharging of electrostatic charge accumulated in it.

8

Zmiany właściwości elektrostatycznych tkanin wykonanych w technice przeplotu

Kędzierski P.

Wiadomości Górnicze

|

2015

|

R. 66, nr 4

209--212

PL

W artykule opisano kontynuację badań, których pierwsze wyniki przedstawiono w publikacji „Ocena właściwości elektrostatycznych tkanin wykonanych w technice przeplotu" (WG 2013, nr 9). Tkaniny używane w podziemnych wyrobiskach zakładów górniczych charakteryzują się różnorodnością wykonania. Różnorodność ta wiąże się z różnorodnością procesu antystatyzacji. Osiem tkanin, które były przedmiotem badań w 2013 roku, przechowywano w archiwum Laboratorium GIG. Ponadto, w kolejnym etapie prac, zbadano te same tkaniny po przepłukaniu bieżącą wodą.

EN

The article describes the continuation of research, first results of which are presented in the publication „Assessment of electrostatic properties of fabrics made in interlacing technique" (WG 2013, no. 9). Fabrics used in underground mines are characterized by a diversity of workmanship. This diversity is associated with diversity of antistatization process. Eight fabrics, which were examined in 2013, were kept in the archives of the Laboratory of the CMI. Moreover, at a further stage of works, the same fabrics were examined after their rinsing out with running water.

9

Ocena właściwości antystatycznych wyrobów z tworzyw sztucznych przeznaczonych do stosowania w wyrobiskach górniczych

Kędzierski P.

Wiadomości Górnicze

|

2015

|

R. 66, nr 7-8

383--386

PL

Coraz częściej pojawiają się problemy z prawidłową oceną właściwości elektrostatycznych materiałów i wyrobów z tworzyw sztucznych stosowanych w wyrobiskach górniczych. Wymagania polskiego ustawodawstwa są lakoniczne i nakreślają tylko ogólnie cechy bezpieczeństwa. Ostateczna decyzja wyboru materiałów czy wyrobów zawsze należy do kierownika ruchu zakładu górniczego. Jej wybór powinien być podparty wiedzą naukową, o czym mowa w artykule.

EN

Increasingly one encounters problems with the correct assessment of electrostatic properties of materials and plastic products used in mine workings. The requirements of Polish legislation are laconic and outline only generally the safety features. The final decision on selection of e materials or products should rest the manager of the mine. The selection should be supported by scientific knowledge, as referred to in the article.

10

Identyfikacja i ocena antystatyzacji wyrobów

Kędzierski P.

Wiadomości Górnicze

|

2015

|

R. 66, nr 6

323--328

PL

W czasach szerokiego wykorzystania w przemyśle tworzyw sztucznych coraz częściej dochodzi do zagrożeń związanych z elektryzacją wyrobów i brakiem zdolności do odprowadzenia nadmiarowego ładunku poprzez wyrób. Metale z punktu widzenia elektryczności statycznej są o wiele bezpieczniejsze, ale przegrywają z tworzywami sztucznymi na polu: masy, ceny i innych kluczowych parametrów. Tworzywa sztuczne w celu eliminacji lub zmniejszenia ryzyka powstania ładunku elektrycznego są antystatyzowane - czyli polepszane - z punktu widzenia parametrów elektrostatycznych. W artykule przedstawiono autorską propozycję podziału technologii antystatyzacji. Wnioskiem wyciągniętym z prac podejmowanych w Zakładzie Akustyki Technicznej i Techniki Laserowej Głównego Instytutu Górnictwa jest zależność trwałości parametrów w czasie i sposób oddziaływania na środowisko od procesu antystatyzacji.

EN

In times of wide use in the plastics we are increasingly confronted by the risks associated with electrification of the products and lack of ability to drain excess charge through the product itself. Metals from the point of view of static electricity are much safer, but lose against the plastics in the sphere of weight, price, and other key parameters. Plastics in order to eliminate or reduce the risk of electrical charge are antistatizied - or improved - from the point of view of electrostatic parameters. The article presents an original proposal of division of antistatization technology. The conclusion drawn from the works undertaken in the Department of Technical Acoustics and Laser Technology of the Central Mining Institute is the dependence of sustainability of parameters in the time and manner of the impact on the environmental impact on the antistatization process.

11

Optimization of two-component armour

Kędzierski P., Morka A., Sławiński G., Niezgoda T.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2015

|

Vol. 63, nr 1

173–-179

EN

The paper presents research on optimization of two-layer armour subjected to the normal impact of the 7.62x54 B32 armour piercing (AP) projectile. There were analysed two cases in which alumina Al2O3 was supported by aluminium alloy AA2024-T3 or armour steel Armox 500T. The thicknesses of layers were determined to minimize the panel areal density whilst satisfying the constraint, which was the maximum projectile velocity after panel perforation. The problem was solved through the utilization of LS-DYNA, LS-OPT and HyperMorph engineering software. The axisymmetric model was applied to the calculation in order to provide sufficient discretization. The response of the aluminium alloy, armour steel and projectile material was described with the Johnson-Cook model, while the one of the alumina with the Johnson-Holmquist model. The study resulted in the development of a panel optimization methodology, which allows the layer thicknesses of the panel with minimum areal density to be determined. The optimization process demonstrated that the areal density of the lightest panel is 71.07 and 71.82 kg/m2 for Al2O3-Armox 500T and Al2O3-AA2024-T3, respectively. The results of optimization process were confirmed during the experimental investigation.

12

Comparison of numerical and experimental study of armour system based on alumina and silicon carbide ceramics

Chabera P., Boczkowska A., Morka A., Kędzierski P., Niezgoda T., Oziębło A., Witek A.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2015

|

Vol. 63, nr 2

363--367

EN

The main goal of this numerical and experimental study of composite armour systems was to investigate their ballistic behaviour. Numerical simulations were employed to determine the initial dimensions of panel layers before the actual ballistic test. In order to achieve this aim, multivariate computations with different thicknesses of panel layers were conducted. Numerical calculations were performed with the finite element method in the LS-DYNA software, which is a commonly used tool for solving problems associated with shock wave propagation, blasts and impacts. An axisymmetric model was built in order to ensure sufficient discretization. Results of a simulation study allowed thicknesses of layers ensuring assumed level of protection to be determined. According to the simulation results two armour configurations with different ceramics have been fabricated. The composite armour systems consisted of the front layer made of Al2O3 or SiC ceramic and high strength steel as the backing material. The ballistic performance of the proposed protective structures were tested with the use of 7.62 mm Armour Piercing (AP) projectile. A comparison of impact resistance of two defence systems with different ceramic has been carried out. Application of silicon carbide ceramic improved ballistic performance, as evidenced by smaller deformations of the second layer. In addition, one of armour systems was complemented with an intermediate ceramic-elastomer layer. A ceramic-elastomer component was obtained using pressure infiltration of gradient porous ceramic by elastomer. Upon ballistic impact, the ceramic body dissipated kinetic energy of the projectile. The residual energy was absorbed by the intermediate composite layer. It was found, that application of composite plates as a support of a ceramic body provided a decrease of the bullet penetration depth.

13

Antystatyzacja tworzyw sztucznych w celu uniknięcia zagrożenia wybuchem

Passia H., Kędzierski P.

Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza

|

2015

|

Nr 2

45--51

PL

Cel: Tworzywa sztuczne zakwalifikowane do izolatorów elektrycznych nie spełniają kryteriów polskich i międzynarodowych norm [1], [2], [3], [4] oraz polskiej legislacji [5] odnośnie właściwości antyelektrostatycznych, wobec czego nie mogą być dopuszczone do użytkowania w strefach zagrożonych wybuchem. W celu spełnienia wymagań wyżej wymienionych norm i przepisów, uzyskania wyrobu antystatycznego oraz obniżenia ryzyka wyładowania elektrostatycznego mogącego być inicjatorem wybuchu tworzywa sztuczne poddaje się antystatyzacji, czyli poprawianiu właściwości antyelektrostatycznych (głównie zmniejszeniu rezystancji i rezystywności). Projekt i metoda: Przedstawiono wyniki prowadzonych badań właściwości elektrostatycznych wyrobów. Z analizy parametrów elektrycznych, statycznych (rezystancja powierzchniowa, skrośna oraz między punktami) i dynamicznych (czas zaniku ładunku, zdolność do elektryzacji, natężenie pola elektrycznego), analizy stabilności w czasie parametrów elektrycznych, wpływu na środowisko wyrobów antystatyzowanych uzyskano autorską charakterystykę procesu antystatyzacji, którą przedstawiono w publikacji. Wybrano wyroby reprezentujące różne metody i sposoby realizacji tego procesu. Pomimo że technologia antystatyzacji jest znana, to nie jest ona gruntownie rozpoznana i opisana między innymi w zakresie trwałości w czasie. Antystatyzacja jest procesem polegającym na zwiększeniu szybkości rozpraszania (odprowadzania) ładunków. Na szybkość rozładowania decydujący wpływ ma pojemność elektryczna wyrobu i jego rezystancja. Antystatyzacja polega na modyfikacji dwóch parametrów wyrobów: zmianie pojemności elektrycznej oraz zmianie rezystancji elektrycznej wyrobów. Wyniki: W ramach pracy badawczej, realizowanej w Głównym Instytucie Górnictwa od 2012 roku, przeprowadzono szereg kompleksowych badań, które zaowocowały zaproponowaniem podziału technik antystatyzacji z uwagi na jej różnorodny charakter i typy. Na podstawie szeregu badań dużej liczby różnorodnych wyrobów i materiałów zaproponowano podział technik antystatyzacji, który jest rozszerzeniem i uzupełnieniem dotychczas istniejących w specjalistycznej literaturze klasyfikacji. Wnioski: Wyniki pracy mogą być wykorzystane przy projektowaniu procesów przetwórstwa tworzyw sztucznych celem opracowania technologii produkcji wyrobów antystatycznych, których właściwości antystatyczne są trwałe w czasie oraz celem analizy ryzyka związanego z elektryzacją wyrobu.

EN

Aim: Plastics used as electrical insulators do not fulfil the criteria for Polish and international standards [1], [2], [3], [4] and Polish legislation [5], with regard to anti-static properties. Therefore, such materials cannot be approved for use in potentially explosive environments. In order to satisfy the requirements of the aforementioned standards and regulations, and produce a product with anti-static properties, thus reducing the risk of an electrostatic discharge, which could initiate the explosive fragmentation of plastic materials, there is a need to improve anti-static properties of plastics mainly by reducing their level of resistance and resistivity. Method: The paper presents research results for electrostatic properties of products. From an examination of electric parameters; static (surface, cross-sectional and point to point resistance) and dynamic (discharge lead time, capability to electrify, electrical field strength), and based on the stability of electrical parameters over a time period as well as impact on the environment involved with the manufacture of anti-static products, the authors identified a production process for anti-static products, which is revealed in the publication. Selected products represented a range of different approaches and methods of realising the process. Although technology for manufacturing antistatic products is known, nevertheless, it is not thoroughly recognised or described, among other things, in context of durability over time. An anti-static condition is a process of increasing the dissipation (discharge) of static electricity over time. The decisive influence on the speed of dissipation is the electrical capacitance and electrical resistance of the product. Attainment of an anti-static condition is dependent on the modification of two product parameters. Namely, a change to electrical capacitance and change to electrical resistance of products. Results: As part of research work, performed at the Central Mining Institute since 2012, a series of extensive studies were conducted, which, in view of their diverse nature and type, culminated in a proposed partition of anti-static approaches. Based on several studies of a vast range of products and materials, the proposed partition of techniques to achieve anti-static conditions extends and complements existing methods revealed in specialist literature. Conclusions: Results from this work can be used in the design of plastic manufacturing processes, with a focus on developing technology for the production of anti-static products, which remain stable over time and to analyze the risk associated with the use of such products.

14

Selected aspects of numerical analysis of layered flexible structures subjected to impact of soft core projectile

Morka A., Kędzierski P., Gieleta R.

Archive of Mechanical Engineering

|

2015

|

Vol. LXII, nr 1

73--83

EN

The aim of the study is to identify the relevant aspects of numerical analysis of impact of projectiles with soft cores into a package composed of thin flexible plies located on the plastic backing. In order to illustrate the problem, normal impact of 7.62 mm TT projectile into an unclamped package comprising 36 plies of Dyneema SB71 supported on the plastic backing was selected. The problem was solved with the use of the finite element method (FEM) with the explicit integration scheme (central difference method) of motion equations in the matrix form. Based on the conducted numerical computations, it was revealed that obtaining the extreme deformations of a projectile soft core and the backing material in Lagrangian description requires employment of adaptive methods. The proposed R-adaptive method performs its role but must be used carefully due to the mass loss which may appear during calculations.

PL

Przedmiotem pracy jest wskazanie istotnych aspektów numerycznej analizy zagadnienia uderzenia pocisków z miękkim rdzeniem w pakiet cienkich wiotkich warstw ulokowanych na plastycznym położu. W celu ilustracji problemu wybrano normalne uderzenie pocisku 7,6225 mm TT w pakiet 36 warstw Dyneema SB71 swobodnie oparty na podłożu plastycznym. Problem rozwiązano z wykorzystaniem metody elementów skończonych (MES) z jawnym schematem (różnic centralnych) całkowania równania ruchu w formie macierzowej MES. Na podstawie przeprowadzonych analiz wykazano, że uzyskanie ekstremalnych deformacji miękkiego rdzenia pocisku oraz plastycznego podłoża w analizie numerycznej w ujęciu Lagrange’a wymaga zastosowania technik adaptacyjnych. Zaproponowana technika R-adaptive spełnia swoją rolę, ale musi być stosowana z rozwagą ze względu na negatywną cechę powodującą utratę masy modelu.

15

Badania właściwości elektrostatycznych tkaniny polipropylenowej wykonanej w technice przeplotu z nitką metalową

Kędzierski P., Passia H.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2014

|

R. 60, nr 12

1154--1157

PL

W pracy podjęto się oceny właściwości elektrostatycznych tkaniny antystatyzowanej przeplotem nitką metalową. Tkanina jest wykorzystywana w przemyśle, w tym w górnictwie, gdzie kluczowe jest spełnienie kryteriów polskiego i europejskiego prawa odnośnie parametrów elektrostatycznych. Przeprowadzono badania podstawowe zgodnie z polskimi przepisami prawa, a ponadto zaproponowano i przeprowadzono badania dodatkowe. Większość metod badań jest znormalizowana i wykonywana w laboratoriach akredytowanych. W pracy wykorzystano innowacyjne urządzenia pomiarowe. Na podstawie kompleksowych badań wyciągnięto wnioski i sformowano tezy, których na podstawie standardowych badań rezystancji powierzchniowej nie da się sformułować.

EN

The work was undertaken to assess the electrostatic properties of anti-static fabric interlaced with metal thread. The fabric is used in industry, including mining, where are the key criteria for electrostatic parameters. Basic research were conducted in accordance with the Polish law, and also proposed and carried out additional tests. Most of the test methods are standardized and accredited in the GIG. The work uses innovative measuring devices. Based on comprehensive research and draws conclusions were formed thesis, which, based on standard test surface resistance can’t be formulated. Objective of the study was a polypropylene fabric interlaced metal, made by interlacing technique. A characteristic of the fabric was interlaced conductive thread. The fabric interlaced is shown in Figure 1. The aim of the study was to determine the parameters of electrostatic polypropylene fabric interlaced metal. Conducted basic research - to determine the parameters of the fabric resistance (surface resistance, Cross and the surface between the points). The study was carried out in a variety of climatic parameters (temperature and relative humidity) in a climatic chamber. Also studied the electrical conductivity of the metal braid fabric. Additional studies were conducted - to determine the parameters of electrostatic fabric (time decay, leakage resistance, the amount and distribution of the applied surface load). The tests were performed in a series of samples at different climate conditions. Studies have demonstrated the dependence of the parameters of the fabric ambient weather conditions.

16

Właściwości elektrostatyczne przemysłowych filtrów powietrza w przestrzeniach zagrożonych wybuchem

Szanecka J., Kędzierski P.

Wiadomości Górnicze

|

2013

|

R. 64, nr 2

81-85

PL

W artykule opisano wyniki badań na tkaninach filtracyjnych przemysłowych filtrów powietrza. Zbadano właściwości elektrostatyczne filtrów jak i całego urządzenia pod kątem rozpraszania ładunku elektrostatycznego powstałego podczas elektryzacji pyłu uderzającego pod ciśnieniem o odizolowane przedmioty, ścianki, dysze. Badania przeprowadzono na filtrach po ich zainstalowaniu ale przed uruchomieniem oraz po kilku miesiącach ich eksploatacji.

EN

This paper describes the results of investigations on industrial air filters fabrics. Electrostatic properties of the filters were investigated as well as the whole device with the view of electrostatic charge dissipation that was generated during electrification of the dust striking under pressure against isolated objects, walls, nozzles. The study was conducted on the filters after their installation and prior to their start up and after a few months of their operation.

17

Ocena właściwości elektrostatycznych tkanin wykonanych w technice przeplotu

Kędzierski P.

Wiadomości Górnicze

|

2013

|

R. 64, nr 9

483--487

PL

W artykule podjęto się próby oceny właściwości elektrostatycznych tkanin używanych w podziemnych wyrobiskach zakładów górniczych. Ocenę przeprowadzono zgodnie z prawem i przepisami oraz zgodnie z metodyką oceny wyrobów stosowaną przez Jednostkę Certyfikującą Głównego Instytutu Górnictwa. Zestawiono i porównano właściwości elektrostatyczne zwykłych tkanin polipropylenowych o właściwościach izolacyjnych z tkaninami polipropylenowi stosowanymi w górnictwie. Przeprowadzono badania rezystancji powierzchniowej i rezystancji skrośnej wyrobów, kwalifikując je jako wyroby przewodzące elektrostatycznie, rozpraszające i izolatory.

EN

The article attempts to assess the electrostatic properties of fabrics used in underground workings of mines. The evaluation was conducted in accordance with the laws and regulations and in accordance with the methodology of assessment used by the Certification Body of the Central Mining Institute. Conventional electrostatic properties of polypropylene fabrics with insulating properties of polypropylene fabrics used in mining were summarized and compared. Studied of the surface resistance and volume resistance of the products were conducted, qualifying them as electrostatically conductive, dissipative products and insulators.

18

Antystatyzacja w ujęciu technologicznym

Kędzierski P.

Wiadomości Górnicze

|

2013

|

R. 64, nr 12

730--733

PL

W artykule podjęto problem elektryczności statycznej, niezwykle istotny dla kopalń węgla. Dotyczy to zarówno materiałów wykorzystywanych do budowy urządzeń, środków ochrony indywidualnej i innych materiałów stosowanych w kopalniach. Zaproponowano podział technik antystatyzacji, który jest rozszerzeniem i uzupełnieniem informacji na ten temat w specjalistycznej literaturze.

EN

The article discusses the problem of static electricity which is crucial for coal mines. This applies both to materials used in the construction of equipment, personal protective equipment and other materials used in the mines. Division of antistatization techniques was proposed, which is an extension and supplementation of information on this subject in the specialist literature.

19

Study on carbon dioxide thermodynamic behavior for the purpose of shale rock fracturing

Niezgoda T., Miedzińska D., Małek E., Kędzierski P., Sławiński G.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2013

|

Vol. 61, nr 3

605--612

EN

The possibility of using CO2 to fracturing a shale rock has been presented in the paper. The described innovative method which allows for the efficient extraction of shale gas and carbon dioxide storage in a shale rock was developed in Department of Mechanics and Applied Computer Science at the Military University of Technology, Warsaw, Poland. Firstly, the method was verified on the base of analytical and experimental research. In the next stage of the method verification carbon dioxide thermodynamic behavior was studied. The growth in pressure of drop of CO2 heated in a closed volume was numerically tested. The research confirmed the efficiency of the use of carbon dioxide as a medium for fracturing of rocks. The usage of liquid CO2 can be alternative for hydraulic fracturing and is safe for the environment.

20

Kontrola właściwości elektrostatycznych wyrobów i urządzeń

Kędzierski P.

Wiadomości Górnicze

|

2012

|

R. 63, nr 1

15-21

PL

W 2009 roku w Zakładzie Akustyki Technicznej, Techniki Laserowej i Radiometrii w Głównym Instytucie Górnictwa rozpoczęto prace nad utworzeniem stanowiska do badań właściwości elektrostatycznych wyrobów. Dziś pracownia ta wykonuje badania i pomiary właściwości antystatycznych wyrobów i urządzeń dla odbiorców rynkowych. Oferowane metody badawcze zgodne są z polskimi i europejskimi normami. W pracowni prowadzone są również badania naukowe z zakresu ochrony przed wyładowaniami elektrostatycznymi (ElectroStatic Discharge - ESD). Głównym elementem stanowiska do badań jest komora klimatyczna.

EN

In 2009 in the Department of Acoustics Technology, Laser Technology and Radiometry of the Central Mining Institute the works were started on establishing of the stand to study electrostatic properties of the products. The Laboratory performs tests and measurements of antistatic properties of products and devices for market customers. The research methods offered are in accordance with Polish and European standards. The lab also conducts research works in the field of protection against electrostatic discharge - ESD. A climatic chamber is the main element of the stand for the concerned research.