安全作業(yè)——規(guī)范靜電粉末噴涂
易燃液體在日常生活及工業(yè)生產(chǎn)中被大量使用,但由于易燃液體高度易燃,且其揮發(fā)出的蒸氣在空氣中的爆炸下限通常較低,因此具有極大的火災爆炸危險性。靜電粉末噴涂作業(yè)是一種典型的使用易燃液體的工業(yè)場所,其作業(yè)過程中使用的溶劑閃點很低,且極易揮發(fā),因而涂裝作業(yè)場所的火災爆炸危險性很高,需要引起相關人員關注。
靜電粉末噴涂工藝的特點
靜電粉末噴涂是以具有霧化咀(使涂料霧化)和放電級(發(fā)生電量電流)的涂裝機使涂料微粒化,對之施加電荷,在電極與被涂物體之間形成電場,利用其靜電吸附作用而涂裝。
隨著《環(huán)保法》對大氣中有機揮發(fā)物含量越來越嚴格的規(guī)定,經(jīng)過長期的研究與實驗,發(fā)現(xiàn)靜電粉末噴涂可降低對環(huán)境的污染程度,是目前能夠達到的最干凈的涂裝技術。粉末涂料不使用有機溶劑、水等揮發(fā)性溶劑,為無機溶劑型涂料,這就大大減少了因使用溶劑產(chǎn)生的污染公害,也減少了因含有機溶劑而引起操作人員中毒的事件發(fā)生。粉末涂料是純固體成分的涂料,可完全采用全自動噴涂,那些大量或超噴的粉末,容易由回收系統(tǒng)收集,達到回收再利用的目的。
靜電粉末噴涂作業(yè)事故的原因分析
靜電粉末噴涂作業(yè)中事故最為嚴重的是粉末噴涂引起的燃燒和爆炸。粉末涂料為可燃物質(zhì),粒徑在350μm以下,其中大部分是75μm以下,處于這個范圍的有機粉塵具有燃燒爆炸的可能性。以環(huán)氧粉為例,它的著火溫度是530℃,最小點火能量是0.35mJ;正常噴涂時,靜電高壓為6~9×104V,如果噴涂器電極與工件(或其他物體)的間距不當,就有可能發(fā)生放電打火現(xiàn)象,如果恒流源控制失效,這一打火的能量就可能超過懸浮粉末燃爆的最小點火能量;噴粉艙內(nèi)粉末與空氣的混合,若回收風量不足以將粉末與空氣混合濃度降低到允許濃度(10 g/m3)下,則容易達到爆炸濃度下限,若靜電打火能量超過粉末最小點火能量,就很有可能引發(fā)爆炸事故。
事故發(fā)生頻率最高的要數(shù)因抽吸風量不匹配而引起噴粉艙跑粉(逸粉),這也直接影響作業(yè)人員的健康。此外,跑粉現(xiàn)象還可能在燃爆事故發(fā)生時釀成二次事故。靜電粉末噴涂電氣故障事故發(fā)生較多,其中噴室、噴槍裝置、電熱爐、烘道等設備發(fā)生故障率都較高。噴涂裝置靜電高壓引起的電擊,往往由電氣線路短路故障引起;電加熱爐中電熱元件老化,靜電、電器接地混亂、誤接或接地不良都會造成器具帶電傷人;移動設備電源電纜絕緣層磨損漏電引發(fā)事故等。
靜電粉末噴涂機械性事故的危害不容忽視,特別是濕法前處理工藝中的脫脂、除銹、磷化、水洗等,噴淋設備或槽浸設備,干式前處理工藝中的拋丸、噴砂設備預熱爐、噴粉艙、固化爐、冷卻裝置等都容易造成事故。工件或懸鏈、吊鉤部件、掉落零件均可能造成設備嚴重損壞,甚至發(fā)生燃爆事故。燃油、燃氣加熱爐還存在燃料油、煤制氣、天然氣的漏、跑所引發(fā)的事故隱患。
從工藝上分析,靜電粉末噴涂的事故因素包含了多個方面,如工序的合理性,各工序間參數(shù)、除靜電設備銜接等是否合適;動力系統(tǒng)控制裝置的連鎖設計合理與否;安全警示標志設置合理與否,燃爆預防措施有效性如何;安全報警系統(tǒng)、消防系統(tǒng)設備是否合適,特別是其中的信息傳感速度及處理模式狀況。從操作管理的角度分析,主要應考慮勞動保護措施的完善程度;安全操作程序、標準的執(zhí)行水準;作業(yè)者上崗前包括安全教育在內(nèi)的技術培訓;安全技術檢查的有效性;設備維護、保養(yǎng)的周期和質(zhì)量;安全事故應急設備,包括搶修設備、物品的準備狀態(tài)等多項因素。
靜電粉末噴涂作業(yè)事故的預防對策
靜電粉末噴涂作業(yè)不當容易引發(fā)各種安全事故,包括粉末噴涂引起的燃燒和爆炸、噴室、噴槍裝置、電熱爐、烘道等設備發(fā)生故障、機械事故等,可從以下方面預防這些作業(yè)事故。
涂裝作業(yè)場所應布置在廠區(qū)常年最小頻率風向的上風側(cè),與廠前區(qū)、人流密集處、潔凈度要求高的廠房之間留出足夠的安全距離,還須按《建筑設計防火規(guī)范》的有關規(guī)定設消防通道。涂裝作業(yè)采用封閉噴漆工藝并使封閉噴漆空間內(nèi)保持負壓,設置可燃氣體濃度報警系統(tǒng)或自動抑爆系統(tǒng)(包括合格泄爆裝置)。
操作人員必須熟悉設備系統(tǒng),包括應急救災設施、消防設施和報警裝置,并能熟練操作。作業(yè)人員上崗前要接受培訓,了解設備安全性能,自覺遵守安全作業(yè)規(guī)程,作業(yè)者必須熟悉遵守個人勞動防護知識,要求在進行粉塵清理時采取吸塵措施。定期檢查并保養(yǎng)設備,保證設備在完好狀態(tài)下運行,專職安全員必須對生產(chǎn)現(xiàn)場進行巡查和定期檢測。作業(yè)前,操作人員應嚴格進行前處理設備系統(tǒng)中管、泵、閥的例行檢查,分段設置蒸汽管線上的減壓閥、截止閥,并監(jiān)控加熱器、換熱器及蒸汽管線是否過壓。企業(yè)還應定期檢修校正掛具,以防因掛鉤松動、歪斜等故障而引發(fā)傳輸鏈勾掛事故;也要防止吊掛架擺動、脫落引發(fā)碰撞火花和靜電回路的電極與距離不夠而發(fā)生臨界放電或短路放電現(xiàn)象。
涂裝設備設計應符合國家通用安全要求和涂裝作業(yè)安全規(guī)程的專業(yè)安全要求,涂裝作業(yè)區(qū)所使用的照明設備及開關必須滿足防爆防塵要求。必須定期測試,檢查動力源與供粉系統(tǒng)及通風機之間的電氣連鎖系統(tǒng),位于涂裝作業(yè)區(qū)的設備導體須牢固接地。把涂裝作業(yè)專門設置的廠房或劃定的有產(chǎn)生燃燒可能的空間,應劃為輕度危險區(qū)域,但是必須禁止一切明火,防止外來火種進入。涂裝作業(yè)場所的集中空調(diào)布置管線在進入火災危險區(qū)前應設置防火閥。噴粉艙通風量必須根據(jù)開口斷面進行調(diào)試,以保證噴粉艙開口處不發(fā)生逸粉現(xiàn)象。
涂裝作業(yè)場內(nèi)的電氣安全,必須符合整體防爆的要求,即電機、電器、照明、線路、開關、接頭等達到防爆安全要求,嚴禁亂接臨時電線。除此以外,大部分靜電涂裝事故的發(fā)生是因為導電性物體應接地的未予接地,形成絕緣狀態(tài)。在涂裝間內(nèi)的導電性物體須明確區(qū)分是高電壓電位或是接地電位,除了應施加高電壓者或部位以外,其他的必須確實予以接地。依接地方式不同可采取以下安全對策:作業(yè)員須穿導電性鞋;充分清掃鞋底;涂裝間內(nèi)的導電性物體須確實予以接地;洗凈用溶劑槽為固定式并確實予以接地;使用靜電手提噴漆槍的作業(yè)員,必須以赤手操作噴漆槍;吊掛被涂物的吊架應充分清掃,保持被涂物為接地電位;涂裝間地面需經(jīng)常保持為導電狀態(tài)。對于有帶電可能的涂裝機或涂料槽,要充分換氣后再實施接地,并在將殘留電荷清除后使用。
高大廠房還應設置防直擊雷的設施,而精密電氣設備、控制系統(tǒng)應有防感應雷的設施。在火災、爆炸危險區(qū)域內(nèi)禁止設置或進入電磁波輻射性設備、設施、工具,以及易發(fā)生靜電放電的物體。