靜電粉末涂裝事故預(yù)防

肖　艷

靜電噴涂法是根據(jù)電泳的物理現(xiàn)象，使霧化了的油漆微粒在直流高壓電場中帶上負電荷，并在靜電場的作用下，定向地流向帶正電荷的工件表面，被中和沉積后形成一層均勻、附著牢固的薄膜的涂裝方法。

靜電噴涂與普通刷漆、噴漆或機械噴涂相比，可以大大改善工人的勞動環(huán)境，使漆霧不再飛揚到空氣中去，保證了工人的身體健康。但由于操作人員在靜電粉末噴涂作業(yè)中未按國家標準和規(guī)范操作等種種原因，導(dǎo)致靜電噴涂作業(yè)中火災(zāi)、爆炸等惡性事故頻頻發(fā)生。因此，靜電粉末噴涂事故的預(yù)防必須引起有關(guān)人員的重視。

靜電粉末噴涂作業(yè)事故原因

1.可燃物質(zhì)粉末

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，發(fā)生的原因有3種：一是粉末涂料為可燃物質(zhì)，具有燃燒爆炸的可能性；二是正常噴涂時，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；三是噴粉艙內(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下，則容易達到爆炸濃度下限，當靜電打火能量超過粉末最小點火能量，就可能引發(fā)爆炸事故。

2.電氣故障

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(shè)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(shè)備電源電纜絕緣層磨損漏電引發(fā)事故等。

3.機械事故

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(shè)備或槽浸設(shè)備，干式前處理工藝中的拋丸、噴砂設(shè)備預(yù)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(shè)備嚴重損壞，甚至發(fā)生燃爆事故。

4.噴涂工藝

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)、設(shè)備銜接等是否合適；動力系統(tǒng)控制裝置的連鎖設(shè)計合理與否；安全警示標志設(shè)置合理與否，燃爆預(yù)防措施有效性如何；安全報警系統(tǒng)、消防系統(tǒng)設(shè)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(yīng)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(shù)培訓(xùn)；安全技術(shù)檢查的有效性；設(shè)備維護、保養(yǎng)的周期和質(zhì)量；安全事故應(yīng)急設(shè)備，包括搶修設(shè)備、物品的準備狀態(tài)等多項因素。

事故預(yù)防對策

1.涂裝車間總體布局

涂裝作業(yè)場所應(yīng)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，原則上宜按獨立廠房設(shè)置，同時需按GB50016-2006《建筑設(shè)計防火規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定設(shè)消防通道，保證2個以上暢通的出入口。超大廠房內(nèi)的涂裝操作工位與出入口安全門的緊急撤離距離一般不超過25m。當涂裝作業(yè)采用封閉噴漆工藝并使封閉噴漆空間內(nèi)保持負壓，同時設(shè)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)，且噴漆工段防火分區(qū)占涂裝車間面積不到20%時，廠房可按生產(chǎn)的火災(zāi)危險性分類中的丁、戊類生產(chǎn)廠房確定防火要求。

2.操作人員安全管理

操作人員必須熟悉設(shè)備系統(tǒng)，包括應(yīng)急救災(zāi)設(shè)施、消防設(shè)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(xùn)，了解設(shè)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(shè)備，保證設(shè)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。

3.涂裝設(shè)備安全

涂裝設(shè)備設(shè)計應(yīng)符合國家的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。涂裝設(shè)備器械應(yīng)具有以下技術(shù)資料：使用說明書(包括安全說明)；完整的產(chǎn)品銘牌(名稱、型號、主要參數(shù)、制造廠名與地址、制造時間)。

噴涂設(shè)備和其他移動電氣設(shè)備應(yīng)配防塵罩，其電源電纜要采用支架撐托；松弛敷設(shè)，防止絕緣保護層的磨損和接插端口松脫。粉末涂裝作業(yè)區(qū)所使用的照明設(shè)備及開關(guān)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(shè)備導(dǎo)體，包括傳輸鏈、噴粉艙、風管、回收裝置等，必須牢固接地，以防靜電噴槍附近的對地電絕緣導(dǎo)體上積累能產(chǎn)生電弧放電的電荷。

嚴格進行前處理設(shè)備系統(tǒng)中管、泵、閥的例行檢查，分段設(shè)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。固化爐必須設(shè)置氣流循環(huán)風道或排風管，以防長期運行產(chǎn)生刺激性揮發(fā)氛或可燃性氣體的積聚。燃油、燃氣型干燥、固化設(shè)備要定期檢修管、泵、閥，嚴禁泄漏現(xiàn)象存在。涂裝前處理工段涉及噴拋丸、動力工具打磨及高壓水清理等方法的機械前處理，脫脂、酸洗、中和、表調(diào)、磷化、鈍化、清洗等化學前處理，以及有機溶劑處理，工件的除舊漆工序等。涂裝前處理工段所涉及的工藝設(shè)備均應(yīng)符合要求。除特大型工件外，無論何種涂料的噴涂過程都應(yīng)在噴漆(粉)室中進行。噴漆(粉)室通風應(yīng)為有組織氣流，其通風量必須同時滿足防爆安全與工業(yè)衛(wèi)生的要求。各種噴漆器具和進入噴漆(粉)室的噴涂設(shè)備、輔助裝置，都應(yīng)符合爆炸性氣體環(huán)境危險區(qū)域中使用的安全技術(shù)條件。

為涂裝作業(yè)專門設(shè)置的廠房或劃定的有產(chǎn)生燃燒可能的空間，應(yīng)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。涂裝工程設(shè)計應(yīng)符合相關(guān)的耐火等級和廠房防爆、安全疏散的要求。建筑結(jié)構(gòu)、構(gòu)件及材料應(yīng)根據(jù)防火、防爆要求選用；疏散門最小寬度不宜小于0.8m，且應(yīng)向疏散方向開啟；疏散走道的凈寬不宜小于1.4m；疏散設(shè)施應(yīng)備有應(yīng)急照明和安全疏散標志。涂裝作業(yè)場所應(yīng)正確分區(qū)布置工藝路線，從有利于安全、衛(wèi)生、消防、節(jié)能、環(huán)保等設(shè)計要素出發(fā)，采取必要的隔斷、隔離設(shè)施，并注意防火間距和防火分割。涂裝作業(yè)場所的集中空調(diào)布置管線在進入火災(zāi)危險區(qū)前應(yīng)設(shè)置防火閥。

選用性能優(yōu)良的噴槍。安全低壓進槍和電路反饋技術(shù)都應(yīng)設(shè)置恒流源輸出控制。當噴槍電極靠近接地工件時，高壓發(fā)生器能相應(yīng)降低輸出電壓，在與地短路時能自動截止，關(guān)閉電源。選擇合理的工藝參數(shù)，盡可能進行低氣壓、低電壓靜電噴涂，電壓輸出30～70kV為宜。

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。同時，噴涂過程中總回收風量要保證過噴粉末濃度在其爆炸下限。與噴粉艙連通的回收凈化裝置應(yīng)設(shè)有面向室外空間的快速泄壓口，以防止燃爆事故發(fā)生。噴粉艙內(nèi)高風速的吸塵管道入口處應(yīng)安裝網(wǎng)格柵或磁力分離裝置，以防金屬或硬質(zhì)物件進入管道而摩擦、碰撞產(chǎn)生火花。噴粉艙內(nèi)應(yīng)設(shè)置清粉機構(gòu)，最好進行連續(xù)清粉，保持艙內(nèi)沒有沉積粉。用于吸粉的回收風管、橫管、彎頭等處的風速必須足夠大(≥15m/s)，以保證管內(nèi)沒有粉末堆積，防止因噴涂空間的粉塵燃爆引起破壞性更大的二次爆炸。在噴粉艙使用火焰探測器和聯(lián)動的滅火裝置，設(shè)置噴粉艙與回收裝置之間的連通風管上的阻斷閥門。

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。

4.電氣安全

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(guān)、接頭等達到防爆安全要求，嚴禁亂接臨時電線。除此以外，靜電涂裝的事故大部分因為應(yīng)接地的未予接地，并形成絕緣狀態(tài)。在涂裝間內(nèi)的導(dǎo)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(yīng)施加高電壓者或部位以外，必須確實予以接地。依接地方式的安全對策有：作業(yè)員須穿導(dǎo)電性鞋；充分清掃鞋底；涂裝間內(nèi)的導(dǎo)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(yīng)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(dǎo)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。使用及操作的要點：涂裝終了時高電壓必須關(guān)閉，洗凈操作前確認有關(guān)高電壓的情況。在使用導(dǎo)電性涂料，并涂料供給系統(tǒng)從接地予以絕緣時，實施涂料補給于涂料槽，則首先實施涂料槽接地。若使用溶劑洗凈絕緣材料的部分時，在確認溶劑干燥后施加高電壓；定期清掃涂裝機的涂料塵污染；不得使用會滯留溶劑蒸汽的涂裝機，以防止污染；確實轉(zhuǎn)緊松弛或脫落的高電壓電纜或涂料皮管；為防止放電，為在高電壓設(shè)備設(shè)聯(lián)鎖裝置。涂裝機系統(tǒng)及附帶設(shè)備上的安全控制要點有：設(shè)置必要的聯(lián)鎖裝置；需要順序動作者，則使其不能規(guī)定順序以外的操作；設(shè)輸送機、出入口門扉、給氣排氣、消防裝置與涂機的適當聯(lián)鎖裝置；設(shè)安全柵欄或防止作業(yè)員進入裝置；使用較長吊架，減輕輸送機與吊架的接觸點；采用自動洗凈系統(tǒng)；設(shè)自動消防裝置。

除此以外，高大廠房應(yīng)有防直擊雷的設(shè)施，精密電氣設(shè)備、控制系統(tǒng)應(yīng)有防感應(yīng)雷的設(shè)施。在火災(zāi)、爆炸危險區(qū)域內(nèi)禁止設(shè)置或進入電磁波輻射性設(shè)備、設(shè)施、工具，以及易發(fā)生靜電放電的物體。在爆炸危險場所內(nèi)，防靜電接地與防雷接地分開有困難時，接地阻值應(yīng)按防雷接地電阻值選取。

編輯 張 玲