涂料生产工艺简单,基本上以物理搅拌为主,涂料生产具有批次多、批量少的特点,涂料生产大多数使用敞开式的搅拌缸进行。主要生产设备包括研磨机、分散机、压缩机等。由于物料在输送、搅拌、分装等过程容易产生静电,并与空气接触,如果产生的静电没有及时消除,很容易引起事故。所以,涂料生产过程防静电是安全管理的重中之重。
1 静电概述
1.1 静电的产生
原子是由带正电荷的质子和带负电荷的电子构成。通常情况下,物质内部的正负电荷处于平衡状态,所以物质对外表现出不带电的现象;而静电是由于物质内部的正负电荷处于不平衡的一种状态,对外表现出带电的状态,是一种处于静止状态的电荷。
1.2 静电的特点
(1) 静电的电压高。研究数据表明,人体运动形成的静电通常在3000~10000 V,气体静电可达10000V以上,固体静电、液体静电可达数万伏。
(2) 静电的泄漏过程缓慢。由于产生和积累静电的材料多数为绝缘材料,或者电阻高的材料,积聚的静电泄漏缓慢。
(3) 静电的影响因素多。静电的产生和积累受物料品种、设备材质和工艺参数、湿度和温度等因素的影响,由于静电的影响因素多,静电事故的随机性强。
1.3 静电的危害
静电由于其高电压,在静电的周围产生较大的电场强度。最常见的放电方式是在空气中放电。由于气体的介电常数通常比液体的要大,所以,在空气中重更容易放电。静电的主要危害是可能引起爆炸和火灾,也可能对人体电击造成危害,或者损坏电子产品,影响正常的生产运作。
1.4 典型事故案例分析
(1) 中国石油兰州石化分公司2014 年“8·4”丙烯泄漏火灾事故。2014 年8 月4 日,该公司年处理30 万t 气体分馏装置发生丙烯泄漏,泄漏部位突然起火,未造成人员伤亡。事故直接原因:该公司丙烯气体管线的法兰连接处使用了质量不合格的密封垫片,垫片破损导致丙烯泄漏,泄漏的丙烯高速喷射产生静电,静电放电,引燃丙烯与空气的混合气体,发生火灾。
(2)广州从化某涂料有限公司2014年“12·6”火灾事故。2014年12 月6 日,该公司涂料车间的操作工在油漆生产备料过程中,用气动泵将溶剂从大桶(200kg 装) 抽送到小桶(15kg 装) 过程,发生火灾,未造成人员伤亡。事故直接原因:溶剂在抽送过程中产生的静电未能及时导除,静电放电,引起溶剂桶的溶剂着火。
静电引起火灾爆炸事故的条件可以归纳为以下几点:一是产生静电电荷;二是静电电荷积聚,达到火花放电条件;三是放电火花有足够能量;四是周围环境中存在爆炸性混合物。这四个条件消除其中任何一个都可避免事故的发生。所以,预防静电火灾爆炸事故,主要以防止形成爆性混合物和控制静电积聚为主要手段。
2 涂料生产过程防静电容易存在的几个问题
2.1 安全意识不到位
由于静电看不见摸不着,部分企业管理人员对防静电的重要性认识不够,思想上存在侥幸心理。安全生产责任制不健全,没有科学合理制定安全操作规程,或者虽然有操作规程,但没有严格执行,存在违章指挥、违章作业现象。
2.2 硬件措施不到位
一些管线的法兰缺少防静电跨接,一些设备缺少防静电接地,甲乙类场所的金属门缺少防感应雷接地,移动式搅拌缸没有设置静电接地,储罐区导除静电装置不足等。
2.3 日常维护不到位
没有对防静电措施的有效性进行常态化的维护和检查,一些静电夹和防静电接地失效没有及时被发现,存在安全隐患。
3 涂料生产过程静电的产生以及防静电措施
3.1 涂料生产过程容易产生静电的重点环节
(1) 固体物质的粉碎、研磨过程。(2) 粉体物料的输送、过滤等过程。(3) 有机溶剂在管道中输送,有机溶剂注入搅拌缸、反应釜等过程。(4) 物料在搅拌缸中搅拌。(5) 压缩空气等气体由管口喷射出去的过程。(6) 人员穿非防静电的工作服进行操作等。
3.2 防静电措施
3.2.1 管理上,主要解决人的不安全行为思想上要高度重视。
思想重视这是防静电工作的最关键的因素之一。要牢固树立安全生产红线意识,贯彻落实“安全第一、预防为主、综合治理”的原则。建立健全安全管理制度和操作规程。健全各项安全管理制度和操作规程,建立“横向到边、纵向到底”的安全管理体系,落实全员安全生产责任制,做到“定岗定责”。加强全员培训,提高全员安全意识。严格执行各项制度和操作规程,落实奖惩制度,加强现场作业监督管理。
3.2.2 技术上,主要解决物的不安全状态
控制爆炸性混合物的产生。引起爆炸和火灾的条件之一是有爆炸性混合物存在。为了预防静电事故的发生,可采取严格控制可燃性气体释放源、减低爆炸性混合物的浓度、减少空气(助燃剂)含量等措施。具体措施包括:杜绝“跑、冒、滴、漏”现象,设置可燃气体报警探头并处于正常运行状态,把敞开式搅拌缸改为密闭搅拌缸,设置氮气保护等。
工艺控制。从工艺源头上采取措施,减少静电产生和积聚。相关设备和管道选用导电性材料,输送有机溶剂的软管应采用具有导除静电功能( 有金属线旋绕) 的软管。科学合理设置有机溶剂在管道的流速,降低流速可以减少静电的产生。在有机溶剂注入、搅拌过程中,不得进行取样。如需进行上述操作,必须在液体静置一定的时间,使静电得到足够的导除后才可操作。
设置缓冲容器。对于使用管道输送的液体,液体通过管道进入容器前,先进入缓冲容器内静止一段时间,使大部分电荷在这段时间里导除,可大幅降低静电风险。
往容器注入有机溶剂时,应将输送管伸至容器底部,避免液体在容器内冲击和喷射,降低静电风险。
静电接地。接地是消除静电最简单、最常用的方法,具体方法是通过接地线或接地装置将所有的设备、管道、工具、容器及辅助设施与大地有效相连,将静电荷引入大地,防止静电的积聚。
增加环境湿度。空气中的湿度对静电的积聚影响很大。秋冬季节空气比较干燥,静电容易积聚,预防静电更是安全管理的重中之重。为了减少静电积聚,可以在车间和仓库设置增湿器( 水雾)、地面洒水等,可有效减少静电积聚,相对湿度应在60%以上。
防止人体带电。操作人员在甲乙类场所要正确使用防静电工作服,不得穿戴化纤及丝绸衣物,禁止穿脱衣服、帽子;设置人体静电消除仪,人员进入甲乙类场所前,通过触摸静电消除仪消除人体静电。
加强静电安全管理。建立完善的防静电管理制度和安全操作规程;开展全员安全教育,把防静电教育纳入重要内容;开展常态化的防静电检查,安排电工每月进行防静电检查( 也可委托有资质的单位定期进行检测),发现问题,及时落实整改,消除安全隐患。
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