涂料生产中静电的防止对策.doc

涂料生产中静电的防止 近几十年来，人们对静电现象、静电的利用以及静电的危害有了较多的研究。作为静电的利用，涂料行业的制罐工序已采用静电喷涂工艺，其他行业有静电防尘、静电植绒、静电复印等多方面的利用。但静电的危害也随着涂料生产的发展而越来越被人们所重视，涂料生产大量使用易燃溶剂和有机粉料，现有生产场所比较拥挤，生产设备又都不密闭。当生产过程中产生的静电一旦积累到一定强度，就会造成多种危害。以往由于我们对静电的危害缺乏认识对静电产生的因素和消除的办法还没有完全掌握，因此在涂料行业内静电所造成的事故，特别是火灾事故不断发生。我们必须充分认识静电的危害，掌握消除静电的安全措施和技术，搞好涂料生产的安全工作。 一、涂料生产中静电的危害摩擦能产生静电。当两种物质不断摩擦时，一种物质把电子传给另一种物质而带上正电，另一种物质得到电子带负电，就产生了静电。但物质所带静电电荷的多少，不仅仅决定于静电的产生，还决定于静电的消散，如果具备足够的消散条件、即使静电荷产生了也是积累不起来的。物质的电阻率是决定静电消散和积聚的重要因素。从实验中看到，电阻率在106-108欧姆厘米之间的物质即使积聚了静电荷，也可以在瞬间消散，不会引起什么危害；电阻率在109-1010欧姆厘米之间的物质，通常带电量不大；电阻率在l011l015欧姆厘米的物质，容易带静电又不易消散，这样就会积聚静电，是防静电工作的重点对象。当电阻串大于l015欧姆厘米时，物体就不容易产生静电,但旦带上了静电就难消除了。涂料行业使用的主要原料、大部分电阻率在l011l013欧姆之间，比较容易产生和积累静电荷；如麦24所示表24 涂料生产主要原料的电阻率表在涂料生产过程中，静电引起的最大危害是爆炸和火灾。静电的电量虽然不大，但因其电压很高而容易发生放电，出现静电火花。因此，在有可燃液体的作业场所，可能由静电火花引起火灾；在有爆炸性气体混合物或爆炸性纤维混合物的场所可能由静电火花引起爆炸。涂料生产过程中容易发生静电火灾事故的场所，有以下几种情况。1.用管道输送电阻率在l011l015欧姆厘米的溶剂和树脂时，特别是采用聚乙烯等塑料管道输送时，更容易产生静电。实验证明采用聚乙烯塑料管输送甲苯时，可测得静电压高达2.5万伏。 例如某油漆厂使用塑料管从53加仑铁桶里抽送甲笨到贮罐，抽第一桶时很顺利，紧接着抽第二桶约三分之二时，发生了爆炸并引起燃烧，造成名操作人员死亡。其原因是塑料管输送甲苯时与甲苯摩擦产生静电，放电火花点燃了甲苯蒸气引起火灾。2.在灌注电阻率l011l015欧姆厘米的溶剂时，如果溶剂与容器发生较强烈的冲击，或冲刷式飞溅时会产生静电。例如某油漆厂用油槽车装卸锅炉用的燃料油，槽车停靠在贮油池进口处，将放油胶管插入贮油池进油口旁，打开截门及槽车罐的上盖，开始卸油约二分钟后，突然一声巨响发生了爆炸，继后引起了大火。其原因是输油管位置太高，距油面有3米之多，油直接冲击池内液面产生静电槽车体与槽罐和输油胶管等卸油设施都无导电接地装置，静电荷无法泄漏产生了静电放电火花引起油蒸气爆燃。3.在树脂的兑稀过程和调漆的搅拌过程个，都有可能产生静电。同样在溶剂、树脂和漆浆的过滤过程中，由于物料与容器和滤网的摩擦也会产生静电。某造漆厂用20目铁丝网钉在木框上作过滤器，将铁红漆浆由齿轮泵抽送经过滤器流入贮槽，发生了火警事故。其原因是木框铁丝网过滤器搁在贮槽上，处于绝缘状态，铁红漆浆(酚醛漆浆)与过滤网摩擦产生的静电，无法泄漏而逐渐积累起来，最后放电火花引起燃烧。4.在树脂熬炼时，用金属取样器取样也会产生静电。例如某造漆厂在熬炼酚醛树脂时，用小铁勺子作为取样器取样。当铁勺取样后离开树脂液面时发生了燃烧。其原因是取样器在迅速离开树脂时，与树脂摩擦产生静电放电火花，点燃了锅内的溶剂蒸气而发生燃烧。5.在有机粉料如苯酐、季戊四醉和松香等投料时粉体与容器壁或其他器具摩擦和碰撞时会产生静电。例如某造漆厂醇酸树脂生产过程中，当操作人员将整包粉状苯酐(塑料袋包装)从反应釜加料口投料时突然发生了燃烧。其原因可能是整包苯酐从塑料袋倾倒出来时产生静电，或可能是苯酐的投料速度过快，造成苯酐粉尘与釜壁剧烈摩擦产生静电，释放时发生燃烧。 6.使用溶剂或采用碱洗法清洗容器或器具时，要谨防静电的产生。 某油漆厂用20公斤烧碱加水注入反应釜内，用来清洗釜壁上沾有的铝粉脱浮液。当开动搅拌器约加热半分钟时，操作人员听到釜内有开锅似的剧烈反应响声，就立即停止了搅拌。但铝粉浆与碱液却从反应釜加料口激烈地喷出，直冲屋顶，几秒钟后发生了爆炸和燃烧。其原因是烧碱与铝粉剧烈反应生成氢气，从釜口喷出时发生强烈摩擦，产生高电位的静电，放电后引起爆炸。静电对涂料生产的危害，除了会造成爆炸和火灾事故外，还会造成电击伤害事故。在使用炼胶机生产各类族片时，炼胶机的轧辊与漆片发生剧烈的摩擦和挤压，会产生电位较高的静电但这种静电的电量较小。当操作人员接近带电的轧辊和漆片时，会受到电击，电击的程度不致于直接使人致命，但有可能因触电感而引起惊慌，造成摔倒、坠落等意外的二次事故。某油漆厂曾在冬季对用炼胶机轧制的过氯乙烯漆片，进行了静电测试，测得的最高静电电位可达50千伏。 二、消除静电危害的措施 消除静电危害的措施大致可以分为三个类型： 第一类是工艺控制法。这种方法是从材料选择，工艺设备结构等方面采取措施，控制静电的产生，使它不超出危险程度。 第二类是泄漏法，一般采用接地和加入抗静电添加剂等措施，让已产生的静电电荷比较容易地泄漏和消散，避免静电的积累。 第三类是中和法。采用静电中和器来中和所产生的静电，避免静电的积累。 这三类方法可以根据实际情况综合使用，以达到最佳的效果。 1.工艺控制法 工艺控制的方法很多，下面仅举几个常用的方法。 (1)限止流速 降低溶剂在管道中的流速，可以降低摩擦效果，来限制静电的产生量。涂料生产中使用的大部分易燃溶剂，都通过管道来输送，其中电阻串在l010l015欧姆厘米的溶剂在管道中流动时，流速应该有所控制。流速与管径可满足以下的关系：v2d=0.64式中 v流速，米秒；d管径，厘米。某油漆厂原来用4米秒速度的1英寸管道抽送甲苯，发生了多次静电火灾事故，以后改成1米秒的低速度来抽送甲苯，就没有再发生意外事故。可见降低溶剂在管道中的流速是一项有效的防静电措施。 同样的道理，控制有机粉料的投料速度，将防止粉体投料时的静电危害。 (2)改变注灌方式 在装卸溶剂或树脂时，所采用的注灌方式要谨慎小心，防止强烈的冲击和飞溅。一般应从容器的底部注入，以减少静电的产生。 在使用鹤管注灌时选用合适的几何形状的鹤管头，能收到减少静电产生的效果。图22的几种鹤管头的示意图供参照使用 图22 鹤管头示意图 3)清除杂质 贮罐或管道内混有杂质时，有类似粉体起电的作用，能产生较多的静电。因此，要注意清除容器内的杂质：例如，装甲苯前应将贮罐底部积水或其他杂物清除干净。 (4)降低爆炸性混合物浓度 降低了爆炸性混合物的浓度可以消除或减少爆炸性混合物的爆炸危险。为此，在使用易燃或可燃溶剂的部位，在有可燃粉尘的操作部位，应该采用通风装置(包括通风和除尘装置)及时排出爆炸性混合物。对涂料生产设备要尽量采用密闭设施。如推广使用密闭式砂磨机，封闭式调漆缸等。对敞口盛器如调漆拉缸、废溶剂捅等容器，应该加盖。 2.泄漏法 (1)静电接地 接地是消除静电危害最简便的办法。主要是消除导电体上的静电，而不宜用来消除绝缘体上的静电。 在涂料生产场所，凡为了避免静火花造成事故，应采取下列接地措施。 a凡用来加工、贮存和运输各种溶剂、油脂、树脂、油漆和可燃粉料的设备(如反应釜、兑稀锅、调漆锅、砂磨机、球磨机等)、贮罐、输送泵、灌注设施和过滤器等，都必须有效接地。以上设备绝对禁止处于绝缘状态。 例如某油漆厂用解放牌油罐车装载3.5吨甲苯，用2英寸软管插入50米3的卧式贮罐口上注灌甲苯，2至3分钟时发生了爆炸，一声巨响，火烟柱有数十米之高，其原因是贮罐架在枕木上处于绝缘状态，使灌注甲苯时产生的静电无法泄漏，积累至一定值后放电，电火花引起了甲苯的爆燃。因此，涂料加工设备的接电必须有效。有些过滤器除尘器和捕集器的过滤袋是由纺织品或类似物品制成，建议用金属丝穿缝并予以接地，以利于静电的导除。 b. 厂区及车间所有能产生静电的管道(包括空气压缩机、通风装置和通风管道)都必须连接成连续的整体并予以接地。管道两端和每隔200一300米处均应接地。平行管道相距10厘米以内，每隔20米互相应该连接。 如果使用非导电材料(例如塑料)的管道应在管外或管内绕以金属丝，并将全属丝接地.如图23所示。 图2-3 非导体管道防静电接地示意图c.灌注溶剂的漏斗，包装树脂和油漆的计量磅秤，金属取样或检测器，工作站台等设备或工具均应接地： d.装运溶剂和树脂的汽槽车在装料时不能装满，要留有余地;槽斗应带有金属链条,端和车底盘相连，一端与大地接触；槽车在装卸前，应与贮罐设备先跨接并接地，然后才能插入放料管放料，装卸完毕后，应先拆除放料管，后拆除跨接线和接地线。(2)抗静电添加剂 抗静电添加剂是一种特制的辅助剂，加入后能将物料的电阻率降低到106一107欧姆厘米以下，以加速静电电荷的泄放。有的添加剂本身具有较好的导电性，依其本身的导电性泄放生产过程中绝缘材料上产生的静电。抗静电添加剂在一些发达的国家里应用已较普遍，我国涂料行业还没有推广应用。建