管道防腐蚀涂装的安全技术

管道防腐蚀涂装的安全技术管道防腐蚀涂装的安全技术 管道涂装安全技术是整个管道涂装技术的主要组成部分 涂装前的表面处理 酸化 磷化 重铬酸盐处理 喷砂 喷丸 机械除锈会对人身和环境造成危害 涂装大量使用溶剂型防腐 蚀涂料 向大气排放溶剂挥发的有机物 voc 既污染大气 又 易产生火灾 爆炸和中毒事故 防腐蚀涂料的运输 贮存 配制 涂装操作 干燥成膜过 程 以及采用的各种涂装机械设备的噪声超标污染 都要有安 全技术做保证 涂装全过程的各项安全技术可概括为防毒 防 尘 防火 防爆 防噪声 防静电以及三废治理技术 1 防火 防毒安全技术防火 防毒安全技术 管道防腐蚀施工中常用各种涂料 溶剂 填料 树脂 多 属于易燃 易爆有危险的物质 因此 对施工人员要进行安全 教育 要制定严格的施工规程 安全规程和防护措施 施工人 员一定要了解材料性能 掌握安全防护技术 熟悉各种溶剂及 有害气体粉尘的最大允许浓度 常见中毒症状及其急救方法 施工现场严禁动火和吸烟 要配置二氧化碳灭火器 防火 箱和石棉布等消防器材 采用防爆型电机和防爆照明灯 在清理现场时 严禁在地 上或工作台上喷洒汽油 酒精 如不慎将汽油 酒精洒在地上 或工作台上 应用拖布或棉纱擦洗干净 以免造成火灾 1 防火 防爆的安全技术 涂料绝大多数是易燃物质 存 在着火和爆炸的可能性 因此 为了做好安全生产 保障人身 安全 消除火灾隐患 应注意下列事项 涂料中的溶剂具有挥发性 易燃 易爆 在施工过程中 由于溶剂在空气中挥发 再与空气混合 当温度达到一定时 遇火种就会引起突然闪光 即闪点 当温度比闪点高时 则引 起燃烧 如果与空气混合达到一定比例 遇火星就会引起爆炸 因此 涂料施工现场内 溶剂的蒸发浓度应控制在规定的范围 内 贮存涂料和溶剂的桶应盖好 避免溶剂挥发 工作场所应 配备排风和排气设备 以减少溶剂蒸气的浓度 表 7 1 为涂料中各种溶剂的闪点和爆炸界限 表 7 l 溶剂的闪点和爆炸界限 溶剂名称 闪点 爆炸界限 溶剂名称 闪点 爆炸界限 苯 11 1 5 8丁酮 7 1 8 11 5 甲苯 4 1 3 6 8甲醇 0 6 36 5 醋酸乙酯 4 2 0 11 5乙醇 14 3 5 19 二甲苯 30 1 0 5 3丁醇 471 7 醋酸丁酯 39 1 7 15溶剂汽油 32 1 1 6 丙酮 16 7 2 15 13松节油 320 8 燃烧是一种放热和发光的化学反应 爆炸是瞬间发生的 燃烧 同时产生大量的热和气体 并以很大压力向四周扩散的 现象 涂料中的挥发性有机物质 voc 有易燃性和易爆性 国外通 常按有机物质的闪点分为一级易燃品 闪点在 28 以下 二级 易燃品 28 45 和三级易燃品 闪点在 45 以上 根据建筑设计防火规范 按照以上一 二 三级易燃品的 分类 涂料的爆炸危险等级根据其闪点相应地分为甲 乙 丙 三级 这是以爆炸危险程度分级 与按照毒性大小分级有所不 同 涂料除以闪点作为爆炸危险等级以外 爆炸极限亦是衡量 爆炸危险程度的一个指标 此外还有传爆能力 自燃温度等项 性能指标 涂装作业场所产生爆炸 必须同时具备以下三个条件 a 涂料中所用溶剂或稀释剂为易燃液体 在涂装过程中将 以蒸气或薄雾形式存在 b 上述物质与空气混合 其浓度在爆炸极限以内 c 存在足以点燃爆炸性混合物的火花 电弧或过热 爆炸危险场所的等级划分 按照爆炸危险程度可分为如下 三级 i 0 级爆炸性危险场所 在正常情况下 爆炸性混合气体连 续地或经常地长时间存在的场所 相当于在较小空间进行连续 喷涂 渗透型 而又没有良好的机械通风设备的涂装场所 i 1 级爆炸性危险场所 在正常情况下 有可能积聚形成爆 炸性混合气体的场所 对于在高大的厂房内进行间歇式的喷涂 若没有良好的机械通风设施 其易燃易爆物质在厂房内间歇出 现 有可能局部积累形成爆炸危险场所 i 2 级爆炸性危险场所 在不正常情况下 有可能短时间形 成爆炸性混合气体的场所 如果将涂装作业的场所限制在半密 闭或密闭的操作间内 并设置有良好的通风设施 在正常条件 下不会形成易爆的混合气体 只有在通风机械突然故障时 才 有可能短时间积聚形成爆炸性混合气体的场所 实际涂装作业间的设计成有限的密闭或半密闭的空间 配 置良好的机械通风设备 防火警报系统和防爆电器设备 防止 静电 隔绝与远离火源 可以保证涂装作业场所防火防爆 安 全生产 防火安全措施 a 当燃烧物质刚与明火接触时 可用覆盖物覆盖 以隔绝 空气 b 排除火种 一般施工场所的火种大多数来源于自燃 碰 击产生的火花 电气火花 静电等 应注意排除 c 自燃 浸有清油 油性涂料或松节油的破布 纱团 如 不及时清理而任其堆积 则产生化学反应 产生热量 即 自动 加热 过程 如达到燃烧点 则 自动着火 所以 揩过涂料和 溶剂的破布 棉纱 必须放在专用有水的金属桶内 定期予以 清理 烧毁 d 明火 施工中严禁明火 防止冲击发生火花 e 电气火花 照明灯应有防爆装置 严禁用闸刀开关 配 电盘和普通电机 f 静电 是火种的来源之一 但常被人们所忽视 由于摩 擦产生静电引起火灾爆炸 使用溶剂 涂料及施工过程中要注 意静电 工作人员要穿防静电服 设备要有接地线 以消除静 电 2 防毒安全技术 涂料中的各种溶剂大部分有毒 如苯 甲苯 二甲苯 硝基涂料稀释剂 乙醇 丁醇等 甲醇有剧毒 不可单独使用 常与其他溶剂混合使用且用量很少 溶剂浓度高时 对人体神经有严重刺激和危害 造成抽搐 头晕 昏迷 瞳孔放大等症状 溶剂浓度低时 也有头痛 恶 心 疲劳和腹痛等现象 为了防止中毒 首先必须严格控制有机物蒸气在空气中 的浓度 表 7 2 列出常见涂料用有机溶剂在空气中的最高允许 浓度 表 7 2 一些有机溶剂在空气中最高允许浓度 有机溶剂 最高允许浓度 mg m 3 有机溶 剂 最高允许浓度 mg m 3 苯 50 甲醇 50 甲苯 100 乙醇 1500 二甲苯 100 丙醇 200 丙酮 400 丁醇 200 松香水 300 戊醇 100 松节油 300 醋酸甲 酯 100 二氯乙烷50 醋酸乙 酯 200 三氢乙烷50 醋酸丙 酯 200 氯苯 50 醋酸丁 酯 200 溶剂石脑 油 100 醋酸戊 酯 100 部分涂料中含有有毒颜料如红丹 铅铬黄等 这种涂料能 引起急性和慢性铅中毒 使用时必须采取防护措施 且以涂刷 为宜 不宜用喷涂 碾磨涂料基料及干颜料时 铅的化合物以尘埃的形式进入 气管内 接触时会侵入皮肤内 涂料中的溶剂对人的皮肤有脱 脂作用 造成皮肤于燥 开裂 发红 可能引起皮肤病 施工现场有害气体 粉尘的最高允许浓度见表 7 3 毒 性分类见表 7 4 防腐施工中常用原料的毒性见表 7 5 表 7 3 施工现场有害气体 粉尘的最高允许浓度 物质名称 最高允许浓度 mg m 3 溶剂汽油 350 硫化氢 10 二氧化硫 15 含 10 以上游离二氧化硅粉尘 石英 石英岩等 2 含有 10 以下游离二氧化硅的水泥粉 尘 6 表 7 4 毒性分类 毒性分类 ld50 mg kg 1 毒性分类 ld50 mg kg 1 极毒性 1 轻微毒性500 5000 高毒性1 50无毒性5000 15000 中毒性50 500相对无毒15000 以上 注 ld50指一次服药后 100 只小白鼠死亡 1 2 的剂量 表 7 5 防腐施工中常用原料的毒性 原料名称 毒性 ld50原料名称毒性 ld50 三乙醇胺 24 咪唑 1000 三乙胺 460 双酚 a 4200 乙二胺 620 苯乙烯 5000 二乙烯三胺 2330 乙二醇 5500 三乙烯四胺 4340 二缩乙二醇 20700 苯二甲胺 1750 环氧树脂 5000 羟基乙二胺 4205 顺丁烯二酸酐 400 800 650 聚酰胺树脂1750邻苯二甲酸酐 800 1600 常用涂料产品的配套稀释剂成分见表 7 6 表 7 6 常用涂料产品的配套稀释剂成分 配套的稀释剂成分 涂料的稀料类 别 丙 酮 环已 酮 乙 醇 丁 醇 苯甲 苯 二甲 苯 乙酸乙 酯 乙酸 丁酯 其他 1 210452518 2 16442020 硝基稀料 3 810501418 硝基静电涂料 稀料 62782030 二丙酮醇 13 硝基无苯稀料 491818 1 5050 2 2080 氨基稀料 3 1090 醇酸稀料 50 200 号溶剂汽油 50 醇酸无苯稀料 200 号溶剂汽油 松节油各 50 1 1056520 过氯乙烯稀 料 2 266014 过氯乙烯无 苯稀料 81535 抽余油 62 1 5050 聚氨酯稀料 2 6040 1 103060 2 3070 环氧稀料 3 2575 1 5 52216 5 适量 2 30155 适量丙烯酸稀料 3 3040 适量 涂料产品中使用有机溶剂品种及其毒性 苯对人体危害表 现为急性中毒 白细胞减少 再生障碍性贫血以及白血病等 为防止中毒事件发生 保证涂装作业工人身体健康 一方面少 用苯及其同系物溶剂 另一方面要保证良好的机械通风 减少 voc 蒸气在空气中浓度 皮肤有伤口 不要直接接触苯类溶剂 涂装作业要在喷涂室内进行 喷涂室要按 工业企业设计卫生标 准 要求进行设计尽量隔离操作和实行仪表自动化控制 防腐施工中为减少中毒或过敏 采用措施如下 a 操作人员在使用溶剂稀释各种涂料以及喷涂时 必须戴 好口罩和防护帽 防止溶剂蒸汽挥发吸入 并戴好手套 穿好 工作服和胶靴 不让溶剂触及皮肤 施工时 工作人员应在袒 露处如手 脸搽雪花膏或凡士林 工作后 用肥皂洗手洗脸 要经常洗淋浴 b 有些人对大漆 酚醛等涂料过敏 重者皮肤红肿 若皮 肤已破裂发痒 可用 2 稀氨水或 10 碳酸钾水溶液擦洗 或 用 5 硫代硫酸钠水溶液擦拭 并应立即就诊治疗 同时要尽 可能调换他们的工作岗位 c 通风 排风降低有害物质的浓度 在允许的浓度下工作 d 在保证施工质量的前提下 选择低毒 无毒的原料代替 高毒物 e 与有害物质隔离 工作时戴胶皮手套 眼镜 防毒口罩 要经常更换活性炭 3 防腐蚀涂装中的 三废 治理 涂装中有机物质的排放大 大超标 对大气造成严重污染 引起国内外的普遍重视 先后 颁布了一系列防止涂装污染的法令和法规 严格限制有机物质 的排放 为了符合环保要求 一方面开发治理涂装中 三废 的 新方法 另一方面开发与推广低污染与无污染的涂料 如水性 高固体含量 无溶剂 粉末等涂料品种 防腐蚀涂料涂装过程 三度 的治理方法如下 涂装废气和漆雾治理 用喷涂等涂装方法连续作业时有 大量有机物质产生 在干燥成膜过程中尤其是烘干过程中 有 机溶剂挥发蒸气更集中 不少涂料产品是以二甲苯为稀释剂的 由烘烤这类涂料的涂装工件的烘干炉 或烘道 排出气体的抽样分 析 结果表明二甲苯浓度高达 6000 8000 mg m3 从双旋杯 同时喷涂的静电喷涂室内排出气体 抽样分析表明 二甲苯浓 度高达 1200 2000mg m3 如果直接排放到大气中将造成严 重的大气污染 居民区大气中二甲苯的最高允许浓度为 0 3mg m3 因此 必须对涂装作业中排放出来的漆雾和废气 进行治理 治理涂转废气和漆雾的常用方法有活性炭吸附法 燃烧法 洗涤吸收法 a 活性炭吸附法 活性炭吸附装置由预处理设备 吸附罐 后处理设备和控制系统四部分组成 其工艺流程为 过滤 抽 风 冷却 吸附 解析 冷却回收 即将有机溶剂挥发气体经过 滤 抽风 冷却后送入吸附罐内 通过活性炭层 直至饱和 再以一定压力的工业蒸气处理饱和的活性炭 使之解析出被吸 附的溶剂蒸气 然后和水蒸气混合经冷却 分层 回收 b 燃烧法 催化燃烧法 将含有涂装废气和漆雾的气体加热至 200 300 通过触媒层 进行氧化反应 这样可以在较低温 度下燃烧 热能消耗小 适用于高浓度 小风量的涂装废气 直接燃烧法 即将含有有机溶剂的气体加热至 700 800 使其直接燃烧 进行氧化反应 分解为二氧化碳和水 燃烧时 要另外加入燃料 余热可以利用 也适宜于处理高浓度 小风 量的涂装废气 c 洗涤吸收法 洗涤吸收法与活性炭吸附法和燃烧法相比 有占地面积少和一次投资费用省的优点 溶剂废气是气相 从 处理塔下部进入 吸收液经液泵打至塔顶自上而下喷淋 进行 气液相传质吸收 洗涤吸收可分为物理吸收和化学吸收两大类 可根据废气中不同组分选择吸收剂 液 这种方法适宜于涂 装废气中溶利蒸气浓度范围较大时对其废气的净化 一台直径 为 800 mm 高度为 5m 的斜孔板塔可治理涂装废气量 4000m3 h 治理效率达 60 水质污染的治理 涂装前表面处理的酸洗产生的废水中 含有硫酸 硫酸亚铁和其他杂质 磷化 钝化中排放的废水中 含有溶剂 树脂 颜料 重金属 填料 乳化剂及其他污染物 只有经过净化 才能符合国家排放标准 对涂装前表面处理和 涂装过程中产生的工业废水要求进行三级处理 a 一级处理 用机械方法或简单化学方法进行的预处理 可使废水中悬浮物或胶状物沉淀下来 并能初步中和酸碱度 b 二级处理 主要目的是解决可分解或氧化的有机溶解物 或部分悬浮固体的污染问题 常采用生化处理 活性污泥法 或添 加凝聚剂使固体悬浮物凝聚分离 二级处理能极大地改善水质 大部分可以达到排放标准 c 三级处理 亦称深度处理 主要是用来对付难以分解的 有机物和溶液中的无机物 处理方法有活性炭吸附 离子交换 电渗析 反渗透和化学氧化等 通过三级处理可使废水水质达 到工业废水排放标准 2 粉末喷涂的安全技术 粉末喷涂的安全技术 粉末涂料不存在溶剂型涂料的配料 运输 贮存 使用中 的安全问题 但粉末涂料具有微细粉末状的特点 所以存在粉 尘污染 粉尘爆炸安全问题 粉末涂料喷涂施工 主要采取高 压静电喷涂法 高压静电也存在安全问题 1 粉末涂料喷涂安全问题 粉末涂料以可燃性高分子化合 物为主 粒度为 20 90 m 粉末状物质 在空气中粉末涂料浓 度达到一定程度 遇到火花容易发生粉尘爆炸事故 高压静电 粉末涂料喷枪短路 容易发生着火和粉尘爆炸事故 一般有机和高分子化合物的粉尘爆炸与粉尘的粒度 形状 和组成有关系 粉尘的粒度越小越容易引起爆炸 球型粒子的 比表面积小 比其他形状的粒子不容易爆炸 在粉末涂料组成 中有阻燃效果的卤素化合物 那么爆炸灵敏度就有所降低 粉 末涂料的粉尘爆炸也需要一定的条件 例如粉末涂料有一定粉 尘浓度 还要有明火或火花等条件 只要控制好这些条件 避 免着火和粉尘爆炸是完全可能的 粉末涂料的一些特性参数见表 7 7 从表中看出 丙烯酸 粉末涂料的着火温度比环氧粉末涂料高 一般着火温度是指粉 末引起着火时的最低表面温度 着火温度越高越安全 最低着 火能量是衡量粉末涂料着火的难易程度 最低着火能量越高越 不容易着火 粉末涂料和空气混合物爆炸的危险性 可用空气 中允许的粉尘浓度来表示 其浓度越大安全性越高 表 7 7 粉末涂料的一些特性参数 项目 环氧粉末涂 料 丙烯酸粉末涂 料 着火温度 530541 着火灵敏度 3 60 36 最低着火能 j 0 210 35 粉尘爆炸极限浓度 g m 33050 粉尘爆炸性指数 7 60 17 粉尘爆炸激烈程度 2 10 46 粉尘爆炸最大压力 kpa 764 9637 4 粉尘爆炸大压力上升速度 mpa s 1 0 2510 066 粉尘爆炸程度强冲 在粉末喷涂中 尤其是静电粉末喷涂时 使用高压静电喷 枪 当喷枪和被涂物距离太近时 容易短路产生电火花 而电 火花的温度高达上千度 如果粉末涂料瞬间受到这样高的温度 就会容易引起燃烧 甚至带来火灾 特别是使用含金属粉的粉 末涂料时 涂料的电阻小 更容易产生电火花 在粉末喷涂施工中 操作人员总要以各种方式接触粉末涂 料 而且在喷涂施工中 由于各种原因触摸或呼吸到粉末涂料 的粉尘 在使用粉末涂料时 为操作工人的健康 了解粉末涂 料的毒性问题是必要的 在粉末涂料中常用树脂 固化剂和粉 末涂料的 ld50值见表 7 8 表中数据说明 粉末涂料用树脂几 乎投有毒性 有些固化剂单独使用有毒性 但是制成粉末涂料 以后 毒性明显降低或者没有毒性了 虽然粉末涂料没有明显 的毒性 但是对眼睛和皮肤有一定的刺激作用 为保证操作人 员的健康也应该引起注意 表 7 8 粉末涂料中常用树脂 固化剂和粉末涂料的 ld50值 树脂 固化剂和粉 末涂料 ld50值 mg kg 1 树脂 固化剂和粉 末涂料 ld50值 mg kg 1 双酚 a 型环氧树脂150002 甲基咪唑 1400 羟基聚酯树脂 15000 封闭型异氰酸酯 20000 羧基聚酯树脂 15000 异氰脲酸三缩水甘 油酯 300 1100 环氧基丙烯酸树脂16000 双氰胺环氧粉末涂 料 3000 癸二酸 7000 聚氨酯粉末涂料 15000 双氰胺400 3000丙烯酸粉末涂料 15000 2 粉末涂料喷涂安全措施 粉末喷涂生产线的所有设备都要做好接地 防止高压静 电积累引起电火花 保证故涂物和挂具的良好接触 防止接触不好引起电火 花 同时也避免被涂物掉下来碰撞地板或喷粉室产生电火花 喷粉室的设计要有泄压口 以便当产生粉尘爆炸时保证 有足够的泄压口 从而减少破坏 保持喷粉室的良好通风 使喷粉室内粉尘浓度始终要控 制在粉尘爆炸极