靜電粉末涂裝事故預防

肖　艷

靜電噴涂法是根據電泳的物理現象，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中未按國家標準和規范操作等種種原因，導致靜電噴涂作業中火災、爆炸等惡性事故頻頻發生。因此，靜電粉末噴涂事故的預防必須引起有關人員的重視。

靜電粉末噴涂作業事故原因

1.可燃物質粉末

靜電粉末噴涂作業中事故最為嚴重的是粉末噴涂引起的燃燒和爆炸，發生的原因有3種：一是粉末涂料為可燃物質，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，就有可能發生放電打火現象，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，就可能引發爆炸事故。

2.電氣故障

靜電粉末噴涂電氣故障事故發生較多，其中噴室、噴槍裝置、電熱爐、烘道等設備發生故障率都較高。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、設備銜接等是否合適；動力系統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、消防系統設備是否合適，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、標準的執行水準；作業者上崗前包括安全教育在內的技術培訓；安全技術檢查的有效性；設備維護、保養的周期和質量；安全事故應急設備，包括搶修設備、物品的準備狀態等多項因素。

事故預防對策

1.涂裝車間總體布局

涂裝作業場所應布置在廠區常年最小頻率風向的上風側，與廠前區、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置，同時需按GB50016-2006《建筑設計防火規范》的有關規定設消防通道，保證2個以上暢通的出入口。超大廠房內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。當涂裝作業采用封閉噴漆工藝并使封閉噴漆空間內保持負壓，同時設置可燃氣體濃度報警系統或自動抑爆系統(包括合格泄爆裝置)，且噴漆工段防火分區占涂裝車間面積不到20%時，廠房可按生產的火災危險性分類中的丁、戊類生產廠房確定防火要求。

2.操作人員安全管理

操作人員必須熟悉設備系統，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，自覺遵守安全作業規程。作業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。定期檢查并保養設備，保證設備在完好狀態下運行。專職安全員必須對生產現場進行巡查和定期檢測。

3.涂裝設備安全

涂裝設備設計應符合國家的通用安全要求和涂裝作業安全規程的專業安全要求。涂裝設備器械應具有以下技術資料：使用說明書(包括安全說明)；完整的產品銘牌(名稱、型號、主要參數、制造廠名與地址、制造時間)。

噴涂設備和其他移動電氣設備應配防塵罩，其電源電纜要采用支架撐托；松弛敷設，防止絕緣保護層的磨損和接插端口松脫。粉末涂裝作業區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及通風機之間的電氣連鎖系統。位于涂裝作業區的設備導體，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體上積累能產生電弧放電的電荷。

嚴格進行前處理設備系統中管、泵、閥的例行檢查，分段設置蒸汽管線上的減壓閥、截止閥，并監控加熱器、換熱器及蒸汽管線是否過壓。固化爐必須設置氣流循環風道或排風管，以防長期運行產生刺激性揮發氛或可燃性氣體的積聚。燃油、燃氣型干燥、固化設備要定期檢修管、泵、閥，嚴禁泄漏現象存在。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、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備均應符合要求。除特大型工件外，無論何種涂料的噴涂過程都應在噴漆(粉)室中進行。噴漆(粉)室通風應為有組織氣流，其通風量必須同時滿足防爆安全與工業衛生的要求。各種噴漆器具和進入噴漆(粉)室的噴涂設備、輔助裝置，都應符合爆炸性氣體環境危險區域中使用的安全技術條件。

為涂裝作業專門設置的廠房或劃定的有產生燃燒可能的空間，應劃為輕度危險區域，但是必須禁止一切明火，防止外來火種進入。涂裝工程設計應符合相關的耐火等級和廠房防爆、安全疏散的要求。建筑結構、構件及材料應根據防火、防爆要求選用；疏散門最小寬度不宜小于0.8m，且應向疏散方向開啟；疏散走道的凈寬不宜小于1.4m；疏散設施應備有應急照明和安全疏散標志。涂裝作業場所應正確分區布置工藝路線，從有利于安全、衛生、消防、節能、環保等設計要素出發，采取必要的隔斷、隔離設施，并注意防火間距和防火分割。涂裝作業場所的集中空調布置管線在進入火災危險區前應設置防火閥。

選用性能優良的噴槍。安全低壓進槍和電路反饋技術都應設置恒流源輸出控制。當噴槍電極靠近接地工件時，高壓發生器能相應降低輸出電壓，在與地短路時能自動截止，關閉電源。選擇合理的工藝參數，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開口斷面進行調試，以保證噴粉艙開口處不發生逸粉現象。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設有面向室外空間的快速泄壓口，以防止燃爆事故發生。噴粉艙內高風速的吸塵管道入口處應安裝網格柵或磁力分離裝置，以防金屬或硬質物件進入管道而摩擦、碰撞產生火花。噴粉艙內應設置清粉機構，最好進行連續清粉，保持艙內沒有沉積粉。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動的滅火裝置，設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、歪斜等故障而引發傳輸鏈勾掛事故；也要防止吊掛架擺動、脫落引發碰撞火花和靜電回路的電極與距離不夠而發生臨界放電或短路放電現象。

4.電氣安全

涂裝作業場內的電氣安全，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，靜電涂裝的事故大部分因為應接地的未予接地，并形成絕緣狀態。在涂裝間內的導電性物體須明確區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，必須確實予以接地。依接地方式的安全對策有：作業員須穿導電性鞋；充分清掃鞋底；涂裝間內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；涂裝間地面需經常保持為導電狀態。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閉，洗凈操作前確認有關高電壓的情況。在使用導電性涂料，并涂料供給系統從接地予以絕緣時，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，為在高電壓設備設聯鎖裝置。涂裝機系統及附帶設備上的安全控制要點有：設置必要的聯鎖裝置；需要順序動作者，則使其不能規定順序以外的操作；設輸送機、出入口門扉、給氣排氣、消防裝置與涂機的適當聯鎖裝置；設安全柵欄或防止作業員進入裝置；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；設自動消防裝置。

除此以外，高大廠房應有防直擊雷的設施，精密電氣設備、控制系統應有防感應雷的設施。在火災、爆炸危險區域內禁止設置或進入電磁波輻射性設備、設施、工具，以及易發生靜電放電的物體。在爆炸危險場所內，防靜電接地與防雷接地分開有困難時，接地阻值應按防雷接地電阻值選取。

編輯 張 玲