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文档简介
1、静 电 事 故 对 策(涂料制造业)平成14(2002)年3月社团法人 日日本本涂涂料料工工业业会会1前言: 使用易带电、易着火有机溶剂较多的涂料制造业,经常被静电引起的着火火灾事故所威胁。即使说静电对策占涂料工厂安全对策的一大半也不过分。 本委员会在1993年和1996年两次成立工作组,从各个公司的事故案例分析开始,研究发生静电的原理防止对策等,编辑成册之后发给了会员,荣幸地得到了各方的好评。 这次再次组成工作组并呼吁会员进行上次以后案例的收集分析重新评价对策等工作。从会员所在的各个公司寄来了包括防患于未然的很多案例。将如何活用这些案例经验的探讨,汇集成了这样的一本书。尤其是这次,追加了各自
2、的对策,建议制定整个公司范围内的预防标准。因为从产品设计阶段起应该考虑的事情多,不只是对生产现场采取对策就完了,涉及到了全公司所有部门的努力方向。尚有探讨不足的方面,就作为今后持续的课题吧! 纵览事故案例就浮现出典型的图形。分担的各个委员建议把这些事故案例应该作为行业标准来长期借鉴。相关内容总结在第五章,其中也有很多内容要想成为今后的标准尚需时日。 期待着通过本书能够对减少静电事故的发生起到积极的作用。 安全环境委员会委员长 堀边 治信2 目 录 前言 第一章 静电基础知识1. 写在前面2. 发生静电的基本原理3. 静电灾害对策的基础4. 工作服和人体带电5. 预防静电对策的具体化6. 确认表
3、7. 测量和用语 第二章 静电事故的原因和对策1. 静电事故案例2. 静电事故应吸取的教训 第三章 作业方法的标准1. 液体的使用 (各种安全对策)2. 溶剂类的输送、置换3. 粉末类的使用4. 大包装的投料5. 地线的具体例子(其1-地线的连接方法)6. 地线的具体例子(其2-涂料生产机器的接地)7. 地线的具体例子(其3-)8. 静电屏蔽、除电9. 防止静电事故手册(补充资料) 第四章 预防静电灾害的规则1. 企业水平的规则、设定标准的优点2. 事故预防管理体系3. 规则、标准的作成和制定4. 应该明确的标准化项目 第五章 预防静电事故标准1. 预防事故对策的采用2. 预防事故标准 附 录
4、 与静电有关的考试题目3第一章 静电基础知识1.1. 写写在在前前面面 我们工作的车间操作使用着很多危险品,工作当中必须充分注意安全。其中关于静电是需要充分注意的;认为过去涂料工厂的大灾害几乎都起因于静电更恰当。 静电,现在也有解释不清的部分,其原理复杂,通过本书希望大家对静电的基本情况能够加深理解,能对日常作业中的预防静电事故起作用,并请时刻牢记安全作业。2.2.发发生生静静电电的的原原理理2-1.2-1.静静电电爆爆炸炸火火灾灾的的发发生生状状况况 消防厅的统计资料表明:日本全国一年间发生火灾67万件,其中由于静电引起的占100件左右;在这20年间没有减少,几乎没有变化。图表1-1省略 灾
5、害原因,粉末带电占25%,流动液体以及静电涂装带电衣服等的比例也多,需要注意。2-2.2-2.静静电电的的捣捣乱乱 在打开汽车门的时候等,几乎所有人都经历过指尖处有电击感,或者冬天脱毛衣时发出啪啪的声音,这都是静电在捣乱。 在乘车之前走路期间,衣服摩擦产生了静电,使人体带电 ,人接触到车时放电。脱毛衣时的啪啪声也是因为衣服被脱下时静电()和()想急速地接触在一起造成的。 如上所述,静电的()和()关系非常好,如果被单独分开时就互相吸引。这就是放电(发生火花)。插图插图2-3.2-3. 发发生生静静电电灾灾害害的的基基本本原原理理 (1)发生静电的现象 使物质发生于下列运动现象,就在物质之间产生
6、静电。其产生量因为其运动现象的类别以及强度、各个物质的性质而有所区别。 摩擦 冲击 流动 剥离 飞沫化 喷出4(2)(2)来来自自于于移移动动导导体体的的火火花花放放电电 静电火灾由以下4个因子组合后而发生。 (a)带电绝缘体-溶剂、涂料、粉末原料以及塑料类等带电物质。 (b)移动导体 -没有接地的金属 。 (这个最危险) (c)接地导体 -被接地的金属。 (例如:固定缸、砂磨机等) (d)有机溶剂蒸气以及粉尘等易燃物质。 这些因素通过下列过程着火并造成火灾。 在生产工序,因为投入溶剂以及粉体时的流动以及摩擦等,在原材料以及设备备件 等上面发生静电并带电。 接下来在带电物质附近如果有未接地的金
7、属(移动导体)时,此金属就诱导带电。 此移动导体上带电的静电,向附近的接地导体放电。 带电物质是金属的时候,对接地导体在瞬间发生火花放电(图1-1;实线箭头), 所以放电能量大,如果在其附近有溶剂蒸气或者粉尘,就迅速燃烧起来。 带电物质是绝缘性物体(绝缘体)时,虽然其放电比金属稳定,但是 (图1-1:虚线箭头)如果带电电位高,有时仍然成为着火的原因。(3 3)从从绝绝缘缘物物体体(绝绝缘缘体体)的的直直接接放放电电 绝缘物体如果带电2030kV以上的话,有时对接地体从绝缘物直接放电、成为着火源。 这种现象叫做从绝缘物体的蓄积后瞬间放电的高能量放电(图1-2 ),能成为静电 火灾的原因。3.3.
8、静静电电灾灾害害对对策策的的基基础础 3-1.3-1. 静静电电灾灾害害对对策策的的基基本本原原则则 为了防止静电造成的爆炸以及火灾,下面三点最重要。1).尽可能地控制静电的产生。 2).已经带电的静电迅速地除掉,不使其产生火花放电。 3).更不要形成爆炸以及火灾之源的爆炸界限内的可燃性气体蒸气以及粉尘。能够遵守这3点的工厂企业等,不会发生静电造成的火灾。对以下三个对策进行解释:(1)(1)控控制制发发生生静静电电的的方方法法 使物体的相对速度变慢。减少摩擦。防止飞沫化。把空气离子化。(2)(2)去去掉掉静静电电的的方方法法 接地。 (接地,消除移动导体;不使其发生火花放电) 搭接。 降低体积
9、电阻率。(液体、粉末、容器、软管、过滤筒等的) 屏蔽静电。 (绝缘体软管等的) 降低地面等的泄漏电阻。 (108以下) 必须穿戴防静电工作服、以及防静电工作鞋。5(3)(3)防防止止产产生生爆爆炸炸界界限限内内的的可可燃燃性性气气体体蒸蒸气气以以及及粉粉尘尘 为了不泄漏气体和溶剂蒸气等,要彻底管理好设备以及加盖。 充氮气,把氧气浓度控制在8%以下。 (控制去掉静电有困难的时候)3-2.3-2. 静静电电灾灾害害对对策策的的基基本本方方针针策策略略 (1)确立管理体制,明确责任和义务,努力维护采取静电对策的设备状况并进行改善。 (2)作成静电对策指导书等教材,以此为基础进行教育,力求彻底落实指导
10、 防静电对策。3-3.3-3. 危危险险电电位位警警戒戒电电位位的的设设定定(1 1)危危险险电电位位 指如果在此之上高电位带电的话,可能发生静电放电危险的带电电位值。 粉末以及塑料布这样的绝缘物的危险电位 20kv 液体绝缘物的危险电位 30kv 导体(铁制储罐等)的危险电位 设定为1kv依据:静电安全指针 (1988年版4.2.1.5)(2 2)警警戒戒电电位位 为了不把带电电位上升到危险电位的预防措施以及对策是必要的, 叫做下限的带电电位值。绝缘物的警戒电位设定为5kv导体的警戒电位设定为0.1kv。依据:静电安全指针 (1988年版4.3.2) 备注 低于警戒电位时,可以认为是安全的,
11、 但是即使这种情况下也必须实施接地和换气。 4.4. 工工作作服服和和人人体体带带电电 在本章中,对人体带电的原理和其防静电对策进行重点解说。4-1.4-1. 劳劳动动安安全全卫卫生生规规则则的的概概要要 关于和静电对策有关的内容,在法律等方面有规定的大致如下:(1 1)( (防防止止因因为为通通风风等等造造成成的的爆爆炸炸或或者者火火灾灾) ) (第261条)法人对于有可燃性物体的蒸气、可燃性气体或者可燃性粉尘存在爆炸或者发生火灾危险的场所,为了防止该蒸气、气体或者粉尘造成的爆炸或火灾,必须采取通风、换气、除尘等措施。(2 2)( (防防止止带带静静电电的的工工作作服服等等) ) (第286
12、条之2)法人在第280条以及第281条个别条款和第282条的场所进行作业时,对从事该作业的工人必须采取消除工人身体、工作服等所带静电的措施;让工人穿戴防静电工作服以及防静电用工作鞋等。 2.工人在从事前项作业时,如果不符合该项所规定的内容,不许从事该项作业。 3.前两项规定,在进行修理、变更等临时作业时,采取没有发生爆炸 或者火灾危险的措施时不适用。 备注=第280 条:有可燃性蒸气气体造成爆炸危险的地方。 第281条: 有粉尘爆炸危险的场所。 第282条:存在爆炸性粉尘的地方。6(3 3)(消消除除静静电电) (第287条)法人在使用下列设备的情况下,有因为静电而引起爆炸或发生火灾危险时,必
13、须采取接地、使用除静电剂、增加湿度、使用没有成为点火源危险的除电装置等。 其它消除静电的措施。 1. 把危险品注入油槽汽车、槽车、大桶等设备。 2. 容纳危险品的油槽汽车、槽车、大桶等设备。 3. 涂布含有可燃性物质的涂料、粘接剂等设备。 4. 干燥设备,加热干燥危险品或危险品产生的干燥物的设备,或者其附属设备。 5. 除了前面各条所列设备之外的化学设备及其附带设备。(4 4) (静静电电服服) 适合JIS-T-8118(防止带静电用工作服)要求的或者具有同等以上性能的。(5 5) (静静电电鞋鞋) 适合JIS-T-8103(防止带静电用安全工作鞋)要求或者具有同等以上性能的工作鞋。 备注=关
14、于上述工作服工作鞋的详细内容:参照 =基发 第557号(1996年9月6日) 基发 第557号之2(1996年9月6日)4-2.4-2. 工人带电(1 1)穿穿戴戴普普通通服服装装以以及及鞋鞋时时因因为为动动作作而而引引起起的的带带电电状状况况 穿普通的化纤衣服、穿普通鞋时,其带电电位超乎想象的高。(参照表1-1)湿度低时,只是从沙发上站起来也达到5000伏;即使在聚氯乙烯地板上走几步或者脱掉上衣也瞬间带几千伏静电。 象这样,如果是摩擦物体或者移动离开,肯定就有发生静电的性质。表1-1. 因为工人的动作而引起带电的例子带 电 电 位 (V)作 业 的 动 作22、30%(湿度)25、60%(湿
15、度)从沙发上站起来3,0005,0001,0002,000脱衣服1,6003,5001,0002,500在地毯上走1 分钟1,0004,0005001,000在聚氯乙烯地板上走1 分钟1,0003,0005001,000在聚氯乙烯地板上摩擦脚运动1,5003,5005001,500卷塑料布3,0004,0002,0003,000从纸袋里取出20kg树脂2,5004,0002,0002,500备注:穿戴化纤衣服、绝缘鞋(劳动部产业安全研究所)(2 2)静静电电对对人人体体的的影影响响 因车间的生产设备等带静电而引起的触电死亡,一般情况下触电死亡是指由于心脏内1015mA(毫安)的电流流动而造成心
16、脏的脉动紊乱,不能进行血液循环所致。 如果是静电放电时,流入人体内的电流量比这个小得多(110-5mA左右),或者只是瞬间流动,所以不发生触电死亡。但是电压高时,可能引起受到象手腕麻木这样的冲击(电击),惊吓后跌倒、碰到机器受伤这样的二次灾害,所以要注意。7(3 3)关关于于静静电电电电压压和和电电流流 如果把静电和身边的电器产品进行比较的话,日本家庭用电是100V。例如:消耗1Kw电力的电烤炉中,流动着100V10A的电流,等于是每秒10Q(库仑)的电荷在流动。而在静电的情况下,例如即使摩擦聚氯乙烯等的塑料板使其带静电,其电荷量最多是108Q左右。即使临时从带电10,000V的塑料板中取出每
17、秒1108A的电流,其电力也就是1104W这么微小。因此静电具有虽然能够得到高电压,却不能得到很高电流的性质。 但是即使是那么微小能量的静电也能成为气体、有机溶剂蒸气、粉尘等的着火源,所以需要采取足够的对策。(4)(4)工工人人带带电电造造成成的的事事故故 消防厅的统计资料表明,静电原因的爆炸、火灾事故当中,大约14%是由于带电工人的放电造成的。(参照表1-1) 印象最深的是1991年发生的灾害,是某制油公司发生的抽出溶剂的爆炸;原因据说是工人的防寒服带电后的静电火花放电造成的。造成了当时正在作业的8人同时死亡的大事故。4-3.4-3. 预预防防工工人人带带电电的的方方法法 作为工人的防止带电
18、三原则,是地面、鞋、工作服三位一体的预防带电对策。 (1)(1)关关于于地地面面 作业场所地面的泄漏电阻(是地面和大地之间的电阻,数值越小静电越容易逃往 大地)控制在108以下。 涂装水泥地面、铁板地面时,必须使用导电性涂料并保证是的状态。 经常清扫地面,泄漏的涂料以及灰尘不要粘附着不管。 如果地面干燥,泄漏电阻就变大,所以要经常洒水以保持地面湿润。 不论水泥地面还是铁板地面都必须测量泄漏电阻,确认好泄漏电阻在标准之内。 (测量方法后叙) 塑料地面的情况下,必须铺设导电用垫子,在其上面接地后再进行作业。(详情请参照产业安全研究所、静电用品构造标准) (2)(2)关关于于工工作作服服 应穿着符合
19、JIS规定的静电服。参照4-1(4) 在作业当中粘上溶剂或涂料,就慌忙地当场脱掉衣服也是危险的。 穿着静电服,如果在其外面再穿普通的防寒服,就没有效果了, 所以防寒服(包括衬里)也要使用防静电产品。(3)(3) 关关于于工工作作鞋鞋 要穿符合JIS规定的静电鞋。参照4-1(5) 禁止在鞋里放鞋垫、禁止穿化纤的厚袜子。 鞋底粘着涂料等时应及时清理。 作为、的对策,安装人体导电测量器,最好养成确认导电状况的习惯。8 其它,具体的请参照表1-2.表表1-21-2 预预防防工工人人带带电电对对策策一一览览表表预防项目 预 防 对 策(1)衣服a.必须穿公司提供的静电服。禁止在外边套穿个人的防寒服。 (
20、要使用有静电对策的产品)b.内衣最好穿棉织品。c.禁止在作业场所穿脱工作服。(2)手套a.最好不使用手套,需要的时候要使用有静电对策的产品(107以下)。(3)工作鞋a.必须穿公司提供的静电鞋(105107)b.为了保证静电的导电,鞋底要经常保持清洁。c.袜子最好是棉的。禁止穿厚的化纤袜子。d.鞋里面禁止垫鞋垫。(4)作业场所的地面a.为了消除工人带电,地面的泄漏电阻要保证在108以下。b.地面脏时 要频繁清扫。C.每年测量泄漏电阻1次以上,确认是在108以下,并做好记录。(5)作业场所的洒水、喷水蒸气a.认为发生静电灾害大的作业场所。例如:反应釜、砂磨机、过滤机、包装机等周围。溶剂、+B49
21、3树脂清漆的配管取出口周边。粉末原料投料口周边等,在开始作业之前要洒水。 (参考:0.5L/m2)b.如果在发生静电明显的粉末树脂表面喷水蒸气,树脂的除电效果将倍增。 (但是,前提是保证品质上没有问题)9 5.5.预预防防静静电电对对策策的的具具体体化化 5-1.5-1. 主主要要预预防防静静电电对对策策的的概概要要用 语用 语 的 意 义注意现象对策1预防静电对策静电会在打开车门时、脱毛衣时控制发生(限制流速等)这样的任何地方发生,并且发不使其发生火花放电火,所以闪点低的溶剂等即使降低氧气浓度 (充氮气)是1KV的电位也着火,是非常接地线 危险的。坚持经常洒水2接地为了使静电逃往大地,接地线
22、地线上粘有涂料以及脏东西、是有意义的松弛等接触不良现象更危险,所以严厉禁止3搭接把2个物体用导线等连接,使2个物体具有相同的电位。球阀、吸入软管进行搭接。插图省略4静置时间静电通过地线流向大地之前的期间叫做放置时间拉缸的情况下,1 分钟左右不拆下地线5限制流速和防止飞沫化 投入溶剂等或者取出时的流动越快,越多发静电。如果产生了飞沫化,飞沫就互相碰撞,而产生更多的静电。把配管出口的流速控制在1m/秒以下。(用粗配管等)(参考)用舀子等的每次投入溶剂量原则上最好在2L以下。6移动导体指没有接地的金属。附近如果有接地导体就发生火花放电金属全部接地。(参考)作为静电对策,有的企业把容易成为移动导体的金
23、属大小规定为9cm2以上。7体积电阻是物体固有的对电流的电阻值,电阻值大(1010m以上)的,电流难以流动,静电容易蓄积。把流速控制在1m/秒以下。500L容器的情况下,要确保静置时间在1分钟以上。8静电诱导现象在带电物体附近有移动导体时,在接近带电物体的导体表面出现带电物体电荷的相反极性的电荷;和这个极性不同的等量电荷,出现在距离带电物体表面的现象。配管、容器、机械类等必须接地,并且经常确认导电状况是否良好。9最小着火能量在爆炸极限内的溶剂蒸气着火之前的最小能量涂料工厂的最小着火能量设定为0.2mJ。105-2.5-2.接接地地 静电引起的火灾几乎都是地线不充分的情况下发生的。生产、经营涂料
24、的工厂,把各种设备、机器、容器等金属类物体全部接地,是预防静电灾害的最重要的关键措施。 接地,是把生产设备、机器、备件等的导体部位和大地用导线等进行导电的连接,让因为摩擦等发生的静电导向大地。 如果金属等导体(人体也是导体)没有接地,就带强电并且不久就发生放电;带电的静电都在一瞬间成为电流、流向空中,发生强烈的火花,所以引起火灾;但是如果提前进行了接地,即使带电也迅速地导向大地,因此是安全的。 可是,静电的发生是不能完全控制的。因此尽可能地控制静电的发生是重要的,努力做到不论什么状况下也不使其发生火花放电是必要的。 作为具体的例子,如取出溶剂时的限制流速、防止溶剂的飞沫化等。另外,即使万一有火
25、花放电,也可以采取充氮气来降低氧气浓度等各种静电对策。另外,接地对于象金属那样容易导电的物体是立即有效的;但是象塑料以及溶剂类那样难导电的物体即使接地也不能迅速导往大地。 作为地线的使用例子,在溶剂取出口等安装的地线是不能固定的,所以因为人忘记拔掉地线以及野蛮使用而造成接触不良,有时会发生火花放电。地线必须在作业前安装好很重要。如果在作业途中进行夹静电夹之类作业,因为已经是带电状态,所以有时会出现火花放电。 一定要记住:静电事故中几乎都是因为这样的人为失误造成的。5-3.5-3. 搭搭接接 虽然已经固定在接地的设备、机器、+A560配管等上面,但是在那些和电处于绝缘状态的部位有可能因为带静电而
26、发生火花放电。把这部分用导线等连接起来就叫做搭接。 具体地说,象齿轮泵以及取出溶剂泵那样用吸入软管连接的物体,即使把本体接地,其前部配管也成为移动导体并且有火花放电的危险。 为了消除这种危险,用导线连接前部配管和本体,使其双方具有导电性。除此之外,球阀等里面有密封圈、球和杆成为移动导体以及在配管的法兰部位等也需要进行搭接。 另外,不好搭接的时候,做成防静电型球阀(调节阀)也是一个方法。5-4.5-4. 静静置置时时间间 在本节中,以我们认为平时使用次数多的500L移动容器为例子进行解说。把溶剂树脂清漆等倒进500L移动容器时,发生静电而且溶剂带电;带电的静电通过地线释放到大地之前需要时间。 在
27、此期间拔掉地线是危险的,有必要静置到残留的静电彻底泄漏完了为止。这叫做静置时间。 容器的容量越大或者里面装的溶剂的体积电阻值越高,越是高电位带电,所以静电的泄漏时间 延长,静置时间也要延长一些。 对策 向500L移动容器内倒入溶剂时,作业结束后,1分钟以后才能拔掉地线。 理由 如果在静置时间内拔掉地线的话,带电溶剂的残留静电对移动容器发生诱导带电并发生火花放电,有发生火灾的危险。115-5.5-5. 限限制制流流速速和和防防止止飞飞沫沫化化 取出溶剂、树脂清漆等的时候,或者投料时的流速越快,越大量地产生静电。另外,如果有飞沫产生的话,飞沫就互相碰撞而产生更多的静电,所以极力控制产生静电、不让其
28、形成高带电电位(发生火花的电位),配管出口的流速要控制在1m/秒以下,有必要调整配管的直径。 作为防止飞沫化对策,对于配管在其出口通过快速接头安装辅助管,尽量想办法把出口接近移动容器的底部以及用勺子等投料时需要想办法沿着缸壁缓慢加入。5-6.5-6. 移移动动导导体体 所谓移动导体是指没有和大地接地的金属。如果附近有接地导体的话就会放电并发生火花,所以被视为静电火灾的元凶。(1 1)移移动动导导体体为为什什么么危危险险? 如果使移动导体接近带电物质或者放在带电物质附近,就和带电物质带有相同电压量的静电。把这个叫做诱导带电。移动导体上诱导带静电,如果附近有接地导体,就会向其放电。此时一次全部放电
29、,所以其能量大,如果在附近有可燃物的话,就有着火的危险。(2 2)危危险险物物质质 如果金属成为移动导体,什么都危险。 在日常作业中,使用的木头或塑料柄的金属刮刀、金属勺子、金属取样容器等都是移动导体,作为移动导体容易被疏忽,所以需要注意。作为其它的危险品的例子有忘记接地的拉缸、台车、纤维大桶金属件、放空时用的接受容器、大桶、投料架、过滤机、喷枪、还有腿上粘有涂料等绝缘的金属椅子、腿上有防滑橡胶的梯子等等。除此之外,穿着绝缘鞋的人也肯定成为危险的移动导体。125-7.5-7. 体体积积电电阻阻和和危危险险电电位位 所谓体积电阻,用单位表示(参照表1-3),指电流在物体的内部流动时叫做因物体种类
30、而固定的电阻。电阻大的电流难以流动,叫做绝缘体,电阻小的电流容易流动的叫做导体。绝缘体静电容易蓄积,带电成为高电位,如果放电就成为着火源。我们日常经常使用的有机溶剂中1010以上的是绝缘体,因为电流难以流动所以容易带电;通过放电使溶剂蒸气着火的可能性增大。 有机溶剂当中也有醇、酮、酯类等体积电阻低的,电阻值的数值管理有复杂的地方,所以把大多数的溶剂、树脂清漆类作为静电方面的危险品考虑并使用是重要的。5-8.5-8. 静静电电诱诱导导带带电电现现象象(1)(1) 什什么么叫叫静静电电诱诱导导 在带电的物体附近有移动导体时,在距离带电物体近的导体表面出现带电物体电荷相反极性的电荷,在和这个极性不同
31、的等量电荷出现在带电物体表面的现象叫做静电诱导。 图1-9是因为静电诱导,把在移动导体上出现的状态用模型表示的画面。图1-10是向没有接地的金属缸里输送甲苯的画面。甲苯在配管输送中因为摩擦而带(+)电。可是容器的内壁和带电物体甲苯带相反的()电荷,外壁带(+)电。这是静电诱导带电现象,从外壁向大地发生火花放电。(2)(2) 静静电电诱诱导导带带电电现现象象引引起起的的事事故故例例子子 图1-11是把过滤后的涂料向放在秤上的大桶包装时,A718平时经常看到的场面。此时涂料肯定是带电的。在计量器具表面洒漏涂料,逐渐成为厚的绝缘体,或者新大桶底部涂料成为绝缘物体时,这个大桶就成为移动导体,从带电的涂
32、料那里接受静电诱导并且带电。 不久在大桶的上边和管子之间,发生火花放电,涂料着火、窜起火苗。 象这样的灾害到目前为止重复了多次,但是只要大桶进行接地,就不应该发生火灾。(3)(3) 人人来来回回走走动动时时的的着着火火源源 工人穿着绝缘(没有被接地)鞋走动或者工作时就象前面叙述过的那样带几千伏的静电。因为人体是导体,所以成为带电的移动导体,一旦接近接地缸等就由指尖位置引起火花放电,如果附近有有机溶剂等着火源的话,就立即酿成火灾。135-9.5-9. 关关于于最最小小着着火火能能量量(1)可燃性液体的性质 在可燃性液体的使用操作当中以及静电对策上,充分把握好操作使用溶剂类的性质是重要的,尤其是导
33、电性、最小着火能源、以及闪点是重要的要点。表1-3显示了在涂料工厂 经常使用的有机溶剂的物理性质。对液体以及固体是容易导电?还是难导电? 有其各自固有的性质,显示其性质的值叫电导率或者体积电阻。 这两者互为倒数,用哪个表现都可以;在本书中为了让大家对两种表现都熟悉,暂且把两种都记录上。 最小着火能源值越低越危险,闪点也一样。表1-3(劳动部 产业安全研究所)溶剂名闪点电导率S/m (备注1)体积电阻m(备注2)最小着火 能源mj (备注2)备 考甲苯41.01012(35)1.01012(35)0.2(2.27)体积电阻在1010m以上(电导率在1010S/m以下)的,静电难以释放、容易蓄积。
34、二甲苯251.01012101012_环己烷-201.91012(20)5.31011(20)_乙酸乙酯-41.0107(25) 1.0107(25)0.46 (5.2)体积电阻在1010m以下(电导率在 1010S/m以上)的,静电比较容易释放。乙酸丁酯221.6106(25) 6.3105(25)_甲醇111.5107(25) 6.7106(25)0.14(14.7)异丙醇124.01072.51060.65(4.4)异丁醇211.6106(25) 6.3105(25)_丙酮-204.9107(25) 2.0106(25)1.15(4.97)甲乙酮-93.61072.81060.27(5.
35、3)乙二醇单丁醚614.3105(20) 2.3104(20)_14备注1 :()内的数字、温度体积电阻(欧姆米)是电导率(S/m)的倒数备注2:()内的数字代表容量(VoL)%(2)最小着火能源 所谓 最小着火能源是指在爆炸界限内的某种溶剂蒸气,为了着火所需要的最小能源。静电蓄积在物体内,如果只是带电状态就不发生火灾。带电的静电能量向空气中放电,发出的火花超过溶剂的最小着火能量值时才着火。这火花放电能量可以通过物体的带电电位和静电容量用下面的公式进行计算。 W=1/2 QV =1/2 CV2 W:放电能量(J) 实际单位用1/1,000(mJ) Q:带电电荷(库仑) V:带电电压(伏) C:
36、静电容量 实际单位:用1012c(pF)体积电阻在1010m以上(电导率在1010S/m以下)的,静电难以释放、容易蓄积。(3)静电容量 所谓静电容量是显示在绝缘状态下的两个导体之间或者施加电压时蓄积了多少电荷的值,就象上面的公式那样,平时用(c)表示。 1伏的电压,蓄积了1库仑的电荷时,其静电量被定义为1c;可是实际上因为这个太大,所以作为单位在使用1012c(pF)。图1-12 的图表,横轴表示静电容量、纵轴表示带电电位,还有用斜线表示静电能量的。静电能量通过这个图表可以看出来。 以人体为例: 人体也是导体,但是绝缘的情况下,就是说显示穿着绝缘鞋的工人的身体上带有多少静电的静电容量,经过测
37、试大约为200pF。假设此工人带电的电位是5,000V,通过上面的图表能够读出其静电能源在2.5mJ以上。此数值正如前页的表格显示的那样超过了所有溶剂类的最小着火能源。 人体的静电容量是200pF,但是如果机器类变成绝缘状态的情况下等,因为其大小不同,有可能带着更大的静电容量。 绝缘状态下人体很容易带电5000V以上,问问题题是是本本人人完完全全意意识识不不到到自自己己处处于于高高电电位位带带电电状状态态。保持地面、鞋、衣服的导电性,给机器类安装地线作为安全对策是多么重要,希望通过这些数据而读懂,要经常牢记预防静电事故灾害的重要性。5-10.5-10. 通通过过惰惰性性气气体体(氮氮气气等等)
38、来来控控制制氧氧气气浓浓度度 在进行粉末、颗粒树脂以及有机溶剂等的投料作业时,粉末以及液体的带电电位有可能达到20kv以上时,在工人作业之前充惰性气体,直到作业结束持续进行和强制排气的调整,把氧气浓度维持在8%以下是重要的。但是,为了进行该作业而使用料斗时,由于不能控制料斗周边的氧气浓度,所以给料斗安装地线进行接地是重要的。 作为惰性气体使用氮气、二氧化碳等,不管是哪个如果人吸入的话就有患氧气缺乏症的危险所以要注意。尤其是二氧化碳,因为比重大而容易滞留在下部;另外在容器内部,有和空气上下置换的可能性等,危险性大,所以最好使用氮气。156.6. 确确认认表表 作为确认预防静电事故的对策是否确实在
39、执行的方法,正在进行安全诊断以及通过有识之士进行巡视等;这时在事先公布确认表的基础上,进行确认的方法也是有效的。 所以整理了确认项目和刊登有考试题,请活用。 (1)表1-5 :静电对策确认表(例子) (2)静电对策实施状况评价确认表例子 (适用:操作使用可燃性液体粉末的车间)备注:摘自(社)产业安全技术协会、防止静电灾害实务讲习班、讲义资料(3)静电对策试题16表1-5静静电电对对策策确确认认表表(例例子子)No.No.大大项项目目 检检 查查 项项 目目区区分分 确确认认结结果果地地线线的的设设置置各种漏斗是否配有接地端子B B推车脚轮的泄漏电阻是否达到106以下?B B静电夹是否脏污、断线
40、、变形B B球阀杆和外套之间是否接地B B是否检查搅拌器旋转轴的横跨地线情况C C1吨装容器、加料斗是否配有接地端子A A1吨装容器、加料斗是否安装有地线A AB B盖子和排风管是否搭接B B配管是否安装有横跨地线B B地线使用的是两头地线夹吗?B B是否有地线、接地用金属板的点检记录C C向向缸缸中中投投溶溶剂剂是否通过倾斜式喷嘴、软管等对策来防止飞沫化B B投入高电阻值的粉末原料时,是否检查料斗等的导电性B B粉粉末末投投料料大包装原料投料时是否全部(和料斗)接地B B规定的料斗上是否安装了地线A A粉粉末末卵卵石石球球磨磨机机的的投投料料投料之前是否启动局部排气装置B B是否根据需要在用
41、氧气浓度表进行确认A A是否进行各部位的导电检查,不允许有移动导体A A5 5过过滤滤包包装装滚动部位是否经常保持清洁、没有脏污B B台秤是否接地A A罐装原料车的卸货泵是否设有地线A A6 6室室外外缸缸是否设有检尺用接地端子B B注入前、检尺前的静置时间是否大家都知道并正在执行C C喷枪、架台、涂板架是否接地A A7 7喷喷房房喷房地面的铁格子是否被接地B B是否使用防静电空气软管B B喷房内的室内清洗溶剂槽是否接地了B B软管是否实行导电对策B B附近是否设置有地线的接触点B B8 8溶溶剂剂的的分分装装从200L大桶倒出原料时,是否禁止使用漏斗B B(如果方桶容器和漏斗之间接有地线即可
42、)是否实施导电试验,其结果是否有记录C C静置时间是否被标准化、是否得到贯彻执行C C是否在需要的地面铺有铁板C C9 9实实验验室室超过的塑料容器是否用做盛溶剂容器C C台秤、电子秤、搅拌机是否接地线了C C1010培培训训记记录录是否有培训记录C C是否有点检记录C C危险品作业场所是否没有塑料布C C1111其其他他所穿工作服是否具备防静电作用B B秤台上是否覆没有铺塑料布或者没有涂装A A地面是否没有涂装A A是否穿了静电安全鞋,鞋底是否脏污A A注区分级别的评价:重要不足(需要马上纠正的项目)备注1:这些项目只是参考,请各公司根据情况选择实施。2:区分栏的评定:A=重大缺点(应该立即
43、纠正)、B=中等缺点(要一个月内纠正)、 轻度缺点(要在某时段内纠正);但是打分方法只作参考,请各公司结合实情制定并实施。(原文第18页19页表格另附,页码顺延)177.7. 测测量量和和术术语语 7-1.7-1. 静静电电的的测测量量项项目目 与静电对策有关的测量,如果成为专门的测量就有很多,作为从事危险品作业的工厂车间的安全管理,有以下三种。导电性带电电位泄漏电阻 这些测量当中应该注意的是,感觉在作业场所充满可燃性气体以及溶剂蒸气或粉尘时,即使用防爆型测量器也可能成为着火源,所以绝对不可进行测量。测量工作请选择在早晨开始作业之前等安全的时期进行。(1 1)导导电电性性的的测测量量 在从事可
44、燃性危险品作业的工厂、作业场所内,机器类、备件类等所有的金属必须进行接地。是否确实接地了,有无接触不良的状态,要用万能表确认导电性。 这是落实在作业场所内不存在移动导体的测量。 工工作作鞋鞋导导电电性性的的测测量量方方法法 用绝缘电阻仪象图1-3那样进行测量。用鞋电阻仪等每天进行测量管理是重要的。(2 2)带带电电电电位位的的测测量量 装粉末原料等的纸袋、塑料袋、大包(尤其是出口用1吨容器),刚搬入之后因为摩擦有时带电几千伏以上。如果立即投料使用是危险的。带电电位大的情况下,请暂时放置一会儿,让静电泄漏之后再使用。 另外,如果工人对地面、鞋、衣服的管理状态不好,泄漏电阻就变大(绝缘状态),发生
45、异常的高带电电位,这将引起静电诱导并成为火花放电的源头。 这些带电电位用数据静电电位测量仪测量。 另外,工厂内的带电物体,可以按下述内容简单地区分开。 人接近带电物体时,体毛被吸引或者受到电击。 工人的衣服缠住了或者有针扎感觉。 带电物体上粘着很多尘埃。 使导电性纤维、线头等接近带电物体时,发生剧烈震动。(3 3)泄泄漏漏电电阻阻的的测测量量 所谓泄漏电阻是物体和大地之间的电阻,例如:水泥地面的情况下,数值在108以下就可以;但是如果洒漏了涂料以及粘有颜料、灰尘等而放置不管,就立即达到1010或者更高,地面变成绝缘状态。在其上面来回活动的工人、台车、+A880叉车等所带的静电寻找传导场所,结果
46、造成四处发生火花放电的结果。 因而,可以说地面泄漏电阻值的管理是重要的管理项目。 为了把工人的身体变成接地的状态,在穿导电鞋的同时,作业地面也必须是导电的。要求从事可燃性危险品作业的涂料工厂的地面泄漏电阻值保证在108以下。 泄漏电阻的测量按照图1-14所示那样,在绝缘电阻仪上使用直径6cm、10kg重的金属重物圆筒电极进行。另外,为了使电极和地面的密合性更好,在测量电极和地面之间夹导电性胶皮。20 虽然测量精度多少有些下降,但是可以使用简易式绝缘电阻仪(JIS C 1301、1302),用和上面同样的电极进行测量。 希望最少每个月测量一次泄漏电阻并做好记录。除了地面以外,工作服、台车、叉车、
47、大包装袋等的泄漏电阻也同样用简易式绝缘电阻仪进行测量。这些测量器具的厂家刊登在本章末尾。7-2.7-2. 有有关关静静电电的的物物理理量量(1) 电荷 :符号 Q 单位 C (库仑) 带电物体具有的静电量(2) 电位 :符号 V 单位 (伏) 带电物体具有的工作大小 一般地叫做和大地的电位(零伏)差(3) 电场 :符号 E 单位V/m (伏/米) 表示场内静电作用的强弱量 和发生放电、静电诱导等有关(4) 电流 :符号 I 单位 A (安培),C/s (库仑/sec) 每单位时间移动的电荷量(5) 电阻 :符号 R 单位 (欧姆) 表示电流难以流动程度的量(6) 表面电阻率 :符号 S 单位
48、物体表面固有的电阻(7) 体积电阻率 :符号 V 单位 m 物体固有的电阻(1m=100cm)(8) 导电率 :符号 K 单位 S/m 体积电阻率的倒数(9) 接地电阻 :单位 接地极和大地之间的电阻(10)泄漏电阻 :单位 带电体和大地之间的电阻(11)静电容量 :符号 C单位 F 表示蓄积电荷大小的量 一般与接地体的距离成反比(12)能量 :符号 W 单位 J(焦耳) 带电体具有的电能217-3.7-3. 术术语语的的说说明明 1) 电 荷 :物质中所带的静电叫做电荷。 是成为静电现象根源的最基本的物理量,有正和负两种。 符号Q,单位是库仑:用C表示。 原子是由带正电的质子和带负电的电子构
49、成的;负电荷是由电子组成,正常状态下, 具有多余电子状态的原子、分子带负电荷。 相反从通常状态来看,电子不足的原子、分子带正电荷。 2) 带 电 :如果让两个物体互相接触,物质不同,电子的容易离开程度就不同,所以从电子容易离开 的一方向难以离开的一方移动,想成为稳定的状态。在这种状态下,夹着接触面,电子 离开的物质表面为,接受电子的一面为,相同量的电荷互相吸引,形成层。 如果接触后分离,电子的一部分就返回原来的物质,剩下的就停留在对手的表面。 把这种现象叫做导电。 摩擦增加接触点,是同时进行接触和分离的状态,例如:如果尼龙纤维布和丙烯纤维布 接触、摩擦,尼龙分子中电子的一部分就向丙烯移动;尼龙
50、带电,丙烯带电。 3) 电 阻 :电阻是表示电流难以流动的物性量,2点之间的电阻,用对其间的负荷电压的电流比 (电位差/电流)来定义。 电阻的符号:R,单位: 。 与静电有关的电阻,一般是电阻比较高的绝缘电阻、泄漏电阻等,对于这样的电阻来说, 一般情况下,欧姆法则不成立,电阻因为负加电压、电压负加时间不同而发生变化。 4) 电阻率、电导率 : 所谓电导率,是电流在物体中流动时,显示其容易流动的物质固有值,是电阻率的倒数。 现在,如果把断面积定为Am2,长度为Lm的物体电阻用R表示的话,R与长度成 正比,与断面积成反比,所以: 用R=L/A表示,此时右边的比例定数是电阻率。 =RA/L m 与这
51、个对应,电导率k用下列公式表示: k=1/=1/RL/AS/m(S是的倒数) 电阻率有体积电阻率和表面电阻率两种,体积电阻率在物体内部把单位长度作为一边的 立方体考虑时,用互相吸引的面间电阻来定义;其单位和上面一样是m,符号一般用 表示。 表面电阻率,在物体表面上,把单位长度作为一边的正方形考虑时,用互相吸引的两个边 之间的电阻来定义,其单位是,符号一般用表示。 另外,1m=100cm 。5) 静电和湿度 : 如果物体干燥尤其是其表面的水分变少时,表面就成为难以通电的状态,所以因为摩擦 而发生的静电变得难逃逸,结果变得容易产生静电。 物体的干燥状况和相对湿度有关,如果空气干燥、整体湿度变低,随
52、之而来的是物体的 水分向空气中蒸发,促进物体的干燥。 因而,相对湿度越低,越容易产生静电;尤其是相对湿度在35%以下时,象木棉这样 的天然纤维也逐渐产生静电。相反相对湿度如果超过65%的话,可以说变得几乎不产生 静电。22 参参考考文文献献 (1) 安全卫生对策日本涂料工业会编(2) 静电手册静电学会编(欧姆社)(3) 静电安全指针劳动部产业安全研究所编(4) 火灾、爆炸和安全综合安全工学研究所编(5) 静电涂装的安全卫生对策中央劳动灾害防止协会编(6) 危险品设施的事故案例全国危险品安全协会编(7) 静电安全指针应用编追加劳动部产业安全研究所编(8) 静电用品构造标准劳动部产业安全研究所编(
53、9) 静电Q&A静电学会编辑委员会编(明广社)(10)静电故障Q&A明广社(11)现场用静电对策日本涂料工业会编23第二章静电事故的原因和对策 正如在第一章基础知识中所叙述的那样,在从事容易带电的有机溶剂(电导率低或体积电阻高) 等危险品的涂料生产现场,经常发生静电事故。 一般情况下,引起事故之后,谋求防止再次发生是容易的,设想未知事故并谋求防患于未然是 非常困难的。对于已经发生的事故,查明原因后的防止再次发生对策或者因为原因不清楚而难制定 防止再次发生对策的时候,关注类似的状况案例等,可以制定出一些对策。一方面,防患于未然不能 发挥经验,不得不参考过去的事故案例、文献等来制定
54、对策。 这次,从会员公司提交上来的数据及其观点是非常宝贵的资料。在能够回顾体验自己公司没有过 的事故的同时,能够重新审查有关静电的作业,能够事前制定改善等对策,对预防事故有效果。 关于本资料,向日本涂料工业会的会员呼吁提供案例时,收集了30几件案例。以这些案例为基础,按作业、工序、原因进行分类,总结了事故发生因素在哪个方面。看表2-1就明白大多数原因是地线不完整,认真观察其它原因也认为是改变了地线不完整的状态。作为使用的材料,集中在溶剂和粉末树脂原料上。按照作业来区分,好象少量取出溶剂作业时发生的多。因而我们认为关于从事溶剂的作业(取出少量时)把接地、有关粉末的作业、充氮气作为基本,重点地采取
55、两重、三重的安全对策应该是有效的。表2-1 不同原因引起的静电事故案例 原 因事故案例 NO地线不完整 1 2 3 4 8 9 10 1112 14 15 1718 19 20 2123 29 30 3233 34移动导体化 6 7 22除电不良 5 25静电鞋脏 13配管流速 24 27 28 31剥离后带电26氧浓度上升36防止事故 16 35 3724 1.1. 静静电电事事故故案案例例表2-2 不 同 作 业 工 序 的 静 电 事 故 案 例作业工序原因事故案例No 件数取出少量原料取出地线不完整1,2,12,15,305件取出少量原料放空地线不完整201件取出少量原料取出静电鞋脏1
56、31件取出少量原料取出配管流速24,282件投入原料预混地线不完整8,9,23,324件投入原料预混除电不好5,252件投入原料预混剥离造成的带电261件投入原料预混氧气浓度上升361件投入原料检查金属网移动导体71件过滤包装过滤地线不完整17,29,333件过滤包装包装地线不完整14,182件过滤包装包装配管流速271件清洗作业过滤器、固定缸地线不完整21,342件清洗作业洗缸配管流速(空气流速) 311件清洗作业洗缸刷子的移动导体6,222件清洗作业泵以及生产线地线不完整111件涂装作业喷枪地线不完整3,1件卸货槽车地线不完整4,1件搅拌调漆地线不完整10,192件防止事故16,35,37
57、3件25(原书第29-32页大表的页码更改为26-29) 静 电 对 策 事 例 涂料工业协会整理No. 1 1. 事故概要工 序作 业设 备对 象 物现 象生产工序 为了配比,从室外缸引醇酸树脂从地线的断线部分正在取出过来的树脂(溶剂、发生火花树脂配管的取出口二甲苯)(倒出少量 原料)2.事故经过及分析从取出口取出树脂时,在连接着配管的地线中间出现了火花。原因是没有注意到地线已经断线了。 发生地点距离缸3040cm 没有对树脂闪火。 配管直径:1.5吋 流 速:0.60.7m/分钟 3. 采取的对策现有地线的整个检查(其它的没有异常)彻底进行定期检查(为了防止疏漏)30 静 电 对 策 事
58、例 涂料工业协会整理No. 2 1. 事故概要工 序作 业设 备对 象 物现 象生产工序 为了配料,大桶大桶和发生火花正在取出气动泵工人之间溶剂(倒出少量 原料)2.事故经过及分析为了配料,用泵取出溶剂当中,静电蓄积,在人和大桶的接点发生火花。原因是忘记安装地线。幸运的是没有发生着火。作业指示(PWS)中虽然写着安装地线,但是没有遵守。 3. 采取的对策针对静电的危险性进行再教育。要尽量沿着接收容器壁取出。31 静 电 对 策 事 例 涂料工业协会整理No. 3 1. 事故概要工 序作 业设 备对象物现 象涂装工序 涂装中泵喷房本体因为高压喷涂,发生静电并(实验室)喷枪造成火灾喷房(涂 装)2
59、.事故经过及分析因为高压涂装而发生静电。现场没有感应器等。 3. 采取的对策在发生场所安装地线。此后在同一位置没有发生火灾。32 静 电 对 策 事 例 涂料工业协会整理No. 4 1.事故概要工 序作 业设 备对 象 物现 象下料工序 从槽车转移到 泵泵因为流动速度造成的摩擦而储罐中槽车产生静电。(下料)2.事故经过及分析在输送泵以及输送配管位置发生静电。现场没有静电感应器等。 3. 采取的对策在发生场所安装地线。此后在同一位置没有发生火灾。33 静 电 对 策 事 例 涂料工业协会整理No. 5 1. 事故概要工 序作 业设 备对 象 物现 象投料工序 助剂(粉末) 软管粉末发生静电利用真
60、空投料(投入原料)2.事故经过及分析使容器达到真空状态,利用解除真空时的吸引力,用塑料软管和乙烯软管 向安装了接地装置的容器内投入助剂(粉末)时产生静电。 3. 采取的对策把塑料软管更换为金属软管,然后把地线缠绕在金属软管上。 通过上述的变更消除了静电。34 静 电 对 策 事 例 涂料工业协会整理No. 6 1. 事故概要工 序作 业设 备对 象 物现 象洗缸用刷子清洗4000L缸刷子的用长棒塑料刷子进行清洗当中塑料棒上 固定金属件突然着火 安装刷子甲苯(清洗)2.事故经过及分析用长棒刷子沾甲苯进行洗缸作业当中着火。发生日期:1999年9月8日 14点40分受 害 人 :作业的1名工人脸、胳膊被成轻伤。着火
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