鋼桶涂裝生產的安全衛生與防護(1)
楊文亮
鋼桶涂裝生產,由于大量使用的涂料和其它原輔材料中包括揮發分溶劑、助劑、漆料等,涂料的理化特性表明其燃、爆危險性普遍存在。有些涂料還不同程度存在毒性危害,作業過程中容易造成從業人員的急、慢性苯中毒和粉塵侵害。因此,職業衛生問題也比較突出。
現代化鋼桶生產的涂裝車間內,大批量的待涂鋼桶需要連續輸送,往往采用滾道、地面鏈、懸掛鏈等設施,實行立體交叉的自動化、機械化運行。工作人員的機械性傷害事故比較容易發生。鋼桶表面處理、涂層成膜存在高溫、高濕環境,電氣、控制方面存在電氣系統事故的易發條件。另外,整個涂裝生產過程有的部分工序大量使用酸、堿,易燃涂料等物質,若操作不當,容易產生作業場所人身傷害和設備事故。
由于鋼桶涂裝作業存在上述危險性,使得生產現場發生傷亡事故、中毒事故、燃燒爆炸事故的頻度居高不下。其安全生產問題也越來越受到業內人士和政府安全生產監督管理部門的關注。
要解決鋼桶涂裝生產安全問題,必須從技術、管理、操作環境和工作人員素質提高等方面綜合考慮,并在一定的基礎條件下實現涂裝作業安全標準化,逐步推行涂裝行業安全質量標準化工作模式,持續改進,達到涂裝生產的長效性安全管理績效。
第一講 鋼桶涂裝生產的危害
一、鋼桶涂裝生產的常見危害
1、火災事故
根據國家安全生產監督管理部門初步調查,改革開放30年來,我國鋼桶業共發生涂裝火災事故約350起,其中,特大火災事故27起,重大火災事故約120起;燒毀廠房等建筑2萬平方米,設備80臺(套)以上,傷亡15人以上,直接經濟損失3000萬元左右。
此外,涂裝材料中揮發性可燃溶劑蒸氣及可燃性粉塵引起的涂裝生產車間、設備爆炸事故也時有發生。
同時,有關調查還發現,涂裝車間的防火、防爆有難度加大的趨勢。隨著涂裝工藝技術的發展,電氣起火已經成為火災事故重要的原因。近年來,我國鋼桶涂裝生產向著大型化流水線方向發展,這是效益經濟驅動鋼桶工業現代化的必然,近十年來,我國已建成鋼桶涂料生產線數近百條,火災損失也趨向嚴重化,每起火災事故平均直接經濟損失近200萬元,有的特大火災事故直接經濟損失高達600萬元以上。
2、職業健康危害
根據國家職業病防治中心的資料分析,近10年來,從事鋼桶涂裝生產職工苯中毒患病率為1.05%,苯致再生障礙性貧血15人、白血病7人;急性中毒54人,其中苯中毒22人。
此外,其它職業危害也日漸突出,職業危害呈現多樣化發展。隨著涂料及有關化學品的開發,有機溶劑危害已引起廣泛關注,急性中毒涉及的有機溶劑達8種以上;職業性皮膚病涉及的毒物也越來越多。
隨著新的涂料和涂裝工藝的推廣應用,新的職業危害已逐漸顯露。過去不常見的職業危害現在卻屢有發生,例如慢性咽炎、過敏性鼻炎、職業性哮喘、神經炎等都有出現。此外主要由于涂裝前處理清洗工藝的大面積推廣,涂裝酸危害日漸突出,酸洗作業酸蝕病越來越多。
關于涂裝作業的特殊危害,必須指出:婦女特殊危害非常明顯。涂裝女性職工中毒機率高于男性,而且對女性生殖機能危害和子代健康影響十分顯著,職業病專家研究結果指出了苯對女性乳腺癌發病率增高有直接關系。同時,苯對男性生殖系統、生殖功能也有影響,而且肯定有遺毒性存在。
3、生產環境的污染
鋼桶涂裝生產中,涂料通過干燥將溶劑揮發到空氣中,會造成嚴重的空氣污染,這是眾所周知的事情。很多制桶企業經常被周圍居民投訴就是最直接的證明。據有關部門統計分析,我國每年由涂裝生產排入大氣的有機溶劑達80萬噸以上,其對大氣的危害程度難以估計。
我國現有制桶企業約有500家左右,大多數達不到規模生產要求,相當一部分還是工藝裝備落后、環境污染嚴重的小企業,因此,涂裝危害仍是職業危害和環境污染的重點治理目標。
二、涂裝物料主要危險特性
整個涂裝工藝過程中,前處理過程大量使用酸、堿等腐蝕性物料,涂層涂裝及成膜過程涉及使用溶劑涂料、樹脂粉末等易燃、易爆物質。所用的涂料以及稀釋涂料所用的溶劑,絕大部分都是易燃、易爆和有毒物質。在涂裝過程中形成漆霧、有機溶劑揮發性氣體、粉塵,它們與空氣混合積聚達到一定的濃度范圍時,一旦接觸明火,就很容易引起火災或爆炸事故。
同時,操作人員長期接觸或吸入體內會引起慢性中毒,不利于職工身體健康。未經處理,排放室外可能導致大氣污染,受到陽光中的紫外線照射,有些具有光化學反應性的溶劑能形成毒性更大的物質,造成公害。國際上稱為VOC公害,是造成全球溫室效應的罪魁。
涂裝生產過程中物料存在的危險因素主要來源于涂料本身存在著有害物質和危險特性。其中突出的危險性是溶劑型涂料和粉末涂料的燃燒、爆炸特性。
1、溶劑的燃燒、爆炸特性
一般涂料中的揮發部分——溶劑、助溶劑和稀釋劑都屬于有機溶劑,如表1所示。
表1 幾種常見的有機溶劑
序號 |
溶劑類型 |
主要溶劑 |
非主要溶劑 |
廣泛使用 |
一般使用 |
1 |
煤焦溶劑 |
甲苯、二甲苯、混合二甲苯 |
重質苯、混苯煤焦溶劑 |
- |
2 |
石油烴類 |
200號溶劑汽油 |
- |
煤油、汽油 |
3 |
萜烯溶劑 |
松節油 |
- |
(tie) |
4 |
醇類 |
正丁醇 |
乙醇、丙醇 |
二丙酮醇 |
5 |
酯類 |
乙酸乙酯,乙酯丁酯 |
乙酸溶纖劑 |
- |
6 |
酮類 |
丙酮,環已酮 |
甲乙酮、甲基異丁酮 |
- |
7 |
乙二醇醚 |
乙基溶纖劑 |
丁基溶纖劑 |
- |
8 |
氯化烴類 |
- |
- |
二氯乙烷、三氯乙烯 |
這些揮發部分絕大部分屬于危險物質,因為:
(1)大部分閃點在常溫以下,有的還在0℃以下(例如常用的丙酮是-19℃),易燃性及高;
(2)爆炸下限一般在1%~3%之間,而且爆炸極限的范圍較大,一般在6%~20%之間,爆炸危險性較高;
(3)極易揮發,與空氣形成霧狀混合物,在內部產生熱量時,會引起火焰擴散式燃燒,甚至爆炸;
(4)所需點燃能量微小,遇有機械火花、電火花放電、甚至靜電放電等微小能源,均可能點燃,具有較大的火災爆炸危險性;
(5)在噴濺、霧化和在管道流動時能出現帶電過程,有靜電積聚導致燃燒爆炸的危險性;
(6)隨溫度升高,具有易燃易爆危險的遞增性;
(7)有機溶劑氣體的密度大于空氣的密度,易積聚在不易通風的低洼區域,增加了發生火災的可能性,以及發生火災時災害擴散的可能性。
涂料溶劑中,應用最多的有機溶劑有二甲苯、甲苯、200號溶劑汽油、正乙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、松節油、重質苯、乙基溶纖劑等,以上各種有機溶劑都屬于有害物質,應加以控制。
2、涂料的燃燒、爆炸特性
常用涂料的主要化學成分是二甲苯、酯類、酮類、醇類、醚類等低沸點的有機溶劑,苯是一種無色具有特殊芳香氣味的液體,沸點為80.1℃,二甲苯屬于苯的同系物。苯具有易揮發、易燃、蒸氣有爆炸性的特點。
涂料多為三類易燃液體,易燃液體的火災危險性如下:
(1)易燃液體的閃點低,燃點也低(約高于閃點1~5℃),接觸火源易著火持續燃燒。
(2)易燃液體幾乎全部是有機化合物,其中所含的碳和氫易與氧反應而燃燒。當易燃液體與氧化劑或有氧化性的酸類(特別是硝酸)接觸,可能發生劇烈反應而引起燃燒爆炸。
(3)大多數易燃液體分子量小,沸點低,容易揮發,蒸氣壓大,液面的蒸氣濃度也較大,遇明火或火花極易著火燃燒。且蒸氣一般比空氣重,易沉積在低洼處或室內,不宜排出,增加著火的危險性。
(4)易燃液體著火所需點火能量較小,只要極小能量的火花即可點燃。有些易燃液體在流動、晃動時容易積聚靜電,靜電放電產生火花容易引起燃燒。
(5)當盛放易燃液體的容器有某種破損或不密封時,擴散出來的易燃蒸氣與空氣混和,達到爆炸極限時,遇明火或火花即能引起燃燒爆炸。
(6)易燃液體的膨脹系數比較大,受熱后容易膨脹,造成密封容器“鼓桶”,甚至爆裂,爆裂時會產生火花而引起燃燒爆炸。
3、涂裝物料中的腐蝕性危害
涂裝生產過程中,存在腐蝕問題的環節主要是涂裝前處理工序和水性涂料噴涂工序等。這些場所多數處在高濕環境,且存在腐蝕物料。例如化學處理過程及處理液配比調整過程,大量使用或頻繁使用鹽酸、磷酸、草酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀等。其中腐蝕性危害尤為嚴重的場所是涂裝前處理工序。主要原因在于化學前處理工序中使用的各種腐蝕性化學物料量比較大,工藝條件相對粗放。
鋼桶涂裝的化學前處理工藝,原料以磷酸、鹽酸、硫酸、硫酸鹽、磷酸鋅、磷酸鈣等化學原料或處理液為主。在生產過程中,盛有腐蝕性液體的處理槽槽口往往敞開,特別是酸、堿液體在加熱狀態下有較大的蒸發量,且又長時間處在高溫、高濕環境中,其中酸霧呈現的腐蝕性特別嚴重。
4、涂料毒性危害的特點
涂料產品在不同程度上都具有一定的危險、有害特性,而其中最典型的是溶劑型涂料。其中的不安全因素主要包括有機溶劑和顏料組分中的重金屬鉛和鉻等物質。表二所示為涂料的基本組成。
表2 涂料的基本組成
涂料 |
不揮發部分 |
主要成膜物質 |
合成樹脂、天然樹脂、植物油等 |
次要成膜物質 |
顏料、體質顏料等 |
輔助成膜物質 |
增韌劑、催干劑、固化劑等 |
揮發部分 |
溶劑、助溶劑、稀釋劑 |
涂料中的次要物質中有顏料,顏料中的鉛和鉻是危害最為嚴重的物質。這些物質在涂裝生產過程中將造成多種職業危害。
涂料中的合成樹脂在聚合反應后,其中可能存在危害的主要物質是一些游離單體,危害比較嚴重的有異氰酸酯等,主要存在于聚氨酯漆的單組分潮氣固化型和雙組份型涂料中,對黏膜、上呼吸道有刺激作用,在嚴重情況下,接觸者有喘息樣的綜合癥表現。
輔助成膜物質中,有一些物質是有害的,如含鉛催干劑、胺類固化劑、酸酐類固化劑、甲醛縮水甘油醚等。其中不少的物質有刺激性臭味,如乙二胺,易揮發,毒性大。
苯及其同系物以及常用的部分有機溶劑,在涂裝生產過程中很容易發生急性中毒事故。苯可以在肝臟和骨髓中進行代謝, 而骨髓是紅細胞、白細胞和血小板的形成部位,故苯進入體內可在造血組織本身形成具有血液毒性的代謝產物。長期接觸苯可引起骨髓與遺傳損害,血象檢查可發現白細胞,血小板減少,全血細胞減少與再生障礙性貧血,甚至發生白血病。短期內吸入大量的苯可能發生急性苯中毒,出現興奮或酒醉感,伴有黏膜刺激癥狀。輕則頭暈、頭痛、惡心、嘔吐、步伐不穩;重則昏迷、抽搐及循環衰竭直至死亡。皮膚接觸苯會產生干燥、皸裂和紅腫。苯中毒對身體的危害歸結為三種:致癌、致殘、致畸胎。
表3為鋼桶常用涂料產品的配套稀釋劑成分。
鉛白是一種古老的白色顏料,可用于制造白色油漆,由于容易吸收,毒性大。黃丹的成分為氧化鉛,在油漆中作為催干劑。鉛化合物的毒性主要取決于分散度及其人體組織內的溶解度。鉛在體內的溶解度越大,對人的毒害性也越大。鉛作用于全身各系統和器官,主要涉及神經、造血、消化、心血管系統及腎。
表3 常用涂料產品的配套稀釋劑成分
涂料的稀料類別 |
配套的稀釋劑成分/% |
丙酮 |
環已酮 |
乙醇 |
丁醇 |
甲苯 |
二甲苯 |
乙酸乙酯 |
乙酸丁酯 |
200號溶劑汽油 |
硝基稀料 |
2 |
|
10 |
|
45 |
|
25 |
18 |
|
氨基稀料 |
|
|
|
50 |
|
50 |
|
|
|
醇酸稀料 |
|
|
|
|
|
50 |
|
|
50 |
聚氨酯稀料 |
|
50 |
|
|
|
50 |
|
|
|
環氧稀料 |
|
10 |
|
30 |
|
70 |
|
|
|
三、涂裝生產過程危險有害因素
1、火災、爆炸危險
(1)涂裝車間易燃易爆危險場所使用大量電氣設備(如照明器具、電動機、開關及配線板等),若選用不當或損壞后未及時維修,或在結構上防爆等級考慮不充分,沒有解決電氣系統的整體防爆問題等。
(2)在靜電涂裝生產時不遵守操作規程,容易產生放電火花,可能造成涂裝火災事故和溶劑蒸氣與空氣混合氣體的爆炸。
(3)廢漆、漆霧、涂料和溶劑污染的廢抹布等保管不善,堆積在一起易產生自燃和點燃。
(4)操作人員缺乏火患意識,不遵守防火規則,在火災危險場所違章使用明火而引發火災。
(5)在噴漆生產工序,如果噴漆室通風不夠,安全風量不足,則漆霧和溶劑蒸氣濃度容易達到燃燒、爆炸極限;在涂層流平、烘干工序,涂層流平區和隧道式烘干室內換氣不良,溶劑蒸氣濃度也可能過度積聚,達到爆炸極限而遇明火(火星、火花)就有可能引起燃燒、爆炸事故。
(6)油漆庫、調漆室、噴漆具、輸漆管道、配漆系統等設施、設備都不同程度存在易燃性溶劑,存在容易產生爆炸和火災的環境條件。
(7)涂裝車間內金屬設備的接地不良或阻值過大,造成靜電積聚,乃至靜電放電達到點火能量等級。
(8)雷雨季節產生雷擊災害,雷電能擊毀建筑物或發生人身傷亡事故,甚至引起涂裝車間易燃、易爆危險場所發生火災、爆炸。如烘干車間排氣出口遇雷擊,極易產生燃燒和爆炸事故。
2、電氣類危害
涂裝車間的電氣類危害存在的最主要問題與火災、爆炸危險分不開,因為電氣事故往往和灼熱、放電現象有關。由于涂裝車間為典型的易燃、易爆危險場所,車間范圍內的大多數空間可能存在易燃、易爆混合氣體和可燃、易燃介質,得到點火能量,容易造成火災、爆炸。在各種電氣危害中,涂裝車間的靜電危害是最常見的問題。表4為常見靜電危害舉例。
表4 常見靜電危害舉例
危害原因 |
危害種類 |
危害內容 |
危害舉例 |
靜電作用 |
爆炸與火災 |
引起可燃液體起火或蒸氣爆炸 |
輸送涂料的設備不接地可引起涂料著火 |
引起某些粉塵爆炸或起火 |
靜電可使樹脂粉末涂料爆炸 |
引起某些氣體爆炸或起火 |
高速氣流噴出時,可能引起爆炸 |
人身傷害 |
使人遭受電擊 |
靜電很高時,容易發出電擊 |
因電擊引起二次傷害 |
意外的電擊,可能引起跌倒 |
妨礙生產 |
引起電氣元件誤動作 |
影響電子元件正常工作 |
力學作用 |
影響質量 |
纖維纏結、吸附污塵 |
吸附于鋼桶表面影響產品質量 |
妨礙生產 |
使粉體吸附于設備上 |
影響粉體的過濾和輸送 |
靜電是由于兩種以上不同物質相互接觸、分離、摩擦而產生的。涂裝生產過程中有機涂料、有機溶劑的高速流動,有可能在管道、容器中積聚靜電電荷。同時涂裝生產往往用到靜電發生器,利用靜電原理施行涂料的涂覆,更易發生靜電電荷的意外釋放,造成危害。
靜電放電的火花一旦達到點火能量,就可能引起爆炸和火災。靜電高壓也是造成人員刺激,甚至成為造成工傷的原因之一。
許多事故案例證實,靜電放電時產生能量有可能達到點火能級,可引起溶劑型涂料和粉末涂料的燃燒。涂裝生產中產生靜電放電的原因,主要是兩電極間的空氣被擊穿而釋放能量所致。電極上有明顯的放電集中點,在瞬間,能量集中釋放在靜電噴涂和靜電噴粉形成的漆霧、溶劑、其它可燃性懸浮物空間,容易產生火花放電,并點燃、引爆易燃、易爆物質。
3、化學污染與毒性傷害
(1)噴涂作業二甲苯污染程度
涂裝生產過程中,產生中毒危害最為嚴重的,莫過于空氣噴漆、靜電噴漆作業場所的空氣污染。在噴漆作業范圍內其實測結果表明,二甲苯的含量高達1600~2400mg/m3。尤其是在沒有封閉噴漆室和排風的作業場所,操作者往往用空氣或靜電噴漆槍在作業場所直接對著鋼桶進行噴涂,以至造成工作場所內有機溶劑含量的積聚,其危害最大。這種情況下,二甲苯含量往往超過國家標準規定限值的10~20倍,在涂裝作業中,苯中毒這類職業危害很普遍。
(2)苯中毒危害
涂漆過程,特別是噴漆作業是接觸有毒物質的典型崗位。其中有毒物質主要來自有機溶劑涂料中存在的有機溶劑和稀釋劑。如果涂裝前處理作業除油清洗使用的是各種有機溶劑,同樣也會接觸有毒物質。其中危害最大的是苯、甲苯和二甲苯。若在缺乏防毒安全措施的條件下長期操作,就有可能造成對人危害很大的苯中毒。
(3)鉛中毒的危害
涂裝作業長期接觸涂料還可能引起操作人員的鉛中毒。由于以下各種物質造成涂料中鉛的存在。
防銹底漆所用的鉛丹(又稱紅丹)中的四氧化三鉛,具有很高的堿性。黃色、綠色油性漆、磁漆所用的鉛鉻黃中的鉻酸鉛,包括少量的硫酸鉛等。用于制造白色油漆的鉛白,是一種古老的白色顏料,其主要成分是堿式碳酸鉛,易溶于胃液中,可達到59.8%~77.9%,容易吸收,毒性大。油漆中作為催干劑的黃丹能和油生成鉛皂,成分為氧化鉛。
紅丹是優良的防銹顏料,廣泛地用于防銹漆,但它是一種毒性較大的含鉛顏料,因此,紅丹不可以用在與食物有關的涂裝。
四、涂裝生產的工藝危險性
1、涂裝前處理工藝危險
前處理包括除油、除銹、酸洗、磷化、鈍化、清洗等。前處理作業場所的危險、有害因素是來自前處理作業過程所用的有害材料及其工藝操作不當。
鋼桶前處理工藝中的除油作業,常用的有機溶劑以汽油和二甲苯較為普遍,此外還有丙酮等。除油工藝還常常用到氯代烴類溶劑,如三氯乙烯、三氯乙烷和三氯三氟乙烷等,均屬于不同程度的有害物質,其中以三氯乙烯最為嚴重,它與水易生成劇毒的光氣。操作中如不符合職業安全衛生規定,往往容易造成中毒事故。同時,除油所用的有機溶劑,往往不僅是有毒有害物質,同時還屬于易燃、易爆物質,容易揮發且閃點低,給前處理作業帶來嚴重不安全因素。
用化學方法除油時常用水基清洗液和堿液,往往含有表面活性劑。為此,這類除油處理液的排放和除油后沖洗水的排放,都屬于含表面活性劑廢水,尤其是化學耗氧量超過正常排放標準很多,是一種比較嚴重的廢水污染源。
化學方法磷化時主要采用硫酸、鹽酸、硝酸和磷酸溶液,而且磷酸也是磷化處理液的主要組分,以上4種酸液在使用中,存在著化學灼傷和腐蝕危險因素。而工藝過程中產生的酸霧,既有腐蝕和職業危害問題,還存在嚴重的環境影響,需要治理凈化。
2、噴漆工藝
噴漆工藝場所在一般情況下都屬于燃燒、爆炸性危險性場所。特別是在鋼桶大批量生產的涂裝生產中,大量的有機溶劑和摻有有機溶劑的涂料在噴涂工藝環節中連續使用,這些物料很大程度上集中于輸漆、調配漆工藝環節,因此,輸、調配漆環節屬于易燃、易爆場所,要特別注意防火災、爆炸事故的發生。
在采用溶劑型涂料的涂裝過程中,散發在空氣中的有害物質,主要是噴涂過程中散發的固體漆霧粒子(樹脂、顏料、填料),以及從涂漆流平、干燥等各種工序階段所揮發出的溶劑廢氣和其它有機廢氣。這些溶劑廢氣及其它有機廢氣,積聚到一定程度就可能達到燃燒、爆炸濃度極限,與空氣混合形成易燃易爆氣體,造成事故隱患。
噴漆工藝除火災、爆炸危險之外,揮發的溶劑廢氣及其它有機廢氣中往往存在有害化學物質,據調查,涂漆工藝作業人員中急性苯中毒、苯中毒患病率,苯致再障、白血病、鉛中毒的發生率都比較高。其中生產危害最大的是苯、甲苯和二甲苯。若在缺乏防毒安全措施的條件下長期操作,就有可能造成對人危害很大的苯中毒。其次,涂料中的次要物質中有顏料,顏料中的鉛和鉻是危害最為嚴重的物質,因為鉛和鉻等都是對人體可能造成傷害的重金屬物質。表5為涂裝生產中不同階段的油漆溶劑揮發量。
表5 涂裝生產中不同階段的油漆溶劑揮發量
涂料名稱 |
溶劑揮發量/% |
噴涂階段 |
流平階段 |
干燥階段 |
揮發型漆(過氯乙烯漆、硝基漆) |
60~80 |
最初5min揮發10~30 |
小于10 |
氯化聚合型漆(醇酸漆) |
30~40 |
40~60,最初5min內揮發40% |
10~20 |
氨基烘漆 |
30 |
60%在15min內揮發 |
10 |
從涂裝作業場所排出的廢氣中,污染大氣環境的有害物質有下面三類:
(1)可產生光化學煙霧的有機溶劑(二甲苯、甲乙酮);
(2)排出的惡臭、涂料揮發物,熱分解生成物及反應生成物(丙烯醛、甲醛)
(3)涂料粉塵。
這些排出物的種類和數量隨涂料品種、使用量和使用條件而異。油漆車間排氣的發生順序如下圖所示。
圖1 油漆車間排氣的發生順序
3、粉末涂裝工藝
粉末涂裝,是通過特殊的涂覆工藝使粉末涂料吸附到被涂鋼桶表面,并在被涂鋼桶表面形成涂膜。通常采用靜電涂覆方法進行,稱為粉末靜電涂裝。
粉末靜電噴涂,是采用壓縮空氣將粉末涂料均勻懸浮霧化后輸送至施以高壓靜電的噴粉槍,粉末粒子帶上電荷后,在空氣動力和強靜電場的雙重作用下,在封閉或半封閉噴涂室內涂覆到與接地回路導通的鋼桶表面。當鋼桶上粉末沉積到一定厚度,積累電荷會阻止同電性的粉末繼續堆積,過噴粉末由回收風口吸入回收裝置進行粉氣分離,粉末被回收再用。
由于噴涂工藝過程中噴涂空間的懸浮粉末涂料超過一定的粉塵濃度可能達到爆炸極限而造成爆炸環境,所以必須采用通風手段加以控制,其通風量必須滿足安全氣流量的量低要求。通常以低風壓的大抽風量作為安全氣流,使其透過噴室內過濾向室外排放。而工藝上真正作為粉末回收用途的,往往是需要較高風壓抽吸的回收氣流對過噴粉末進行清理、回收。
粉末涂裝工藝造成災害性最大的事故莫過于粉末噴涂引起的燃燒和爆炸。事故致因機理為:
(1)粉末涂料為可燃物質,它的粒徑范圍在350μm以下,其中大部分是75μm以下的粒子,處于這個粒徑范圍的有機粉塵具有燃燒爆炸的可能性。以環氧粉末為例,它的著火溫度是530℃,最小點火能量是0.35mJ。
(2)在正常噴涂作業情況下,靜電高壓為6~9萬伏。如果噴涂器電極與鋼桶的間距不當,可能發生放電打火現象。如果高壓發生器的恒流源控制失效,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。
(3)噴粉艙內是粉末與空氣的混合空間,如果回收風量不足以將粉末/空氣混合濃度降低到最大允許濃度10g/m3以下,則粉末/空氣很容易達到爆炸濃度下限值。若遇靜電打火能量超過粉末燃燒的最小點火能量,就很有可能引發燃爆事故。
事故發生頻率最高的,要數因抽吸風量不匹配引起的噴粉艙跑粉(逸粉)。從工業衛生意義上說,這已經造成后果。其直接的危害是對作業人員身體健康帶來的不良影響。粉末涂料雖然毒性較低,但實際上,粉末涂料不同程度存在刺激性化學物質。涂裝生產有不少塵肺病(肺塵埃沉著病)案例是由于噴涂工吸入一定量的樹脂粉末引起的。而且,如果人體經常暴露在樹脂粉塵中,很容易引起器官黏膜輕度或中度炎癥。與皮膚過多、頻接觸也會產生皮炎癥狀。此外,跑粉現象還可能在燃燒爆炸時釀成二次事故。
4、涂裝干燥工藝
目前大多數制桶廠都采用烘干室進行涂料強制干燥的工藝,不論涂裝烘干室采用什么樣的能源,烘干室內任何部位在工作狀態時可燃氣體(或粉末)的濃度達到爆炸范圍都有可能形成燃燒、爆炸事故隱患。因此,涂膜烘干室內部以及鋼桶進出口外3米的空間均處于爆炸危險區。其中可燃氣體最高體積濃度不應超過其爆炸下限的25%,空氣中粉末最大含量不應超過爆炸下限濃度的50%。涂膜烘干室有機溶劑揮發形成的可燃氣體積聚不宜倚賴于自然通風進行驅除,通常涂層中溶劑在受熱5~10min內約有90%的溶劑逸出,這是一個比較容易出危險的時間段,應該配置機械或其它方式的強制通風。
無論是間歇式烘干室還是連續式烘干室加熱器表面溫度一般都很高,往往可能接近、甚至超過鋼桶涂層溶劑的引燃溫度,必須采取可靠的安全保障措施的條件下加熱器表面溫度才能適當提高。
使用遠紅外電加熱的烘干室,一旦鋼桶碰撞、跌落,以及檢修過程中,都有可能損壞輻射器,而引發火災和觸電事故。電加熱器與支架間電氣絕緣的不佳,也可能引發接觸性短路火花而引發火災事故。所以加熱器的連線必須接觸良好、邊接可靠。
烘干室屬于加熱設備,涂層干燥、固化過程中不可避免會有可燃溶劑蒸氣產生,烘干室結構上不是屬于有限空間就是屬于密閉空間。所以烘干室內部完全可能形成爆炸性危險場所,一旦發生爆炸,后果將非常嚴重。