4.1 本条明确规定,凡有静电危害的工序、设备或场所,必须采用相应的措施。这里采用“必须”这一严格用词是防止静电灾害,确保安全生产的需要。相反,对虽有静电,但由于其量很少,不可能造成静电危害的工序、设备或场所,就可不采取措施。对于采取措施后带电体的静电电位应控制在推荐的允许值以下推荐的允许值在4.3中作了明确规定。
4.2 本条规定在周围环境可能出现爆炸性气体的场所,必须加强通风措施,使其浓度控制在爆炸下限以下。这是确保生产安全和人体健康所必要的条件,也是一般防爆场所首先应采取的必要措施。
4.3 本条规定了采取静电安全措施后,带电体的静电电位值应控制在推荐的允许值以下。由于在周围环境存在可燃性混合物并可能达到可燃或爆炸上、下限之间的区域,其静电允许值决定于周围介质的最小着火能量,即介质最小着火能量愈小,则带电体的允许电位愈低。对于仅使人遭电击的场所,带电体电位允许值主要决定于其对人体放电时的火花能量。由于带电的绝缘体火花放电时火花能量与带电电位、对置电极形状及位置、火花放电面积等诸因素有关,而放电面积的大小又受很多因素的影响。以橡胶制品半成品来说,首先受胶料配方的影响较大,而橡胶制品的胶料配方又有数千种。为此,这里采用推荐的允许值是用日本《静电安全指南》中的数据,经橡胶行业实际使用证明,这种数值用于橡胶行业是安全可靠的,也是可以实现的。
对由于静电电击可能造成二次事故的场所,本条规定了除需控制静电电位外,还应对设备或装置采取相应的安全措施。这是属于防止二次事故的安全措施,应引起重视。
4.4 本条主要阐明:为防止由于操作人员人体和服装带电可能造成的静电火灾、爆炸事故,规定了凡是由于操作人员人体带电和服装带电可能形成火灾、爆炸危险的工序或区域,操作人员必须穿防静电鞋、防静电工作服。同时严禁操作人员穿着合成纤维或其他非导电材料的衣服进入上述场所,严禁在上述场所脱衣服。
这里的用词是很严格的,对火灾、爆炸危险场所穿防静电鞋及防鞋电工作服,使用了“必须”这一严格的用词,这是从国内外静电事故中总结出来的经验,同时已为模拟试验论证。几乎所有的国外规程都规定了上述场所必须穿防静电鞋和防静电工作服。例如:德国化学工业协会发表的《防止静电事故指南》(1962年)在3~5条中对危险工房内的操作人员应穿导电鞋,其对地电阻为10000000Ω。南澳大利亚静电规范5.3中也作了相应的规定。我国在研制防静电鞋、导电鞋的过程中做了下述试验:人穿着不同类型的鞋,在计算机房油漆木地板上走2min后坐在椅子上(人造革金属腿椅子)抬腿,同时接触Q -V静电电位计一端,测得下列结果:
测试环境温度:20℃,湿度:44%
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鞋 型|导电鞋|泡沫塑料拖鞋(女)|泡沫塑料拖鞋(男)|布 鞋
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(V)| 0 | 2600 | 4200 |200
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注:摘自《劳动保护技术》1981年第5期第23页。
上表说明人体穿绝缘性能好的鞋在人体运动后将使人体产生高达数千伏的电位,根据标准2.6中的公式计算,这样高的静电电位在很多场合是不允许的,而穿用导电性能好的导电鞋或防静电鞋以后,就完全可以使人体电位保持在接近于零的数值,避免了人体带电及由此引起的灾害。为此,这里采用“必须”是应该的。
对服装带电及脱外衣时服装之间的放电问题,在某种特定的条件下也将成为静电点燃源,国内外都发生过这类事故,所以在美国防火协会1972年通过的《静电》规范2450条中作了规定。1970年南澳大利亚静电规范5.2条中也作了规定。但所用的词不十分严格,鉴于近几年来合成纤维衣料的迅速发展,服装带电的现象日益严重,为防止静电灾害,本规程中采用了“严禁”这一严格用词。防静电工作目前国内正在积极开展工作,进展较快,预计近年内即可有产品供应,为此对有爆炸和火灾危险区域的操作人员作了严格的规定,必须穿防静电工作服。
本条同时明确规定了凡需防止人体带电的场所,操作室应该铺设导电地面,其对地电阻值应不大于1000000Ω。对于人站在导电地板上的规定,南澳大利亚规范5.3(a)、美国防火协会规范2420中均有规定。根据3.1中接地电阻值的计算结果,R=2×10000000Ω。而我国目前生产的防静电鞋的对地电阻在时100000≤R≤10000000〔Ω〕,所以导电地面对地电阻在1000000Ω时,穿着防静电鞋的操作人员站在其上,人体对地电阻仍小于2×10000000Ω,能达到安全要求。这样就把防静电接地的总电阻值1000000Ω与导电地面于地电阻值统一了起来,以便于执行,同时也与各国规定的数值基本一致。
导电地面一般可采用导电橡胶板铺设在水泥地面上,将其通过设备的金属底座接地。也可采用特制的导电水泥地面,其做法如下:在灰泥基础上铺好一层用8号镀锌铁丝制成网格为50mm的弯皱网,并予以接地,在网上先浇一层水泥,其水泥配方为:普通水泥100份、乙炔炭黑3.2份、普通碎石150份,水泥层厚度为1寸,作为下层水泥层。然后再浇一层水泥,其配方为:普通水泥100份、乙炔炭黑2.2份、氧化铬1.1份、碎石150份,水泥层厚度为0.5寸,经2周后,加以磨光即成为导电水泥地面。水磨石导电地面也可照此方法处理,仅石料按要求另选品种,(摘自日本提供的技术资料)。目前,一般橡胶厂内不少操作岗位,为保持半成品的清洁,在水泥地面上铺设了橡胶板,将这橡胶板改为导电橡胶板即可满足要求。
4.5 本条与4.4的区别主要是属要求严格程度的用词不同,同时没有提出穿防静电工作服的要求。其他内容均相同。
4.6 本条主要列出橡胶制品加工过程中主要工序及场所的静电安全措施,其他工序的防静电措施可参照这些工序采取相应的措施,现逐条解释如下。
4.6.1 炼胶:用开放式炼胶机进行生胶塑炼及对绝缘性能好的胶料进行压片时,胶料静电电位可达1万伏至数万伏,一般情况下,仅导致对操作工人的电击,但在胶料中含有可燃性混合物并发挥到可燃浓度时,则可引起起火现象,不少厂在返炼汽油胶浆回收胶膜时发生过静电起火现象。应采取的措施为:
(1)采用离子流消除器消除胶料静电;
(2)操作人员应穿防静电鞋,操作区地面应是导电地面。
4.6.2 烈炼:用开放式炼胶机供热炼胶时,如胶料绝缘性能较好,则供出胶片的静电电位将达数万伏(某厂实测数据达45kV),使操作工人遭电击,应在供胶胶片取出处装设感应式静电消除器以消除静电,其他措施同上。
4.6.3 胶浆制造:因使用易燃性轻剂,环境局有爆炸危险场所,在下列情况下将产生导致火灾或爆炸的静电放电火花:
(1)在人体带电电位达一定值时;
(2)设备传动用传动带或三角带摩擦带电对传动轮放电时;
(3)胶浆桶壁吸附胶膜剥离及用金属工具撞击桶体时;
(4)用油泵向搅拌机内直接喷射加汽油时;
为避免由于静电放电火花引起的火灾、爆炸危险,除必须采取良好的通风措施外,应采取下列各项静电安全措施:
(1)操作人员必须穿防静电鞋和防静电工作服,操作区地面必须是导电地面。
(2)传动用的三角带必须采用防静电三角带。当使用普通三角带传动时,必须采取提高其表面导电性能的措施。一般可用下述几种涂料涂刷与皮带轴接触的带电体表面:
a.甘油和水之比为1:1;
b.甘油和酒精之比为1:1;
c.胶体石墨和水;
d.清漆和乙炔炭黑之比为9:1。
并应定期检查,根据使用情况及时涂刷,使被涂刷的带电体表面任一点对地电阻不大于10000000Ω(引自南澳大利亚静电规范附录C和附录D)。
(3)胶浆桶壁粘附胶膜的剥离必须离开有火灾或爆炸危险的区域。
(4)严禁用油泵直接向胶浆搅拌机内喷射汽油,加油时动作要轻,速度要慢(苏联对流出口速度控制在不超过1m/s),必须采用自流加油方式。当输送汽油及其他溶剂的管道采用橡胶胶管时,必须采用导电橡胶软管或有金属编识层的导电胶管,并必须注意将其可靠地接地。
4.6.4 涂胶:涂胶工艺是用含溶剂的胶浆涂在纺织物上。由于溶剂挥发使周围空间存在可燃性混合物,经常因静电引起火灾,甚至发生爆炸事故,必须采取下列各项静电安全措施:
(1)设计涂胶机时,涂胶胶辊必须采用导电橡胶胶辊,使生产过程中尽量少产生或少积累静电。据测定,在采用普通胶辊生产时,胶辊电位达到6×10000V以上,易引起胶辊对操作人员和带电胶布的火花放电,因而导致爆炸和火灾危险,而采用导电胶辊后可使静电电位显著降低。
(2)在适当地点装设感应式静电消除器,以消除胶布上所带的静电荷。
(3)增加带电体周围环境相对湿度,在涂胶辊、胶布拉出处和干燥籍等部位设局部蒸气喷雾设施,使带电体周围空间湿度保持在70%以上。
(4)凡接触胶浆或带电胶布的工具必须采用电阻率为1000000~1000000000Ω.cm的导电材料制成,以免带电或胶辊或胶布对金属工具尖端的放电引起火灾、爆炸危险。
(5)防止人体带电的措施按4.4条执行,其解释部分也适用于本条。