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金属粉末涂料粘贴设备的爆炸风险及防备

作者:陈阳 2018年04月08日 国内新闻

慧聪外表处置网讯:1 前言

金属颜料粘贴是指将金属颜料粘贴到粉末涂料颗粒外表,制成具有金属闪光粉末涂料的工艺进程。在粉末涂料颗粒的外表粘贴的金属粉颜料次要有铝、铜、锌、镁、不锈钢等金属颜料。

金属粉末涂料粘贴设备是将金属颜料粘贴到粉末涂料颗粒外表,构成金属粉末涂料的设备。

2 金属闪光粉末涂料粘贴设备的爆炸风险

2.1金属颜料的爆炸特性

铝粉、铜粉、锌粉、镁粉及不锈钢粉是粉末涂料常用的金属颜料,以铝粉的用量最大,其引燃能量很低,爆炸指数Kst很高,在各类金属颜料中爆炸风险最大,铝粉的爆炸特性如下:

均匀粒径(D50)22μm

爆炸上限浓度25gm-3

最大爆炸压力Pmax=1.24MPa

爆炸指数Kst=110MPa•ms-1

爆炸等级St3

随着均匀粒径(D50)的越小,金属粉的最大爆炸压力P和爆炸指数Kst增大。

2.2铝粉的最小引燃能量(MIE)

铝粉的最小引燃能量(MIE)因均匀粒径、粉尘云浓度、颗粒外形、环境温度和湿度而异。最小引燃能量低于10mJ。

用于制备金属闪光粉末涂料的的铝粉颜料通常由20%~40%的片状铝粉和60%~80%的非片状铝粉组成。片状铝粉的粒径D50为4~12μm,可发生极为光亮的金属闪光效果。非片状的铝粉颜料亦可发生很好的闪光效果,其粒径D50为10~30μm。片状铝粉的最小引燃能量能够低于5mJ。

2.3金属粉末涂料的爆炸特性

规范配方粉末涂料的爆炸特性为:

均匀粒径(D50)35μm;

最大爆炸压力Pmax≤0.80MPa;

爆炸指数Kst≤11.0MPa•ms-1;

爆炸等级ST1。添加≤5%质量分数的铝粉将使金属闪光涂料的的爆炸指数将进步10%,即爆炸指数Kst≤12.1MPa•ms-1,爆炸等级ST1。

添加≥25%质量分数的铝粉将使金属闪光涂料的的爆炸指数接近纯铝粉的爆炸指数,即爆炸指数Kst≥110MPa•ms-1,爆炸等级ST3。

3 金属粉末涂料粘贴设备

金属粉末涂料粘贴设备为具有爆炸风险的设备,其技术功能应契合GB/T15577关于粉尘防爆平安的相关要求。

3.1双罐粘贴零碎

图1所示为最常用的粘贴罐与冷却罐别离的双罐式粘贴零碎,金属颜料粘贴罐的功用:

升温:可采用不同的加热方式是将粉末涂料颗粒平均升温,到达粉末涂料的玻璃化温度。并准确控制罐内温度。

投入金属颜料,充沛混合,在最短的工夫内将金属颜料粘贴到粉末涂料颗粒外表。粘贴附着进程即告完毕。此时,应以最快的速度将粘贴好的金属粉末涂料从粘贴罐中排出到冷却罐中,使之尽快冷却。

在粘贴进程中应充入惰性气体氮气(N2),并准确控制容器内氧气(O2)的含量低于平安极限。

关于不同配方和不同批次的粉末涂料玻璃化温度存在差别,因而精确测定粉末涂料的玻璃化温度,关于无效控制粘贴工艺参数非常重要。

冷却罐的功用在于:

从高速混合机中排出的热态金属粉末涂料进入冷却罐后,应尽快停止冷却,使其温度降到常温以下。

冷却进程通常运用低速混合机,其混合容器和搅拌桨设有冷却水套,并可向容器内通入枯燥冷气。低速混合机的容量应足够大,以满足批量迅速冷却的需求。

金属粉末涂料粘贴设备的爆炸危险及预防

3.2单罐粘贴零碎

在同一罐体内按顺序完成粘贴和冷却进程的零碎。单罐粘贴零碎的功用与双罐粘贴零碎相反。

3.3料罐翻转式粘贴零碎

料罐翻转式粘贴零碎是在料罐翻转式混合机(Container Mixer)平台上增添了金属颜料粘贴功用构成的。其功用与单罐粘贴零碎相反。

3.4干(掺)混设备

干(掺)混(Dry Blending)是指用普通混合(Mixing)工艺,将金属颜料掺混到粉末涂料中的进程。金属颜料掺混进程存在很大的爆炸风险,必需在掺混进程中向混合容器内充入惰性气体,且严厉控制氧气含量。

掺混后的金属粉末涂料亦可发生较为光亮的金属闪光效果。但是金属颜料极易结团,易与粉末涂料别离,从而招致涂装后的颜色和光泽不平均,色差较大。别离的金属颜料团有能够使喷枪梗塞。经过回收零碎回收的金属粉末涂料的反复应用率较低。

4随着中国经济向消费型模式的转型, 电子商务和移动电子商务的快速发展带来了支付行业强劲的增长。 金属粉末涂料粘贴设备的平安设计

铝粉颜料及其与粉末涂料混合物的爆炸风险是客观存在的。避免和防止爆炸发作,是研制金属粉末涂料粘贴设备的重要义务和责任。其平安设计该当包括以下内容:

铝粉投入的下限:≤5%质量分数是金属粉末涂料的下限。

金属粉末涂料粘贴必需在惰性气体(氮气)环境中停止,氮气充气压力应停止实时监测、报警。

罐内氧气含量检测及控制:罐内氧气含量下限应≤5%。应采用氧气含量检测仪停止实时监测、控制盒报警。

罐内温度场控制:罐内温度场由工业控制计算机(或PLC)依据温度传感器反应的温度场信号控制加热零碎。温度场控制精度应≤±1℃。

铝粉投入:铝粉投入及投入速率由工业控制计算机(或PLC)控制。铝粉投入速率过快,有能够引发摩擦静电。

泄爆管道设计:爆炸泄爆应依照相关国度规范设计。一旦发作爆炸或熄灭及时将爆炸气流引导到平安空间。 #p#分页标题#e#

机械零碎的平安设计:机械构造平安设计的首要义务是最大限制地防止发生静电和静电电荷的集聚。机械构造平安设计也必需保证人员和设备的相对平安。

电气零碎的平安设计:(1)全部电器设备(包括电控箱、电动机、变频器等的防护等级应为IP65);(2)全部电器设备均应有良好的接地维护。接地维护零碎的设计和装置应契合相关国度规范的规则。

互锁,显示与报警:电气零碎、机械零碎,以及运转参数之间,应设计完好的互锁维护零碎,保证人员和设备的平安。运转参数应实时检测,显示;毛病发作时应报警并显示毛病点。

设备的装置环境:金属粉末涂料粘贴设备的装置环境应契合St3爆炸等级的要求。

设自动控制零碎:金属粉末涂料粘贴设备自动控制零碎的设计,必需保证明施本文如上所述全部要求的功用。

5 避免与预防静电事故

避免与预防静电事故是保证金属粉末涂料粘贴设备平安运转不可或缺的成绩。避免与预防静电事故应遵照相关国度规范的规则,包括:

机械及电器设备的防静电措施;

操纵者服饰的防静电措施,以及操纵者服饰违禁物的规则;

设备装置环境及相关修建物的防静电措施;

操作规程的防静电措施。

6 金属粉末涂料的后处置

无效肃清未粘贴上的铝粉,对保证金属粉末涂料的涂装效果及涂装进程的平安非常重要。

7 结语

对具有爆炸风险设备平安性的讨论和研讨,其重要意义不只限于平安自身。就本文关于金属粉末涂料粘贴设备平安成绩的讨论,不好看出,片面完成提出的各项要求,将使金属粉末涂料粘贴设备的技术功能,包括平安性和牢靠性愈加先进。