Промышленные термореактивные порошковые краски обычно производятся смешением и экструдированием смол, отвердителей, пигментов, и различных добавок. Полученная твердая смесь измельчается в тонкодисперсный порошок. Такие порошки наносятся на окрашиваемые детали их распылением сжатым воздухом на специальном оборудовании с использованием электростатической зарядки порошковой краски, способствующей переносу частиц на изделия.

Нанесение можно проводить как на полностью автоматизированной, так и на ручной линии, когда изделия проходят через окрасочную зону с раположенными по ее стронам несколькими распылительными пистолетами и помещаются в печь полимеризации с помощью конвейера.

Давление воздуха находится в пределах 0.8-2.0 кПа (10-30 psi), а напряжение на коронирующих электродах порядка 10-90 кВ при силе тока от 1,5 мкА (Tribo ) до 100 мкА.

Линии спроектированы таким образом, чтобы минимизировать количество перераспыленного порошка. Избыток краски удаляется вытяжной вентиляцией  и собирается для повторного использования или устранения.

Из информации в этом Руководстве, касающейся положений по технике безопасности, становится ясно, что уровень опасности применения порошковых красок ниже того, что характерен для традиционных органо-растворимых красок. Для воспламенения облака пыли порошка необходимо затратить в 50-100 раз больше энергии, чем в случае смеси растворитель / воздух; благодаря этому его существенно сложнее зажечь. Вдобавок, для того, чтобы это воспламенение произошло, концентрация воздушно-порошковой смеси должна стать выше определенной, известной как нижний предел воспламенения (НПВ).

Тем не менее, в зависимости от различных факторов определенная опасность при использовании порошков действительно существует. Для того, чтобы ее избежать, необходимо принимать меры предосторожности, которые следует рассматривать как меры по безопасности труда. Если им следовать, то любой риск можно свести до минимума.

Основная опасность, связанная с электростатическим нанесением, заключается в следующем:

(1) Взрывоопасность порошковой пыли и возникновение пожара

(2) Поражение электрическим током

(3) Подвергание воздействию вредных вещевств

(4) Поражение сжатым воздухом

Причины

1.Пыль порошковой краски, будучи тонкодисперсным материалом органической природы, может быть взрывоопасной. Взрыв может произойти когда одновременно:

(1.1) концентрация пыли в воздухе находится между нижним и верхним пределами взрываемости.

(1.2) и имеется источник воспламенения, с необходимой для взрыва энергией. К подобным источникам воспламенения могут относится:

(a) горячие поверхности или открытое пламя

(b) электрические разряды или искры

(c) электростатические разряды

2.Пожар может начаться в случае, если слой осевшего порошка или его облако приходит в контакт с источниками воспламенения. Пожар в толще порошковой краски может привести к взрыву пыли, в случаях когда либо горящие частицы порошковой краски попадают в какое-либо ограниченное пространство оборудования, например в пылесборник, либо же когда нарушен покой горящей пыли.

Предотвращение взрыва порошковой пыли

1.Взрыва можно избежать, если не соблюдаются оба из перечисленных условий. Порошковая краска должна быть сформулирована таким образом, чтобы избежать существования обоих этих условий, однако, из-за сложности полного устранения источников воспламенения, должно быть больше уверенности в том, что достижение взрывоопасных концентраций порошка предотвращено. Этого можно достичь при условии, что концентрация порошка в воздухе поддерживается на уровне ниже 50% нижнего предела воспламенения.

2.Значения нижнего предела взрываемости для большинства порошковых красок обычно лежат в пределах от 20 г/м3 до 70 г/м3 в зависимости от специфических химических и физических свойств краски. Рекомендуется, чтобы для максимально высоких концентраций пыли порошка использовались значения предела взрываемости с двойным запасом. Распылительное, а также связанное с ним другое оборудование, такое как пылесборники, должны поэтому быть спроектированы и сконструированы таким образом, чтобы концентрация пыли в них никогда не превосходила 10 г/м3. Концентрацию пыли следует понижать ниже этого значения настолько, насколько это будет обоснованно практично. Для получения информации по проектированию камер нанесения и распылительного оборудования  и работе с ними необходимо обращаться к нормативным документам Pr EN 12981 и Pr EN 50177.

3. Блок нанесения порошковой краски должен быть четко расчитан согласно рабочей мощности вытяжного оборудования, а также максимальному числу и производственной мощности распылительных пистолетов. Необходимо регулярно проверять состояние оборудования и качество переноса порошковой краски при установленных технологических параметрах, при которых концентрация порошково-воздушной смеси не превышала бы 10 г/м3.

4. Для того, чтобы предотвратить скопление пыли на определенных участках оборудования, необходимо ввести четкий график обслуживания и очистки линии окрашивания. В случае использования электростатического оборудования для нанесения красок, большие скопления пыли могут воспламеняться за счет перегрева. Температура внешних поверхностей электрического оборудования, или поверхностей, на которых может осаждаться пыль, не должна превышать 270ºC. Эта температура составляет 2/3 от минимальной температуры воспламенения.

5.Следует избегать очистки оборудования сжатым воздухом или сухими щетками. Предпочтительно использовать разработанный метод очистки специальным пылесосом согласно положению IP6X/IP54 стандарта EN60529 или очистку влажными щетками.

6.Курение должно быть строго запрещено и все источники воспламенения, такие как спички и зажигалки, необходимо исключить из зоны окрашивания.

7.При обычном обслуживании линии окрашивания и ее очистки равным образом уместны принципы как исключения образования пылевых облаков, так и источников воспламенения из зоны окрашивания.

Причины

Основными причинами поражения электрическим током являются:

(1) неадекватное  или плохое заземление, способствующее накоплению статического электричества, приводящего к последующему искрению или удару электрическим током.

(2) пробой или перегрев электрического оборудования, что приводит к пожару или удару электрическим током.

Предотвращение

1.Контактные зоны между рабочей деталью, несущими балками и конвейером должны соответствующим образом проектироваться и регулярно проверяться, чтобы в любой момент времени было гарантировано заземление необходимого уровня. Балки должны быть спроектированы таким образом, чтобы избежать ненужных скоплений на них как порошка, так и заполимеризованного материала. Для обеспечения нужного контакта их необходимо регулярно чистить.

Для того чтобы постоянно отслеживать эффективность системы заземления между балками и конвейером, необходимо везде, где это будет полезно, установить автоматические устройства аварийной остановки или системы предупреждения.

2.Окрашиваемые металлические объекты должны иметь сопротивление не выше 106 Ом.

3.Полы и другие поверхности, с которыми может контактировать оператор, должны быть токопроводящими и иметь сопротивление также не выше 106 Ом. Нетокопроводящие материалы можно окрасить токопроводящими компаундными материалами для пола и покрытиями.

4.В качестве дополнительной меры предосторожности, все компоненты распылительного оборудования необходимо  соединить между собой через эквипотенциальную связывающую систему. В нее следует включить все узлы электрооборудования, металлические полы, потолки, ограждения, перегородки, конвейеры, а также генератор электрического тока высокого напряжения.

5.В качестве альтернативы физическому заземлению окрашиваемого изделия, можно использовать ионизирующие устройства, позволяющие снимать любые саккумулированные электростатические заряды. Это устройство следует разместить как можно ближе к окрашиваемой детали.

6.Необходимо проектировать и конструировать конвейеры таким образом, чтобы, чтобы свести к минимуму раскачивание окрашиваемых изделий.

7.Для того, чтобы предотвратить скопление пыли на электрооборудовании, а вентиляционные трубопроводы и охлаждающие вентиляторы не были бы закупорены препятствующими движению воздуха отложениями порошка, необходимо ввести программу по регулярному обслуживанию и очистке оборудования.

8.Внутри камеры нанесения должны находиться только распылительные пистолеты, связанные с ними электрические кабели и шланги для транспортировки порошка к пистолетам.

Если такого объединения электрооборудования, включая генератор электрического тока высокого напряжения, внутри камеры избежать невозможно, то установку оборудования следует проводить честко соблюдая требования стандарта EN 50050 (Ручные пистолеты) и EN 50 177 (Автоматические пистолеты), а также Стандарту IPX.

9.Рабочему персоналу необходимо надевать полностью закрытую одежду из антистатического волокна, антистатические перчатки и обувь в соответствии с требованиями стандарта ISO 2023/2024.

Причины возникновения опасности

Проблемы со здоровьем при обращении с порошковыми красками могут возникнуть при воздействии тех вредных веществ, которые могут содержаться как в красках, так и самих готовых покрытиях.

Предотвращение

1.Введенное законодательство Еропейского Союза требует, чтобы производитель выполнял оценку воздействия на окружающую среду и рабочую зону выделяющихся вредных веществ  и принимал меры, необходимы для предотвращения или контроля их выброса.

2.В качестве одной из этих мер, не этикетке упаковки, прилагающейся технической документации и других информативных источниках производителю порошковой краски следует давать информацию о содержащихся опасных компонентах. Порошковые краски классифицируются и маркируются в соответствии с Директивой Евросоюза об Опасных Веществах. Производители порошковых красок предоставляют Бюллютени по технике безопасности при работе с красками в стандартизированном виде, основанном на этой Директиве. При проведении оценки влияния вредных веществ должное внимание должно быть уделено информации, приведенной в Бюллютене по технике безопасности. В отчете должна содержаться следующая информация:

(а)       подробное описание и информация по всем опасным веществам

(b)       информация о вреде для здоровья, оказываемом этими продуктами и веществами

(c)       информация о предельных концентрациях воздействия на рабочий персонал.

(d)       советы по безопасному обращению и применению материалов

(e)       советы и меры, необходимые для предотвращения воздействия.

3.При составлении оценки необходимо всегда помнить следующее:

Из порошковых красок может формироваться пыль, которая сама по себе представляет опасность для здоровья. Всегда, когда концентрации воздушно-порошковых смесей отдельных веществ превышают, или находятся на пороге превышения предельно-допустимых концентраций, которые установлены местными законодательными органами или внутри предприятия, необходимо принимать меры по предотвращению выделения или контролю за воздействием этих компонентов.

4.Порошковые краски с содержанием ТГИЦ

4.1 Классификация и маркировка порошковых красок, содержащих ТГИЦ

Специальная фраза: Содержит 1,3,5-Трис(оксиранилметил)-1,3,5. триазин-2,4,6(1H,3H,5H)-трион. Может вызывать аллергическую реакцию.

Формулировка R-фраз -

R36 Обладает раздражающим действием на глаза.

R20/22 Также опасны при вдыхании и глотании

Необходимо отметить, что на порошковые краски с содержанием ТГИЦ (С³0.1 вес. ч.) распространяются меры предосторожности, описанные Директивой 1999/38/EC (Защита персонала от риска, связанного с воздействием канцерогенных и мутагенных компонентов на рабочем месте). В соответствии  Европейским законодательством порошковые краски с содержанием ТГИЦ следует заменить на подобные несодержащие ТГИЦ материалы, если они имеются. Профессиональный предел воздействия составляет 3 мг/м3.

4.1Пыль порошковой краски может вызывать неблагоприятную реакцию кожного покрова и дыхательных путей.

4.2 Вредные продукты распада могут образовываться во время отжигания наслоений заполимеризованной порошковой краски с балок и подвесок. При необходимости получения дополнительной информации по этому вопросу следует обратиться к поставщику порошковой краски.

4.3Необходимо отметить, что некоторые порошковые краски содержат свинец-содержащие пигменты. Такие краски могут находится под рассмотрением местного законодательства по контролю концентрации свинца на рабочем месте, а также быть вопросом профессиональной гигиены. Немецкие производители порошковых красок взяли на себя добровольное обязательство по отказу от использования свинец-содержащих пигментов.

Относится к свинец-содержащим компонентам, за исключением тех, что специально перечислены в руководящих списках специальной комиссии Евросоюза в Директиве 2004/73/EG от 29 апреля 2004 года. Приведенные здесь, а также в руководстве по материалу концентрации следует понимать как весовое процентное содержание металлов по отношению ко всей массе вещества. Дополнительная маркировка: Дополнительная инструкция от 1999/45/EC, Приложение V: Упаковочная этикетка для лакокрасочных материалов, содержащих свинец, общее содержание свинца в которых превышает 0.15 % (выраженное в массе металла) от общей массы вещества должны иметь следующую краткую надпись " Contains lead. Should not be used on surfaces liable to be chewed or sucked by children" (Содержит свинец. Не должно использоваться на участках, доступных детям, которые они могут брать в рот.). Предупреждение на упаковках с содержанием менее 125 мл может быть таким: "Внимание! Содержит свинец."

4.4 К мерам, которые должны быть предприняты для предотвращения или правильного контроля вредного воздействия, относятся следующие:

(1)Установка правильно сконструированных камер нанесения с вытяжным вентиляционным оборудованием для вытяжки пыли и поддерживания концентрации воздушно-порошковой взвеси ниже предела OEL (5 мг / м³ ) по всей рабочей зоне. Там где используется ручная техника нанесения, направление потока воздуха должно начинаться из-за спины оператора, мимо окрашиваемой детали с уходом в вытяжной трубопровод. Он должен располагаться как можно ближе к рабочей зоне. Если концентрация порошковой краски превышает 10 мг / м³, то согласно местному законодательству необходимо пользоваться в качестве индивидуального средства защиты респиратором. В соответствии с местным законодательством необходимо инспектировать, проверять работу и эффективность и регулярно обслуживать систему вытяжки. Страдающие от аллергии и лица с проблемами дыхания не должны допускаться к работе на линии порошкового окрашивания.

(2) Установка и дизайн печей полимеризации должны быть такими, что любые побочные продукты или летучие компоненты будут вытягиваться в безопасное место и не допущены к выделению или попаданию обратно в рабочую зону. Печи необходимо инспектировать, проверять и регулярно технически обслуживать для поддержания их рабочей эффективности на необходимом уровне.

(3) Помещению для отжига подвесок следует, насколько это возможно, быть полностью оснащенной с. Где это не оправдывает себя, там работники должны быть обеспечены подходящей одеждой для личной защиты, включая при необходимости респираторы.

(4)Для того, чтобы избежать выброса пыли, меры безопасности должны, насколько это возможно, быть приняты и ко всем остальным стадиям обращения с порошковыми красками, а именно, раскрытием коробок, загрузкой в питательные емкости, сбором неиспользованного порошка. В случае, если это не оправдывает себя, должны быть обеспечены местная вентиляция и должная одежда для личной защиты.

(5)Все работники, включенные в процесс порошкового окрашивания, должны быть обеспечены анти-статическими рабочими комбинезонами, не пропускающими порошок к телу. Для того чтобы минимизировать контакт с кожей, следует надевать специальные перчатки. Там, где средства контроля для уменьшения вредного воздействия до необходимого уровня непригодны или невозможны, необходимо использовать респираторы. В зависимости от обстоятельств могут понадобиться пылезащитные или воздушно-питательные респираторы. В любом случае нужно обеспечить необходимый уровень защиты.

(6)Принятие пищи, напитков и курение в рабочей зоне должны быть строго запрещены.

4.5  Здоровье работников, подверженных воздействию вредных веществ, должно в соответствии с местным законодательством находиться под постоянным присмотром.

Причины

Сжатый воздух может быть опасен в нескольих случаях :

·  он может проникать через рот, уши и др. полости тела, вызывая повреждение внутренних органов.

·  он может проникать через кожу, вызывая болезнь эмболизм.

·  частицы, присутствующие в воздушном потоке, могут повредить глаза.

·  системы, находящиеся под давлением, при нанесении им повреждений  могут взорваться с большим разрушительным  эффектом.

Предотвращение

·  Не следует пользоваться сжатым воздухом для очистки от порошковой краски одежды и кожи.

·  Оборудование, работающее под высоким давлением, должно регулярно ремонтироваться и технически обслуживаться.

·  Необходимо обеспечить любого работника, привлеченного к данному оборудованию, подходящей и необходимой инструкцией по технике безопасности. Инструкция должна содержать информацию о действиях, необходимых в случае возникновения опасности.

Полное руководство содержится в Стандартах CEN Standards Pr EN12981, Pr EN 50177, 1999/92/EC, и к ним следует обращаться еще до установки и начала работы любой линии и оборудования для порошкового окрашивания.

Расположение оборудования для распыления

Оборудование для распыления необходимо устанавливать, принимая во внимание следующее :

·  обеспечение безопасных средств утилизации утечки порошка.

·  обеспечение  окрасочной зоны вентиляцией и вытяжкой.

·  доступность пожарной бригады в случае возникновения пожара.

Распылительные камеры

Система подачи (питательная емкость) и линии подачи порошка должны быть расположены в пределах воздушно-вытяжной зоны, так чтобы в случае внезапного прекращения работы вентиляции как порошковая краска, так и истема подачи порошка оказались отрезанными от окружающей рабочей зоны. Контролирующий датчик переключений потока воздуха является самым лучшим способом улавливания каких-либо изменений в системе вентиляции. Такое оборудование будет также чувствительным к распознаванию заблокированных фильтров и ослабевших лопастей вентилятора.

Прибор для обнаружения пожара, расположенный таким образом, чтобы в случае опасности перекрывать подачу порошка и вентиляцию, может быть установлен как в камере, так и в зоне подготовки порошка и проведения технологического процесса окрашивания.

Для полностью автоматических линий порошкового окрашивания рекомендован прибор для обнаружения открытого огня. Его следует установить внутри камеры нанесения и соединен с генератором электроэнергии высокого напряжения, линиями подачи порошковой краски и вентиляторами системы вытяжки.

Печи полимеризации

Печь полимеризации следует монтировать на растоянии как минимум 1 м от установки для распыления порошковой краски и установлена так, чтобы порошок не мог собираться или осыпаться рядом с ней, отверстием для впуска воздуха в печь, горячими поверхностями и любой другой электроаппаратурой. Скорость потока воздуха в печи не должна быть до такой степени высокой, чтобы порошок сдувался с окрашиваемых изделий еще до его оплавления.

Информация о требованиях при изменении чистоты воздуха должна быть известна и представлена рядом с печью.

Для проходных печей и особенно тех, что работают на ИК-излучателях, должна быть обеспечена система аварийной блокировки подачи энергии, для того, чтобы в случае внезапной остановки конвейера предотвратить перегрев  и возможное воспламенение порошковых покрытий или даже самих окрашиваемых изделий.

Газовые и масляные печи должны быть обеспечены щитами-взрывогасителями, которые начинают эффективно работать в случае взрыва газа или масла для предотвращения возрастания давления в печи до опасного уровня. Взрывогасители необходимо помещать так, чтобы выпуск газов из них не осуществлялся в сторону зоны нанесения порошковой краски или другие занятые территории.

Оборудование для нанесения

Все используемые ручные распылительные пистолеты должны отвечать требованиям Стандартов EN 50050 и EN 50053-1 (п. 5). Таким образом гарантируется, что при приближении пистолета близко к заземленному изделию не появится зажигающей искры. Автоматические распылительные пистолеты должны отвечать требованиям Стандарта EN 50177.

Высоковольтные кабели, особенно те, что соединены с автоматическими манипулируюими пистолетами, должны быть защищены от механических повреждений. Все элекрооборудование следует по возможности изолировать в безопасное расположение на случай возникновения пожара или какой-то другой опасности.

Вентиляция и система сбора порошковой краски

Если имеющиеся проемы не дают достаточной защиты, то для ослабления эффекта потенциального взрыва должны быть установленфы мембранные и циклонные коллекторы порошковой краски. Блок сбора порошковой краски лучше размещать на улице в безопасном месте с минимумом ограждений для защиты от атмосферных воздействий. Если есть необходимость установить блок сбора порошковой краски внутри помещения, то разместить его следует на отдельном участке вдали от рабочей зоны. Пылеборник можно разгрузить одним из следующих методов:

·через вращающийся клапан с достаточным тонким зазором между лопастями клапана и кожухом вращающего ротора или через кокое-либо другоеустройство, так чтобы можно было предотвратить прохождение фронта взрывной волны.

·должен иметься переключатель интервала значений, установленный таким образом, чтобы в случае угрозы взрыва поступление порошка к клапану было перекрыто и горящие частицы порошка не могли переноситься вращающимся ротором.

·непосредственно в металлический контейнер, жестко прикрепленный  к разгрузочному отверстию.

·в случаях, когда порошковая краска подвергается рекуперации, перед смешением со свежим порошком ее необходимо просеять для того, чтобы удалить какие-либо постронние примеси. Когда рекуперация происходит автоматически, сито должно быть вмонтировано непосредственно на линии между системой рекуперации и питательной емкостью.

·питательные емкости и системы рекуперации должны быть сконструированы и размещены так, чтобы их наполнение порошком, опустошение и очистка могли проводиться с минимальным попаданием порошка в окружающую рабочую зону. Если есть необходимость понизить уровень запыленности воздуха, то необходимо устанавливать местные системы вытяжки.