1 主題內容與適用范圍
本標準規(guī)定了涂裝作業(yè)涂層烘干室的設計、制造、安裝、檢驗、使用和維修的基本安全技術要求。
本標準適用于涂裝作業(yè)涂層的干燥、固化用烘干室。
2 引用標準
GB 2900.35 電工名詞術語 爆炸性環(huán)境用防爆電氣設備
GB 4942.1 電機外殼防護分級
GB 6514 涂裝作業(yè)安全規(guī)程 涂漆工藝安全
GB 6515 涂裝作業(yè)安全規(guī)程 涂漆工藝通風凈化
GB 7691 涂裝作業(yè)安全規(guī)程 勞動安全和勞動衛(wèi)生管理
GBJ 58 爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范
GBJ 87 工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計規(guī)范
GBJ 140 建筑滅火器配置設計規(guī)范
TJ 36 工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準
3 術語
31 引燃溫度 ignition temperature
按照標準試驗方法試驗時,引燃爆炸性混合物的最低溫度。
3.2 烘干室安全通風 safety ventilation of drying oven
烘干室內控制可燃氣體(或粉末)濃度的專用通風,其中包括:供給適量的新鮮空氣;將廢氣排至適當區(qū)域;組織合理的空氣循環(huán)氣流。用以保證烘干室內任何部位在任何工作狀態(tài)下可燃氣體(或粉末)的濃度都低于爆炸下限。
3.3 直接燃燒加熱 direct-fired
烘干室加熱系統(tǒng)的燃燒產物進入其工作空間,并直接地接觸和加熱工件。
3.4 間接燃燒加熱 indirect-fired
烘干室加熱系統(tǒng)的燃燒產物與其工作空間氣密地隔開,并間接地加熱工件。
3.5 空氣循環(huán)系統(tǒng) air recirculation system
有組織地將烘干室工作空間的空氣抽出并送回的整套裝置,用以滿足工件對流加熱的要求和避免室內空氣中可燃物集聚。
3.6 間歇式烘干室 batch process oven
間歇地裝入工件并周期地進行干燥、固化作業(yè)的烘干室。
3.7 連續(xù)式烘干室 continuous process oven
均衡地裝入工件并連續(xù)地進行干燥、固化作業(yè)的烘干室。
4 爆炸危險區(qū)域
4.1 烘干室內部及周圍環(huán)境爆炸危險區(qū)域的類別、等級和范圍,應按第4.2~4.6條規(guī)定確定。
4.2 烘干室內工件涂層在干燥、固化過程中釋放易燃、可燃蒸氣或氣體時,其工作空間應為爆炸危險區(qū),符合第5章結構要求時為2區(qū)。
4.3 粉末涂料涂層熔融、固化用的烘干室,其工作空間應為爆炸危險區(qū),等級為1區(qū)。但當熔融、固化過程中釋放大量易燃和可燃氣體時,其工作空間則按第4.2條確定爆炸危險區(qū)。
4.4 符合第4.2條或4.3條規(guī)定的烘干室,其裝料門的水平和垂直方向3m范圍內,應為爆炸危險區(qū),該區(qū)的類別和等級與烘干室工作空間相同。
4.5 烘干室周圍的地坑與爆炸危險區(qū)連通時,其爆炸危險區(qū)的劃分應按GBJ 58中有關規(guī)定確定。
4.6 設置在非爆炸危險區(qū)的烘干室,除按第4.4及4.5條確定為爆炸危險區(qū)的部位外,烘干室周圍的其他區(qū)域均為非爆炸危險區(qū)。
5 結構
5.1 安全通風
5.1.1 在烘干過程中,烘干室內含有揮發(fā)的溶劑或懸浮的粉末時,烘干室須設置安全通風裝置。
5.1.2 烘干室內可燃氣體最高體積濃度不應超過其爆炸下限值的25%??諝庵蟹勰┳畲蠛坎粦^爆炸下限濃度的50%。
5.1.3 各種類型及工作溫度的烘干室,應按表1選取烘干室內可燃氣體爆炸下限計算值:
表1
5.1.4 溶劑型涂料涂層烘干室可按附錄A(補充件)的計算方法確定安全通風所需的新鮮空氣量。
5.1.5 當確定安全通風所需的新鮮空氣量時,應用帶入烘干室內溶劑量的實測值。當已有經驗數據時,也可用估算法確定帶入烘干室的溶劑量。
5.1.6 烘干室內排氣口位置應設在可燃氣體濃度最高的區(qū)域。
5.1.7 每臺烘干室宜單獨設置廢氣排放管道,不宜與其他設備共用排放管道。
5.1.8 多區(qū)的烘干室,允許設一個廢氣排放總管,但烘干室在各種工作狀態(tài)下,各支管的排氣量不得低于設計值。
5.1.9 烘干室的安全通風系統(tǒng)不宜使用自然通風。
5.1.10 排氣管道上裝設余熱回收換熱器時,應采取措施防止凝結物堵塞廢氣排氣系統(tǒng)。
5.1.11 排氣管道和檢修口應保持良好的氣密性。
5.2 加熱系統(tǒng)
5.2.1 加熱器表面溫度
5.2.1.1 間歇式烘干室,當設置不同的安全設備時,其加熱器表面溫度應分別符合以下要求:
a. 未設置第5.4.2條規(guī)定的安全通風監(jiān)測裝置時,加熱器表面溫度不應超過工件涂層溶劑引燃溫度(℃)的80%;
b. 設置第5.4.2條規(guī)定的安全通風監(jiān)測裝置時,加熱器表面溫度不應超過工件涂層溶劑的引燃溫度;
c. 除設置第5.4.2條規(guī)定的安全通風監(jiān)測裝置外,安全通風系統(tǒng)的排氣使用專用風機并與加熱系統(tǒng)聯(lián)鎖的情況下,加熱器表面溫度允許超過工件涂層溶劑的引燃溫度。
5.2.1.2 連續(xù)式烘干室的加熱器表面溫度不應超過工件涂層溶劑的引燃溫度,但具有下列安全措施之一者除外:
a. 設置第5.4.2條規(guī)定的安全通風監(jiān)測裝置;
b. 開敞面積大的輻射加熱烘干室,采取不使爆炸性氣體積聚的有效通風措施,能保證設備正常工作及設備故障和誤操作的非正常工作時,工作空間的氣體都不形成爆炸濃度。
5.2.2 加熱器設置
5.2.2.1 不得使涂料滴落在加熱器表面上。
5.2.2.2 烘干室內宜使用有足夠強度的加熱器,如使用易碎加熱元件,室內應有防護裝置,防止因機械損傷引起的火災及觸電事故。
5.2.3 電加熱系統(tǒng)
5.2.3.1 烘干室工作區(qū)使用裸露電阻絲(帶)做為加熱元件時,應加防護措施,防止電氣短路。
5.2.3.2 電加熱器與金屬支架間應有良好電氣絕緣,其常溫絕緣電阻不得小于1MΩ。
5.2.3.3 電加熱器與導線的連接須保證良好接
5.2.4 燃油及燃氣加熱系統(tǒng)
5.2.4.1 燃料供給系統(tǒng)必須設置緊急切斷閥。
5.2.4.2 燃燒裝置應符合工業(yè)用火焰爐有關安全技術規(guī)定。
5.2.4.3 烘干室宜使用間接燃燒加熱系統(tǒng)。但在符合第5.2.4.4條規(guī)定情況下,也可使用直接燃燒加熱系統(tǒng)。
5.2.4.4 當使用直接燃燒加熱系統(tǒng)時,烘干室必須設置空氣循環(huán)系統(tǒng),循環(huán)空氣流量應符合第5.3.2條要求。如使用自動點火系統(tǒng),則燃燒裝置應安裝火焰監(jiān)測器,并使燃燒器熄火時能自動切斷該燃燒器的燃料供給。
5.3 空氣循環(huán)系統(tǒng)
5.3.1 烘干室設置空氣循環(huán)系統(tǒng)時,應使室內的可燃氣體不產生積聚。
5.3.2 直接燃燒加熱的烘干室,其空氣循環(huán)系統(tǒng)的體積流量應不少于加熱系統(tǒng)燃燒產物體積流量的10倍。
5.4 控制與聯(lián)鎖
5.4.1 烘干室應設置溫度自動控制及超溫報警。
5.4.2 需設置安全通風監(jiān)測裝置的烘干室,宜優(yōu)先使用可燃氣體濃度報警器,直接監(jiān)測爆炸危險濃度;也可使用設備的故障監(jiān)測裝置,間接地進行監(jiān)測。每種情況均應與加熱系統(tǒng)聯(lián)鎖。
5.4.3 可燃氣體濃度報警裝置的報警濃度及聯(lián)鎖濃度,應設定在可燃氣體爆炸下限的50%以內。烘干室在這種情況下運行時,室內可燃氣體濃度允許高于爆炸下限的25%。
5.4.4 烘干室控制系統(tǒng)的聯(lián)鎖,開機時應使循環(huán)風機及排氣風機啟動后,才能繼續(xù)啟動加熱系統(tǒng)及工件輸送系統(tǒng);相反,停機時應使加熱系統(tǒng)和工件輸送系統(tǒng)關閉后,才能繼續(xù)停止風機運行。
5.5 調節(jié)閥
5.5.1 烘干室內使用空氣流量調節(jié)閥時,在系統(tǒng)的正常調節(jié)范圍內,應使安全通風系統(tǒng)能達到所需的風量。
5.5.2 烘干室的安全通風系統(tǒng)使用調節(jié)閥時,應設置閥門最小安全開度的限位裝置?!?.6 泄壓設施
5.6.1 烘干室宜設置泄壓裝置。
5.6.2 每立方米烘干室工作容積宜設置0.05--0.22m2的泄壓面積。
5.6.3 泄壓裝置移動部分的單位面積質量不宜大于12.5kg/m2。
5.6.4 低結構強度的大型烘干室可利用設備上的開口、側門及靠自重封嚴的輕型保溫頂做為泄壓面積。
5.7 風機與電機
5.7.1 空氣循環(huán)及排氣系統(tǒng)中所使用的風機,必須設有防止火花產生的可靠措施。
5.7.2 烘干室使用的電動機,如設置在第4章中規(guī)定的爆炸危險區(qū)內,則應按GB58規(guī)定選用防爆型;如設置在非爆炸危險區(qū)內,其防護等級應不低于表2要求:
表2
5.8 電氣設備
5.8.1 烘干室應設置靜電保護接地,其接地電阻值不大于100Ω。
5.8.2 裝有電器設備的烘干室,其外殼必須接地,接地電阻值不大于10Ω。金屬外殼的各部件之間,應保持良好的電氣連接。
5.8.3 烘干室內部電氣導線應有耐溫絕緣層。
5.8.4 烘干室外部電氣接線端應在防護罩。
5.8.5 烘干室的電氣設備應符合GBJ 58的規(guī)定。
5.9 材料
5.9.1 烘干室室體及其保溫層均須使用非燃材料制造。
5.9.2 烘干室應有良好保溫層,外壁表面溫度不應高于室溫15℃。
5.9.3 燃燒裝置與烘干室之間的連接管道應使用非燃材料絕熱,外表面溫度不應超過70℃。
5.10 噪聲控制
5.10.1 烘干室的附屬設備宜采用低噪聲產品。
5.10.2 設備的整體設計應使工人操作區(qū)噪聲符合GBJ 87的規(guī)定。
5.11 其他
5.11.1 人工裝掛工件的大型間歇式烘干室,應設置安全門或室內發(fā)訊機構,防止誤將工作人員關在室內。
5.11.2 噴漆室內不得設置加熱裝置兼作烘干室。對于能保證下列各項要求的特殊設備,允許交替地進行噴漆及烘干作業(yè):
a. 設備內部殘留的漆渣能隨時清理干凈;
b. 加熱器、電氣設備及導線不接觸漆霧;
c. 烘干室工作溫度不超過60℃時;
d. 通風和加熱系統(tǒng)分別符合第5.1.2條和5.2.1.1a條的規(guī)定。
5.11.3 距地面2m以上的操作及維修平臺,周圍應安裝防護欄桿。
6 安裝
6.1 靠近涂漆區(qū)安裝烘干室時,應按GB 6514第8.2條要求設置車間通風系統(tǒng)。
6.2 當烘干室排氣管道必須穿過有可燃材料組成的墻壁或屋面時,管道必須用非燃 6.3 排氣管道的設置應便于清理其中的可燃沉積物。
6.4 離地面2m以內的高溫物體(超過70℃)應加防護措施,以免燙傷工作人員。
6.5 可燃氣體濃度取樣管道的內壁溫度不得低于被檢測氣體的凝結溫度。
6.6 烘干室泄壓裝置的泄壓面不應朝向工人操作區(qū)域設置。
6.7 烘干室四周和頂部應留有安裝、檢測和維修的活動空間。
7 安全運行及維修
7.1 使用烘干室時,必須具有安全操作規(guī)程,并懸掛在設備附近醒目位置。
7.2 烘干室用戶應根據制造廠提出的使用說明書制訂設備維護制度,并定期檢修。
7.3 烘干室操作人員,應經過專業(yè)安全技術培訓,熟悉操作規(guī)程,經考核合格,才能上崗操作。
7.4 烘干室啟動前應做預通風,預通風排氣體積不應少于烘干室容積的4倍。預通風結束后,才允許啟動加熱器。
7.5 烘干室電加熱器關閉5--10min后,方可關閉循環(huán)風機或排氣風機。
7.6 烘干室因故障自動切斷熱源后,必須認真檢查設備,在確認故障已經排除時,方可重新啟動運行。
7.7 烘干室內部應保持清潔,隨時清除室內漆渣和定期清除排氣管內沉積物,以避免可燃物自燃引起的火災。
8 廢氣處理
8.1 烘干室排出的廢氣應符合環(huán)保部門規(guī)定的大氣排放標準。
8.2 烘干室廢氣凈化系統(tǒng)的安全要求,應參照GB 6515中的有關規(guī)定。符合TJ 36的要求。
9 防火
9.1 烘干易燃材料(如紙、布及塑料等)涂裝件時,烘干室應采取預防工件著火的可靠措施,并配備可靠的滅火裝置。
9.2 大型烘干室的排氣管道上應設防火閥,當洪干室內發(fā)生火災時,應能自動關閉閥門,同時使循環(huán)風機和排氣風機自動停止工作。
9.3 嚴禁烘干室周圍存放易燃、易爆物品。
9.4 烘干室附近應按照GBJ 140設置撲救火災的消防器材。
10 設計
10.1 涂層烘干室的設計單位應符合GB 7691第4.1.1條要求。
10.2 設計文件應包括如下安全數據:
烘干室工作容積 m3
加熱功率(電,煤氣,燃油) kW,m3/h, kg/h
最高容許溫度 ℃
烘干室裝載量(連續(xù)式) kg/h
(間歇式) kg/次
溶劑名稱
最大溶劑量(連續(xù)式) kg/h
(間歇式) kg/次
新鮮空氣量(20℃) m3/h
11 出廠
11.1 烘干室出廠時必須附有安全檢驗合格證明和使用說明書,使用說明書中應注明有關安全技術內容。
11.2 烘干室上應有注明安全技術數據的銘牌,以便核查設備安全性能,其內容詳見附錄B(補充件)。
11.3 烘干室交付使用前,應進行設備安全性能檢測。安全性能檢測內容為:
a. 銘牌規(guī)定的新鮮空氣量;
b. 第5.2.3.2及5.8.2條規(guī)定的絕緣電阻及接地電阻;
c. 第5.10.2條規(guī)定的噪聲控制要求;
d. 濃度報警順(或控制器)、溫度控制器及火焰監(jiān)測器等儀表的校驗;
e. 其他應檢測項目。
12 使用
12.1 烘干室用戶應根據設計單位及制造廠提供的技術文件進行定期安全檢查。安全檢查的內容為:
a. 裝載量及溶劑是否符合設備技術文件要求;
b. 安全裝置(如控制及報警系統(tǒng)、泄壓裝置等)的有效性檢查;
c. 其他應檢查項目。
12.2 烘干室用戶每年至少進行一次安全性能檢測,核對檢測結果是否符合安全要求,并將檢測結果記入檔案。
附 錄 A
溶劑型涂料涂層烘干室新鮮空氣量計算
(補充件)
A1 間歇式烘干室
A1.1 用經驗數據確定新鮮空氣量
烘干室新鮮空氣量可按式(A1)計算:
Qb=4G/t0α .................................... (A1)
式中: Qb--烘干室安全通風所需的新鮮空氣量(20℃時),m3/h;
G--一次裝載帶入烘干室內的溶劑質量,g/次;
α--溶劑蒸氣的爆炸下限計算值(見5.1.3條),g/m3;
t0--以最大揮發(fā)率計算的溶劑蒸發(fā)時間(經驗值,烘干金屬薄壁工件時,推薦t0=0.11h),h;
4--保證溶劑蒸氣濃度低于爆炸下限值的25%的安全系數。
A1.2 用溶劑揮發(fā)率的實測數據確定新鮮空氣量
A1.2.1 已知溶劑峰值蒸發(fā)率時,可按式(A2)計算:
Qbt=4Rp·60/α ................................ (A2)
式中: Qbt--烘干室安全通風所需的新鮮空氣量(20℃時),m3/h;
α--溶劑蒸氣的爆炸下限計算值(見第5.1.3條),g/m3;
Rp--峰值溶劑蒸發(fā)率,g/min;
4--保證溶劑蒸氣濃度低于爆炸下限值的25%的安全系數。
A1.2.2 已知溶劑每小時的最大蒸發(fā)量時,可按式(A3)計算:
Qbt=10R1/α ................................... (A3)
式中: Qbt--烘干室安全通風所需的新鮮空氣量(20℃時),m3/h;
α--溶劑蒸氣的爆炸下限計算值(見第5.1.3條),g/m3;
R1--烘干過程中溶劑每小時的最大蒸發(fā)量,g/h;當烘干周期小于1h,則R1為
間歇裝載的1h平均蒸發(fā)量。例如:烘干周期為40min,40min周期中溶劑蒸發(fā)量為
R40(g),則R1=R40·60/40(g/h);
10-經驗系數。
A2 連續(xù)式烘干室
新鮮空氣量可按式(A4)計算:
Qc=4G/α .................................... (A4)
式中: Qc--烘干室安全通風所需的新鮮空氣量(20℃時),m3/h;
G--每小時帶入烘干室的溶劑質量,g/h;
α--溶劑蒸氣的爆炸下限計算值(見第5.1.3條),g/m3;
4--保證溶劑蒸氣濃度低于爆炸下限值的25%的安全系數。
附 錄 B
烘干室銘牌中應注明的安全技術項目
(補充件)
適用溶劑
最大允許溶劑量(間歇式) kg/次
(連續(xù)式) kg/h
最高工作溫度 ℃
額定排氣量( ℃時)2) m3/h
設計單位名稱:
制造廠名:
制造年月:
注: (1) 本附錄規(guī)定應注明的項目僅為核查設備的安全性能時使用。附錄B不做為產品銘牌的規(guī)定格式。
(2) 額定排氣量( ℃時)是指:在上述適用溶劑范圍及最大允許
溶劑量條件下,排氣溫度為 ℃時,排氣系統(tǒng)的體積流量(m3/h)規(guī)定值。當
排氣溫度不符合上述數值時,排氣的體積流量應做溫度修正。
附 錄 C
溶劑蒸氣特性表
(參考件)
表C1
注: ① 表中數據取自1987年頒發(fā)的《中華人民共和國爆炸危險場所電氣安全規(guī)程 (試行)》,帶“*”號項目數據取自ANSI/NFPA86-1985。
② 爆炸極限的容積值(%)換算成20℃時的單位體積空氣中溶劑含量(g/m3)時按下式計算:
α=極限值(%)×蒸氣密度(空氣=1)×1.2×1000
式中: α--以單位體積空氣中含有溶劑質量表示的爆炸極限值,g/m3;極限值(%)--爆炸極限值(%)如爆炸下限為1%,則該值為0.01;
蒸氣密度(空氣=1)--蒸氣與空氣的密度比值;
1.2--20℃時單位體積空氣質量,kg/m3;
1000--千克換算為克的換算系數。
附加說明:
本標準由勞動人事部提出。
本標準由全國涂裝作業(yè)安全標準化技術工作組歸口。
本標準由中國航空工業(yè)規(guī)劃設計研究院負責起草,江蘇省勞動保護科學技術研究所和江蘇省高郵環(huán)保設備制造廠參加起草。
本標準主要起草人林志超、鄭萬忠、費漢安、高光鳳、趙啟華、吳中直。