Статическое электричество на производствах лакокрасочных материалов и чернил: Как предотвратить возгорание и повреждение материалов

Фото: Waldemar Brandt / Unsplash

На предприятиях, занимающихся производством или нанесением лакокрасочных материалов и печатных красок, статическое электричество часто недооценивается как фактор риска. При работе с системами на основе растворителей, порошковыми красками или быстротекущими жидкостями может происходить накопление электростатического заряда, который при внезапном разряде угрожает не только безопасности сотрудников, но и качеству конечной продукции. Воспламенение паров растворителей, повреждение чувствительных электронных компонентов или загрязнение материалов частицами пыли — это лишь некоторые из проблем, которых можно избежать с помощью правильных технических мер. В данной статье рассматриваются практические решения для выявления рисковых ситуаций и внедрения превентивных мер в соответствии с требованиями REACH и CLP.

Почему статическое электричество опасно на предприятиях по производству лакокрасочных материалов и полиграфии?

Статическое электричество возникает при трении или разделении материалов с различной электрической проводимостью, что является обычным явлением в производствах лакокрасочных материалов и чернил. Типичными источниками являются перемешивание, перекачивание, распыление, фильтрация или даже простое переливание жидкостей. Проблема возникает, когда накопленный заряд внезапно разряжается в виде искры – она может в среде с горючими парами растворителей или пылью вызвать воспламенение, взрыв или пожар. Риск увеличивается для низкопроводящих жидкостей (например, растворителей на углеводородной основе) и в сухой среде с низкой влажностью воздуха.

Помимо угроз безопасности, статическое электричество наносит вред и самим материалам. В лакокрасочных материалах оно может вызвать неравномерное нанесение, образование скоплений пигментов или ухудшение адгезии к подложке. В полиграфических производствах приводит к некачественной печати, загрязнению печатных валов или засорению сопел в струйных системах. Поэтому профилактика – это не только вопрос безопасности, но и качества и эффективности производства.

Основные источники статического электричества и как их идентифицировать

К наиболее частым источникам статического электричества на производствах относятся операции с жидкими сырьевыми материалами: перекачивание лакокрасочных материалов по трубопроводам, перемешивание в ёмкостях, распыление под давлением или фильтрация через синтетические материалы. Опасность представляют и твёрдые материалы – например, транспортировка порошковых пигментов пневмотранспортом, трение пластиковой тары о металлические поверхности или движение сотрудников в синтетической одежде. Идентификация источников требует системного подхода: отслеживайте процессы, где происходит интенсивное трение, быстрое движение жидкостей или разделение материалов.

Практическим инструментом для обнаружения является измерение электростатического заряда с помощью специализированных приборов, таких как электростатические вольтметры или детекторы искрения. Эти приборы помогут выявить критические участки, где происходит накопление заряда. Важно также следить за влажностью воздуха – идеальный диапазон для минимизации статического электричества составляет 40–60 %. Более низкая влажность увеличивает риск возникновения заряда, более высокая может негативно повлиять на свойства некоторых лакокрасочных материалов.

Фото: Anastasiya Badun / Unsplash

Технические меры для минимизации рисков

Основной мерой является заземление всех металлических частей оборудования, емкостей и трубопроводов, которые контактируют с легковоспламеняющимися жидкостями. Системы заземления должны регулярно проверяться для обеспечения их работоспособности. Для жидкостей с низкой проводимостью (например, растворителей) рекомендуется использовать специальные антистатические добавки, повышающие проводимость и обеспечивающие отвод заряда. Эти добавки часто основаны на солях металлов или органических соединениях и добавляются в концентрациях от 0,1 до 1 % массы.

На производствах с высоким риском хорошо зарекомендовали себя ионизационные системы, которые нейтрализуют статический заряд с помощью потока ионизированного воздуха. Такие системы устанавливаются вблизи критических точек, таких как выходы из сопел, фильтрационные установки или конвейерные ленты. Важно также выбирать подходящие материалы для оборудования и упаковки — например, антистатические пластики или металлические емкости с заземлением. В окрасочных камерах необходимо обеспечить достаточное отведение паров и пыли, чтобы минимизировать концентрацию горючих веществ в воздухе.

Организационные меры и обучение персонала

Технические меры должны дополняться четкими организационными правилами и обучением сотрудников. Работники должны быть ознакомлены с рисками статического электричества, принципами безопасного обращения с материалами и процедурами в чрезвычайных ситуациях. Регулярные тренинги должны включать практические демонстрации измерения электростатического заряда, правильного заземления и использования защитных средств. Важно также внедрить систему регулярных проверок и технического обслуживания оборудования, включая документацию выполненных мероприятий.

В цехах, где используются лакокрасочные материалы и чернила, необходимо соблюдать правила правильного хранения и обращения. Легковоспламеняющиеся жидкости должны храниться в заземлённых ёмкостях, отдельно от источников тепла и искрения. При переливании следует использовать заземлённые воронки и шланги, даже для небольших количеств. Работники должны носить антистатическую одежду и обувь, чтобы минимизировать риск возникновения заряда при движении. В случае утечки легковоспламеняющихся паров необходимо немедленно прекратить работы и обеспечить проветривание помещения.

Фото: Maik Winnecke / Unsplash

Влияние статического электричества на качество покрытий и печатной продукции

Статическое электричество представляет не только угрозу безопасности, но и может значительно влиять на качество конечных продуктов. В лакокрасочных и полиграфических производствах часто происходит нежелательное притягивание пылевых частиц, волокон или других загрязнений к поверхности материалов, что приводит к дефектам, таким как разводы, неравномерное покрытие или ухудшение адгезии. Например, при нанесении порошковых покрытий статический заряд может вызвать преждевременное осаждение частиц ещё до достижения поверхности, что приводит к неравномерному слою и снижению устойчивости покрытия.

В полиграфических производствах статическое электричество проявляется особенно при работе с тонкими плёнками или бумагой, где может вызывать слипание слоёв, неправильную подачу материала или даже повреждение печатающих голов. В чернилах на основе растворителей статический разряд может привести к преждевременному высыханию или нежелательным химическим реакциям, изменяющим цветовые характеристики. Для минимизации этих проблем ключевое значение имеет поддержание оптимальной влажности воздуха (в идеале 40–60 %) и использование антистатических добавок непосредственно в лакокрасочных материалах или чернилах.

Практические методы измерения и мониторинга статического электричества

Регулярное измерение уровня статического заряда необходимо для предотвращения рисков и обеспечения качества производства. Для этой цели используются специализированные приборы, такие как электростатические вольтметры или полеметры, которые позволяют обнаруживать и количественно оценивать заряд на поверхностях материалов, оборудовании или в воздухе. Измерения следует проводить в критических точках, таких как конвейерные ленты, смесительные ёмкости, аппликационные устройства или складские помещения, где происходит интенсивное трение или движение материалов.

Операционный персонал должен быть обучен основным принципам измерения и интерпретации результатов. Например, значения статического заряда свыше 1 000 В уже представляют риск воспламенения горючих паров, тогда как значения свыше 5 000 В могут вызвать серьёзное повреждение чувствительных электронных компонентов или нарушить качество покрытия. Измерения должны проводиться стандартными испытательными методами, а результаты документироваться в рамках внутренней системы управления безопасностью. В случае повторного превышения предельных значений необходимо провести пересмотр технических мер, таких как заземление или установка ионизационных устройств.

Особенности хранения и обращения с горючими лакокрасочными материалами и чернилами

Хранение и обращение с горючими лакокрасочными материалами и чернилами требуют особого внимания из-за риска воспламенения, вызванного статическим электричеством. Основным правилом является хранение этих материалов в закрытых, заземлённых ёмкостях и контейнерах, которые минимизируют образование статического заряда. При переливании или смешивании необходимо использовать проводящие шланги и воронки, которые должны быть надлежащим образом заземлены, чтобы предотвратить накопление заряда. Кроме того, важно соблюдать максимально допустимые скорости потока жидкостей, которые устанавливаются в зависимости от вязкости и горючести материала — обычно они находятся в диапазоне 1–3 м/с.

В помещениях, где осуществляется обращение с горючими веществами, должно быть обеспечено соответствующее вентилирование, а также использовано только взрывозащищённое электрооборудование. Полы должны быть изготовлены из антистатических материалов, а сотрудники должны носить антистатическую одежду и обувь. При работе с порошковыми покрытиями необходимо следить за тем, чтобы не происходило завихрения пыли, что увеличивает риск взрыва. Все эти процедуры должны быть частью внутренних правил и регулярно проверяться в рамках аудитов безопасности.

Безопасность не случайна – консультируйтесь со специалистами

Каждое сырье для лакокрасочных материалов и чернил требует индивидуального подхода к безопасности. GCG Group предоставляет подробные паспорта безопасности (SDS) и техническую поддержку для оптимизации хранения, обращения и применения ко всем поставляемым продуктам. Обратитесь к нам для консультации по конкретным рискам на вашем производстве. Свяжитесь с нами – или сразу ознакомьтесь с каталогом более 1 300 продуктов.