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Sep 16, 2023

フレコン操作中の静電気点火を回避する方法

27 gennaio 2020 Elettricità statica in atmosfere infiammabili o combustibili

2020年1月27日

可燃性または可燃性雰囲気中で静電気が発生すると、静電放電による爆発が発生する可能性があります。 この記事では、FIBC 操作中のリスクを軽減する方法について説明します。

フレキシブル中間バルク コンテナ (FIBC) は現在、肥料、プラスチック顆粒、種子、樹脂、粉末などの乾式バルク品の輸送に広く使用されており、さまざまな業界での使用に適しています。 ただし、静電気が発生しやすいです。 これは、粉末やその他の粒状物質が互いに接触し、こすれ、分離するときに発生します。摩擦帯電として知られるプロセスです。 現在では、荷積みおよび荷降ろし中に接地されていないフレコンバッグから静電気が放電すると、敏感な可燃性雰囲気に引火し、爆発を引き起こす可能性があることが認識されています。 この静電気は内容物 (製品) と素材自体の生地の両方に蓄積する可能性があります。

多くの製品は可燃性であるため、その材料に固有の静電気放電の危険性を無視することはできません。 このような状況では、静電気発火の潜在的なリスクを排除*することが最も重要です。

今後開催される国際粉末およびバルク固体会議/展示会に関する情報については、ここをクリックしてください。幸いなことに、現在では、IEC 61340-4-4 および NFPA 77 に準拠して、タイプ C フレコンバッグの抵抗を監視して、静電気散逸要素がフレコンを介して静電気を伝導できることを確認する効果的な方法があります。さらに詳しく、FIBC の使用時に静電気を消散しない場合の危険性を示す 2 つのケーススタディを見ていきます。

事件ファイル: 静電気放電の危険性

事件A**

この事故では、タンクの蓋が開いていたため、溶媒蒸気が作業領域に容易に逃げていました。 火災がすぐに発生したのか、それともフレコンがほぼ完全に空になった後に発生したのかは明確には判断できなかったが、作業員は作業中タンカーの近くに立っていたため、閃光を見て目を背けた。 オペレータは通常、空にするときにフレコンのすぐ近くに立って、最初に紐を解き、その後残留粉末を振り落とします。 このシナリオでは発火が発生し、オペレーターは閃光領域に巻き込まれ、その過程で重度の火傷を負いました。

オペレーターは FIBC Type C バッグを使用して樹脂を 6,000 ガロンの混合タンクに移していました。 この作業には、缶のコーティング用のラッカーの製造が含まれていました。 混合タンクには、注ぎ口を縦方向に通る細い導電性ワイヤが装備されており、裸のアルミニウムより線とワニ口クリップに接続されていました。 フレコンはフォークリフトを使用してタンクの上に吊り上げられ、樹脂はヒンジ付きタンク カバーの円形ポートを通して投棄されました。 排出された蒸気を独立して排出する機能はなく、タンクの蓋は気密ではありませんでした。 オペレーターはフレコンのアース線がなくなったと報告したにもかかわらず、コンテナの積み降ろし作業を止めることはできませんでした。

オペレーター自身は接地されていなかったが、作業の性質上、ラッカーを作る作業が含まれていたため、タンク周囲の床にラッカーの膜ができる可能性があったため、静電気消散靴はおそらく効果がなかったであろう。 コーティングが普及しているプロセスでは一般的に、靴底に堆積物が定期的に発生します。 通常、ソールがきれいであれば、抵抗は低くなります。 それにもかかわらず、彼は発火源である可能性があるとは考えられていませんでした。

結論 事故 A の調査により、空にする際に接地されていないフレコンから火花放電が発生したと評価されました。 アースへの導通が欠けているため、電荷を消散させることができません。 絶縁された物体上の電荷は、材料自体の抵抗により保持されます。 フレコンなどの導体を帯電状態に保つには、アースから絶縁する必要があります。 樹脂の最小点火エネルギー (MIE) が低いことが知られていたため、可燃性蒸気が点火プロセスの重要な要因であり、許容レベルを大きく超えていると考えられていました。 MIE が低い材料は、流量と充填能力により、FIBC を空にする操作で前述したような最低爆発濃度 (MEC) に定期的に達し、いくつかの点火源によって燃焼の危険にさらされる可能性があります。 この事件では静電気放電が発火源でした。

インシデント B** 残念ながら、同じオペレーターが関係する 2 番目のインシデントが発生しましたが、最初のインシデントと同様でした。 主な違いは、FIBC が注ぎ口のポリプロピレンに接着された内部導電性アルミニウムライナーを使用して設計されていることです。 これは、オペレータによって接地クランプが接続される外部接地タブに接続されました。 FIBC は以前と同様にタンク上に吊り下げられ、接地クランプを適用した後、吐出口がタンク内で 10 ～ 12 インチ伸びるようにタンクのマンウェイのポートに押し込まれました。 次にドローコードを切断して注ぎ口を開き、樹脂をタンク内に放出しました。

内容物を排出し、蒸気がフレコン内に引き込まれるのを防ぐために、フレコンは上部が開かれていませんでした。 この場合、流れが遅れたため、オペレーターはフレコンを「膨らませて」流れを解放しました。 流れの 10 秒以内にフラッシュが発生しました。 フレコン内で火災や爆発は発生していなかったので、フレコンのベントの失敗が寄与要因であるとは考えられませんでした。

オペレーターは再び FIBC の近くにいましたが、触れませんでした。 その結果、彼は第2度および第3度の火傷を負った。 タンクの上に設置されたスプリンクラーシステムは水を放出しませんでした。 しかし、樹脂袋のパレットはタンクから20～30フィートのところで焦げた。 ヒンジ付きの蓋は閉じられていましたが、やはりパージガスや粉末の流れによってタンク内に取り込まれた空気を排出するための設備はありませんでした。 したがって、可燃性蒸気の大幅な移動が動作領域内に発生しました。

結論最初の事故とは異なり、事故 B では、接地接続が適切に行われ、静電気を消散させるためにアースへの導通が確保されていたと報告されましたが、最終的には決定されていませんでした。 しかし、接地クランプが検査に利用できなかったため、これが事実であるかどうかを完全に確認することはできませんでした。 その結果、火災によりフレコンが焼失したため、フレコンの操作ミスにより導通が失われる可能性を排除できなかった。 FIBC 操作の障害を一般化する場合、これらは通常、製造上の欠陥、オペレーターのミス、または接地クランプを介した検証済みのアースへの導通の無効化によって発生します。

これらの事件を防ぐためにどのような措置を講じることができたでしょうか? これらの事故では、プラントのオペレータの不注意によるものか、接地方法が不十分であったのか、FIBC が地面から絶縁されていたため、静電気が蓄積することができました。 パッシブ (単極クランプとケーブル) またはアクティブ手段 (モニタリング システム) を使用してタイプ C バッグを介して接地が行われていた場合、真のアースへの接続が確認され、その後電荷が消散したでしょう。 NFPA 77「静電気に関する推奨慣行」や IEC 61340-4-4「静電気 – パート 4-4: 特定用途向けの標準試験方法 – フレキシブル中間バルクコンテナ (FIBC) の静電分類」などの業界ガイドラインに従って、バッグを通る抵抗は 1 x 107 オーム (10 メガオーム) 未満である必要があります。

バッグに蓄積される可能性のある電荷の大きさを考慮すると、アクティブ アース システムの使用が推奨され、より安全な選択となります。 これは、システムがバッグの構造が関連規格に準拠しているかどうかを判断し、充填/排出操作中にバッグが確実に接地されるようにするためです。

Earth-Rite FIBC システムは、タイプ C バッグの抵抗を検証および監視し、バッグの導電性要素が必要なガイドラインに従って電荷を放散できることを確認します。 タイプ C バッグは、バッグの素材に織り込まれた静電気消散糸によって静電気を消散するように設計されています。 バッグにある接地タブは、バッグに静電気が蓄積しないように接地システムを接続できるポイントです。 2 つの接地クランプが接地タブに接続されると、FIBC システムはバッグが関連規格に従って動作しているかどうかを識別します。 これは、バッグを介して本質安全信号を送信することによって実現されます。 システムは、信号が検証済みの真の接地 (FIBC によって検証されていない静的接地) を介して戻ることを確認することで、バッグの接地を検証します。 バッグに電荷が蓄積した場合、静電気消散糸を介して検証済みの地面に放出されます。

まとめ接地されていないフレコンを取り扱う場合、爆発性雰囲気の発火が重大な危険であることは疑いの余地がありません。 この問題を回避する最も効果的な方法は、タイプ C フレコンバッグを使用することです。タイプ C フレコンバッグには導電性素材が生地と縫い目に織り込まれており、フレコンに接続されたケーブルを介して接地されているためです。 タイプ C バッグは、IEC 61340-4-4 および NFPA 77 に準拠しています。

ただし、単純なクランプを使用すれば、静電気によるリスクが自動的に排除されると考えるのは簡単です。 ただし、静電気を効果的に消散させることは複雑なので、慎重な計画とリスク管理への健全なアプローチが必要です。 意図的または不注意で安全手順を回避するプラント担当者によって、適切なバッグと接地システムが常に無効になる可能性があります。 しかし、インシデント A および B で文書化されているように、その影響は、必要なチェックを実行し、(a) オペレーターがクランプしたこと、および (b) システムが接地抵抗を確認したことを視覚的に最終的に確認するのにかかる時間をはるかに上回ります。 1×107オーム以下。

James Grimshaw は、Newson Gale のマーケティング マネージャーです。 詳細については、0115 940 7500 に電話するか、www.newson-gale.co.uk をご覧ください。

脚注

* 「疑義を避けるため、「排除する」とは、国際的に認められた推奨ベストプラクティスに従って、静電気放電の可能性が排除されるか、リスクと危害が排除される低レベルまで緩和されることを意味します。静電気そのものを完全に除去することはできないことを明確に説明したいと思います。」

事件 A** および B** - 参考文献 Britton, L (1983)。 粉体処理用のフレキシブル中間バルクコンテナを使用した静電気の危険性。興味があるかもしれないその他の記事: NFPA 652 の新版について知っておくべきこと可燃性粉塵を発生源から抽出粉塵爆発試験データを使用して施設の安全性を確保する方法爆発封じ込め: 比較

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