ТЕСТИРОВАНИЕ и CERTIFYING SAFETY СТАТИСТРАЯ ЗАЩИТИТЕЛЬНАЯ ФИБК д-р Пол Холдсток, Texene LLC.

——————————————————————————————————————

Следующая статья была написана до публикации второго и третьего изданий IEC 61340-4-4 в январе 2012 и 2018 годов. Описание процедур тестирования и сертификации ФИБК типа D, содержащееся в статье, по-прежнему остается в силе, поскольку второе издание стандарта не изменило этих требований.

Основные изменения в IEC 61340-4-4 Ed. 2.0 по отношению к первому изданию:

  1. Принятие системы классификации типов для FIBC на основе четырех типов: A, B, C и D.
  2. Добавлено руководство по безопасному использованию ФИБК в отношении опасных районов и опасных зон, определенных в НКВ 60079-10-1 и IEC 60079-10-2 (по аналогии с руководством, приведенным в CLC/TR 50404).
  3. Сопротивление groudable пределу точек для типа C FIBC уменьшено от 108 ohm до 107 ohm.
  4. Устойчивость к наземным точкам и измерения электрического напряжения напряжения на FIBC измеряется только при низкой влажности.
  5. Требования к маркировке FIBC изменяются, чтобы повысить ясность и простоту распознавания конечными пользователями.
    • На этикетках FIBC можно использовать только официальную классификацию, т.е. тип A, тип B, тип C или тип D.
    • Маркировка как D, Dplus, CD и т.д. не допускается.
  6. Добавлены классификация, требования к производительности и рекомендации по безопасному использованию внутренних вкладышей в сочетании с FIBC.
  7. Добавлено информативное приложение, в которой содержатся рекомендации по методам тестирования и проверки качества.

Основные изменения в IEC 61340-4-4 Ed. 3.0 в отношении первого и второго изданий:

  1. В свете новых экспериментальных доказательств, сопротивление наземному пределу для типа C FIBC возвращается к 108 ohm, как и в первом издании.
  2. Классификация внутренних лайнеров типа L1 была пересмотрена и расширена, чтобы включить внутренние лайнеры типа L1C, изготовленные из многослойных материалов с проводящим внутренним слоем.
  3. Маркировка навалочных мешков типа B, типа C и типа D должна включать ссылку на IEC TS 60079-32-1 для руководства по заземлению (заземление).

Промышленность теперь знакома с различными типами статической защитной FIBC, известной как Тип C и тип D. Возможно, менее хорошо известно, как различные типы тестируются и сертифицированы для безопасного использования в опасных легковоспламеняющихся средах. Тип C FIBC, которые полагаются на проводящий путь к земле, чтобы безопасно рассеивать электростатический заряд может быть проверен путем измерения электрического сопротивления. Однако до недавнего времени у производителей были свои способы сделать это, некоторые из которых были не совсем пригодны. Например, один широко используемый метод включал размещение ПБВС на столе и измерение сопротивления поверхности ткани с помощью расположения электрода цилиндрического электрода, окруженного кольцевым электродом. Хотя это стандартный механизм для многих текстильных приложений, он имеет ограниченное использование для измерений на FIBC. Расположение электрода измеряет только на небольшой площади ткани, и поэтому он может быть использован только для подтверждения того, что небольшие участки ткани являются достаточно проводящими. Такой механизм не может определить целостность наземных соединений на протяжении всей ФИБК. Даже если измерения производятся с широко расположенными электродами, т.е. измерения сопротивления от точки к точке, тот факт, что FIBC лежит на столе, может вызвать соединения, которые не были бы там, когда FIBC открывается и заполняется продуктом.

Тестирование ФИБК типа D было еще более нерегулярным. В отличие от ФИБК типа C, где механизм рассеивания заряда напрямую связан с одним измеримым физическим количеством, т.е. сопротивлением, такой связи для ФИБК типа D не существует. Рассеивание заряда в FIBC типа D является результатом процесса, который зависит от геометрических и электрических параметров. Следовательно, различные измерения использовались испытательными лабораториями в попытке определить эффективность работы по обеспечению безопасности. Были использованы такие измерения, как поверхностный потенциал, время распада заряда, передача заряда и т.д. Проблема заключается в том, что ни одно из этих измерений не может реально ответить на фундаментальный вопрос о том, может ли необоснованно ФИБР использоваться в легковоспламеняющихся средах без производства зажигательных разрядов. Таким образом, конечным пользователям было практически невозможно принять значимое решение о безопасности ФИБК типа D, а также о том, как один FIBC по сравнению с другими.

Тестирование зажигания стало предпочтительной процедурой тестирования для FIBC типа D. Принцип тестирования зажигания заключается в том, чтобы зарядить FIBC, представить легковоспламеняющуюся атмосферу и попытаться спровоцировать электростатический разряд. Несколько испытательных лабораторий предлагают тестирование зажигания, но есть различия в их параметрах и условиях тестирования. FIBC, который прошел в одной лаборатории, возможно, не удалось в другой.

IEC 61340-4-4 — Стандарт для тестирования статической защитной FIBC
В 1999 году Технический комитет Международной электротехнической комиссии (МЭК) по электростатике (ТК 101) приступил к осуществлению проекта по стандартизации процедур испытаний статической защитной ФИБК. Кульминацией проекта стала публикация в 2005 году Международного стандарта IEC 61340-4-4:2005 Электростатика — Часть 4-4: Стандартные методы тестирования для конкретных применений — Электростатическая классификация гибких промежуточных контейнеров (FIBC). Этот важный международный стандарт определяет процедуры тестирования для FIBC, которые должны быть обоснованы (Тип C) и те, для которых наземное соединение не требуется (Тип D). Процедура тестирования, указанная для ФИБК типа C, основана на измерениях сопротивления, а тестирование зажигания указывается для ФИБК типа D. Кроме того, к этим испытаниям, ткань, используемая в конструкции как типа C, так и типа D FIBC, должна быть протестирована для определения напряжения поломки. Напряжение пробоя ниже 6 кВ гарантирует, что FIBC не сможет генерировать высокоэнергетические размножающиеся разряды кисти.

Тестирование типа C
Процедура измерения сопротивления для ФИБК типа C требует, чтобы FIBC был отстранен от подъемных петель, как это было бы в нормальной работе. Измерения производятся между проведением пряжи и каждой из назначенных наземных пунктов склеивания. Тестирование таким образом гарантирует не только достаточное проведение ткани, но и то, что во всем FIBC существует электрическая преемственность. Измерения проводятся как при низкой влажности (20 — 5 % RH), так и при высокой влажности (60 — 10 % RH). Тип C FIBC может быть квалифицирован только в соответствии с IEC 61340-4-4:2005, если все измеренные значения сопротивления меньше 108Ω, а напряжение поломки составляет менее 6 кВ.

Тестирование типа D
Двумя основными параметрами, определяющими задачу тестирования зажигания, является тока зарядки, т.е. объем заряда, поставляемый в FIBC в рамках тестирования, и минимальная энергия зажигания (MIE) проблемного газа, т.е. как легко воспламениться. До введения IEC 61340-4-4:2005, зарядки токов, используемых в некоторых испытательных лабораториях были довольно низкими, часто менее 1 ЗС (микроамп). Причиной такого выбора зарядного тока было то, что было достаточно вызвать возгорание от простой нестатической защитной FIBC (т.е. тип А). Тем не менее, тестирование с такими низкими токами зарядки может только показать, что FIBC несколько лучше, чем тип FIBC. Для того чтобы быть квалифицированным как безопасный, FIBC должны быть оспорены с зарядки тока, который является представителем наихудших случае может быть найдено на практике. Данные от конечных пользователей подтверждают, что 3 З.А является лучшим представлением самого высокого зарядного тока, обнаруженного в операциях обработки FIBC. Аналогичный аргумент был использован для определения MIE проблемы газа. Наиболее легко воспламеняемым растворителем, который может быть использован в операциях по обработке ФИБЦ, является метанол, нагретый выше температуры окружающей среды, который имеет МИЭ около 0,14 мДж. Это значение, указанное для тестирования зажигания в IEC 61340-4-4:2005, хотя оно достигается за счет использования 5,4% смеси этилена в воздухе. Газовая смесь, скорость потока и средства контроля указаны в стандарте IEC для обеспечения точности, воспроизводимости результатов испытаний и моделирования диапазона сред, которым подвергается FIBC.
Процедура тестирования зажигания заключается в том, чтобы заполнить fibC в рамках теста полипропиленовыми гранулами определенного размера, в который вводится заряд со скоростью -3 ЗС. Отрицательная полярность используется, поскольку данные исследований предсказывают, что электростатические разряды из отрицательно заряженных материалов с большей вероятностью вызывают зажигание, чем с положительно заряженных поверхностей. Для ФИБК типа D тестирование проводится с помощью FIBC, полностью изолированного от земли. Зарядка таким образом является хорошим моделированием фактических операций обработки FIBC. Как FIBC в настоящее время заполнены с заряженными гранулами, газовый зонд доводится до стороны FIBC. Газовый зонд содержит заземленный сферический электрод, окруженный саваном, который направляет поток легковоспламеняющегося газа перед электродом. Любой электростатический разряд, который образуется при подходе зонда к FIBC, проходит через локализованную легковоспламеняющуюся атмосферу, и если он содержит достаточно энергии, это вызовет воспламенение. Если тест FIBC является правильно спроектированным типом D, то никакого зажигания не произойдет. Однако, чтобы доказать это, газовый зонд должен быть доведен до различных областей, охватывающих все части FIBC в нескольких подходах. IEC 61340-4-4:2005 указывает, что по крайней мере 50 подходов должны быть сделаны с каждой стороны FIBC, и по крайней мере 10 дополнительных подходов ко всем другим панелям, носики и другие аксессуары на FIBC. Как и при измерениях сопротивления, тестирование зажигания должно проводиться при низкой и высокой влажности. Это также требование стандарта IEC для тестирования зажигания, которые должны быть проведены на самом большом и наименьшем размере FIBC конкретной конструкции. На типичном FIBC необходимо сделать от 400 до 500 подходов к газовым зондам. Если какой-либо из этих подходов приводит к воспламенению, то СЧИТАЕТся, что ФИБК потерпела неудачу. ТИП D FIBC может быть квалифицирован только в соответствии с IEC 61340-4-4:2005, если во время тестирования зажигания не происходит возгорания, а напряжение поломки составляет менее 6 кВ.

Маркировки
В дополнение к указанию процедур испытаний и требований к производительности, IEC 61340-4-2005 также определяет, каким образом FIBC, которые были квалифицированы в соответствии со стандартом, должны быть маркированы.

Квалификации
Только FIBC, которые были квалифицированы именно в соответствии с процедурами, указанными в IEC 61340-4-4:2005, могут быть законно помечены как таковые. FIBC, которые не были протестированы в строгом соответствии со стандартом IEC, не могут быть помечены таким образом. Квалификация в IEC 61340-4-4:2005 должна быть подкреплена отчетами о тестировании, которые отвечают всем требованиям стандарта. Более старые отчеты о тестах, даже если процедуры тестирования аналогичны тем, которые указаны в стандарте, не могут быть законно использованы для поддержки квалификации IEC 61340-4-4:2005. Это объясняется тем, что более старые процедуры испытаний могут не включать строгих требований контроля и калибровки, указанных в стандарте IEC, и не могут дать эквивалентных результатов. Поэтому при проверке отчетов о тестировании важно обеспечить, чтобы вся информация была представлена в соответствии со стандартом НКВ. Это включает в себя конкретные детали параметров и условий испытаний, которые для тестирования зажигания должны включать, температура и относительная влажность, скорость заполнения, зарядка тока, состав газа, скорость потока газа, MIE и количество и расположение подходов газового зонда. Ниже приведено резюме параметров и условий испытаний, указанных в НКВ 61340-4-2005:

Температура / Влажность: а) 23 х 2 градуса по Цельсию и 20 х 5 %RH; б) 23 х 2 кк и 60 й 10 %RH
Скорость заполнения: 1,1 и 0,1 кг/с
Зарядка тока: 3.0 и 0,1 qA (отрицательная полярность)
Состав газа: 5,4 и 0,1 % этилена (баланс воздуха)
Скорость потока газа: 0,21 и 0,04 л/с
Минимальная энергия зажигания: 0,14 и 0,01 мДж
Количество подходов к газовой зонду: не менее 200 при каждом уровне влажности

Нестандартные FIBC
Существует на рынке сегодня FIBC, которые продаются как тип D FIBC, но не соответствуют требованиям IEC 61340-4-4:2005. Некоторые из этих FIBC существовали до публикации стандарта, и их производители не улучшили свои конструкции, чтобы соответствовать стандарту. Другие были разработаны в попытке обойти стандарт. Цель любого стандарта заключается в том, чтобы установить минимальные приемлемые уровни производительности без возложения чрезмерного бремени на производителей. В случае IEC 61340-4-4:2005 цель заключается в установлении минимального уровня безопасности для обеспечения того, чтобы ФИБК, проверенный с использованием указанных методов и отвечающих определенным требованиям к производительности, был квалифицирован как безопасный для использования в широком диапазоне отраслей промышленности. Методы испытаний и связанные с ними предельные значения были установлены международным комитетом экспертов, охватывающим производителей FIBC, испытательные лаборатории, инженеров по безопасности процессов и конечных пользователей FIBC. Справедливости ради стоит отметить, что IEC 61340-4-4:2005 представляет собой текущее состояние знаний о том, что представляет собой безопасную статичную защитную FIBC. Поэтому необходимо проявлять большую осторожность при рассмотрении ФИБК, которые не соответствуют стандарту НКВ.

Некоторые производители FIBC пытались изобрести свою собственную классификацию и обозначить свои FIBC как D, Dplus, CD и т.д. Они делают претензии к тому, что их FIBC типа C, которые не должны быть обоснованы, или заземленных типа D. Для начала, ни одно из этих обозначений не признается в любом национальном или международном стандарте. Требования к ФИБК типа C очень четко определены в IEC 61340-4-4:2005. Для того чтобы ФИБК типа C соответствовал требуемому стандарту безопасности, устойчивость к земле должна быть менее 108Ω и FIBC должна быть заземлена во время обычных операций. Если сопротивление земле превышает10 8Ω, FIBC не может быть законно описано как тип C. Если ФИБК типа C используется без надлежащего наземного соединения, будут производиться зажигательные искры. Требования к ФИБК типа D также четко определены в НКВ; они должны пройти указанный тест зажигания без заземления. Если FIBC необходимо заземлять для того, чтобы пройти стандартный тест зажигания IEC, то он не может быть законно описан как тип D. Логично, если FIBC не может удовлетворить основные требования безопасности типа D, это нонсенс, чтобы описать его как D. Использование нестандартной классификации на FIBC является прозрачным маркетинговым трюком для FIBC, которые не соответствуют признанным стандартам безопасности.

Как определить FIBC Квалифицированные iEC 61340-4-4:2005
Существует три компонента для установления того, была ли ФИБК квалифицирована в соответствии с IEC 61340-4-4:2005:-
1) метка на FIBC, содержащая по крайней мере информацию, указанную в НКВ 61340-4-4:2005;
2) Отчет о тестировании, показывающий результаты измерений напряжения пробоя (тип C и тип D) и измерения сопротивления (Тип C) или тестирование зажигания (Тип D);
3) Сертификат теста, подтверждающий, что FIBC отвечает всем требованиям IEC 61340-4-4:2005. Это может быть отдельный сертификат или включен в отчет о тестировании.
Действительный отчет о тестировании должен содержать подробную информацию обо всех соответствующих параметрах и условиях испытаний, указанных в IEC 61340-4-4:2005, и полное описание тестируемого FIBC. Если предоставляется отдельный сертификат теста, отчет о тестировании, на котором он основан, должен быть доступен для проверки. Есть примеры тестовых сертификатов, которые подразумевают тестирование было сделано в соответствии с IEC 61340-4:2005, но при проверке отчетов о тестировании становится ясно, что существуют значительные отклонения от указанных процедур, которые делают отчет о тестировании недействительным в качестве средства поддержки квалификации iEC 61340-4-2005.

Тестирование и сертификация КРОХИЗ® статического защитного типа D FIBC
Texene LLC является единственной компанией в индустрии FIBC, владеющей и эксплуатируемой собственной современной испытательной установкой FIBC, спроектированной и построенной в соответствии с точными требованиями IEC 61340-4-4:2005. Испытательный центр используется для квалификации FIBC, изготовленной из КРОХМИЗ® статических защитных ФИБК, для тестирования контроля качества, а также для поддержки программы сертификации непрерывной безопасности Texene™ (CSC). Программа CSC – это уникальный бесплатный сервис, предоставляемый Texene пользователям КРОХИЗ® статического защитного типа D FIBC. Первый этап CSC является начальной квалификацией безопасности. Каждая конструкция КРОХМИЗ® ФИБК тестируется в соответствии с IEC 61340-4-4:2005 до отправки первой партии заказчику. Первоначальная квалификация достигается путем тестирования 3 образцов каждого проекта FIBC; каждый должен пройти. Клиенту предоставляется полный отчет об тестировании и сводный сертификат теста. Второй этап CSC – это непрерывная переквалификация КРОХИЗ® ФИБК. На регулярных интервалах, согласованных с клиентом, например, каждые шесть месяцев, или каждые 10 000 доставленных FIBC, клиент отправляет один образец каждого CROHMIЗ® дизайн FIBC в Texene для повторной квалификации. Тестирование снова проводится в соответствии с IEC 61340-4-4:2005, и заказчику предоставляется сводный сертификат и полный отчет о тестировании для каждого переквалификациорного теста.

КРОХИК® ФИБК используются во всем мире крупными компаниями как неотъемлемая часть их регулирования электростатических опасностей. Благодаря своим выдающимся достижениям в области безопасности, КРОХИК®, фиБК широко признаны самым безопасным и экономически эффективным решением для управления статическим электричеством в операциях по обработке FIBC.
Для получения дополнительной информации о тканях КРОХИЗ®, посетите www.crohmiq.com.