测试和认证静态保护FIBC的安全由保罗·Holdstock博士,特克斯内有限责任公司。

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以下文章是在2012年1月和2018年《IEC 61340-4-4》第二版和第三版出版之前写的。 本文中包含的 D 型 FIBC 的测试和认证 程序说明仍然有效,因为标准的第二版没有更改这些要求。

IEC 61340-4-4 Ed 中的主要变化。 2.0 关于第一版是:

  1. 采用基于四种类型 :A、B、C 和 D 的 FIBC 类型分类系统。
  2. 添加了与 IEC 60079-10-1 和 IEC 60079-10-2 中定义的危险区域和危险区域有关的安全使用 FIBC 指南(类似于 CLC/TR 50404 中给出的指南)。
  3. C 型 FIBC 的可凹性点限值从 108 欧姆降低到 107 欧姆。
  4. FIBC 上的接地点电阻和电气故障电压测量只能在低湿度下测量。
  5. 对 FIBC 标签的要求进行了更改,以提高最终用户的清晰度和识别方便性。
    • 只有官方分类,即 A 型、B 型、C 型或 D 型,才能在 FIBC 标签上使用。
    • 不允许将 D+、Dplus、CD 等标记为标签。
  6. 增加了与FIBC结合安全使用内衬的分类、性能要求和指导。
  7. 增加了一个信息性附件,为质量控制和检验测试的测试方法提供指导。

IEC 61340-4-4 Ed 中的主要变化。 3.0 关于第一版和第二版是:

  1. 根据新的实验证据,C型FIBC的接地极限电阻恢复到108欧姆,如第一版。
  2. L1型内衬的分类已经修订和扩展,包括L1C型内衬,由具有导电内层的多层材料制成。
  3. B型、C型和D型散装袋的标签必须包括 IEC TS 60079-32-1 的参考,用于接地(接地)的指导。

业界现在熟悉不同类型的静态保护FIBC,称为C型和D型。也许不太了解的是不同类型的如何测试和认证,以安全用于危险易燃环境。 C 型 FIBC 依靠导电路径到达地面以安全消散静电电荷,可以通过测量电阻进行测试。 然而,直到最近,制造商都有自己的方法,其中一些并不完全适合。 例如,一种常用的方法是将FIBC平面放在桌子上,并使用圆柱形电极周围的圆柱形电极的电极排列测量织物表面的电阻。 虽然这是许多纺织品应用的标准安排,但它在FIBC上的测量用途有限。 电极排列只测量织物的一小面积,因此只能用于确认小区域织物具有足够的导电性。 这种安排不能确定整个 FIBC 的接地连接的完整性。 即使使用广泛空间的电极进行测量,即点对点电阻测量,FIBC 平放在桌子上的事实可能会导致连接,当 FIBC 打开并充满产品时,连接将不存在。

D型FIBC的测试更加不规则。 与 C 型 FIBC 不同,其中电荷耗散机制与单个可测量的物理量(即电阻)直接相关,D 型 FIBC 不存在这种关系。 D 型 FIBC 中的电荷耗散是依赖于几何参数和电气参数的过程的结果。 因此,测试实验室使用各种测量方法,试图确定安全性能。 测量方法,如表面电位、电荷衰减时间、电荷转移等。 问题是,这些测量方法都无法真正回答以下根本问题:无接地的FIBC是否可以在不产生燃烧性排放的情况下在易燃环境中使用。 因此,最终用户几乎不可能就 D 型 FIBC 的安全性或一个 FIBC 与其他类型相比如何做出有意义的决定。

点火测试已成为 D 型 FIBC 的首选测试程序。 点火测试背后的原理是为FIBC充电,呈现易燃气氛,并试图引发静电放电。 几个测试实验室提供点火测试,但测试参数和条件有变化。 在一个实验室中通过的 FIBC 可能在另一个实验室中失败。

IEC 61340-4-4 – 静态保护FIBC测试标准
1999年,国际电工委员会(IEC)静电技术委员会(TC 101)启动了一个项目,以标准化静电保护FIBC的测试程序。 该项目最终于2005年发布国际标准 IEC 61340-4-4:2005 静电 – 第 4-4 部分:特定应用的标准测试方法 – 柔性中间散装容器 (FIBC) 的静电分类。 这一重要的国际标准规定了 FIBC 必须接地的测试程序(类型 C) 和不需要接地连接的接地连接(类型 D)。 为 C 型 FIBC 指定的测试过程基于电阻测量,并且为 D 型 FIBC 指定点火测试。 此外,在这些测试中,必须测试用于构造 C 型和 D 型 FIBC 的织物以确定故障电压。 低于 6 kV 的分解电压可确保 FIBC 不能产生高能传播刷放电。

C 型测试
C 型 FIBC 的电阻测量程序要求 FIBC 在其提升回路中挂起,因为它将正常工作。 测量在导电纱线和每个指定的接地粘结点之间进行。 这种方式的测试不仅确保织物具有足够的传导性,而且确保整个FIBC具有电气连续性。 测量是在低湿度(20 ± 5 % RH)和高湿度(60 ± 10 % RH) 下进行的。 C 型 FIBC 只能在 IEC 61340-4-4:2005 下限定,如果所有测量的电阻值都小于 108Ω,并且故障电压小于 6 kV。

D 型测试
定义点火测试挑战的两个主要参数是充电电流,即向受测试的 FIBC 提供多少电荷,以及挑战气体的最小点火能量 (MIE),即点火有多容易。 在引入 IEC 61340-4-4:2005 之前,一些测试实验室使用的充电电流相当低,通常小于 1 μA(微安)。 这种充电电流选择背后的原因是,它足以导致点火从普通非静态保护FIBC(即A型)。 但是,使用如此低的充电电流进行测试只能显示 FIBC 比 A 型 FIBC 稍好一些。 为了获得安全资格,FIBC 必须接受充电电流的挑战,该充电电流代表实际可能发现的最坏情况。 来自最终用户的数据确认 3 μA 是 FIBC 处理操作中最高充电电流的更好表示形式。 类似的参数被用来定义挑战气体的MIE。 在FIBC处理操作中可能使用的最易点燃的溶剂蒸汽是高于环境温度的甲醇,其MIE约为0.14 mJ。 这是 IEC 61340-4-4:2005 中为点火测试指定的值,尽管它是通过空气中 5.4% 的乙烯混合物实现的。 IEC 标准都指定了气体混合物、流速和控制手段,以确保测试结果的准确性、可重复性,并模拟 FIBC 所暴露的环境范围。
点火测试的程序是向测试中的FIBC填充指定尺寸范围的聚丙烯颗粒,以-3 μA的速率将电荷注入其中。 使用负极性是因为研究数据预测,负电荷材料的静电放电比带正电荷表面的静电放电更有可能引起点火。 对于 D 型 FIBC,测试是在 FIBC 完全与地面隔离下进行的。 这样充电是实际 FIBC 处理操作的一个很好的模拟。 当 FIBC 充满带电颗粒时,气体探针被带到 FIBC 的一侧。 气探器包含一个接地的球形电极,由护罩包围,该护罩引导电极前面的易燃气体流动。 当探头接近FIBC时产生的任何静电放电都将穿过局部易燃大气,如果含有足够的能量,就会引起点火。 如果测试的 FIBC 设计正确,则不会发生点火。 但是,为了证明这一点,必须采用多种方法将气体探针带到涵盖FIBC所有部分的不同区域。 IEC 61340-4-4:2005 规定,FIBC 的每一侧必须至少采用 50 种方法,对 FIBC 上的所有其他面板、喷口和其他附件至少进行 10 种附加方法。 与电阻测量一样,点火测试必须在低湿度和高湿度下进行。 IEC 标准还要求对特定设计的最大尺寸和最小尺寸的 FIBC 进行点火测试。 在典型的 FIBC 上,必须采用大约 400 到 500 个气体探针方法。 如果其中任何一种方法导致点火,则 FIBC 被视为出现故障。 D 型 FIBC 只能在 IEC 61340-4-4:2005 下合格,如果在点火测试期间未发生点火,且故障电压小于 6 kV。

标签
除了指定测试程序和性能要求外,IEC 61340-4-4:2005 还指定了如何对符合标准的 FIBC 进行标记。

资格
只有完全按照 IEC 61340-4-4:2005 规定的程序获得资格的 FIBC 才能合法地贴上此类标签。 未严格按照 IEC 标准进行测试的 FIBC 不能按此方式进行标记。 IEC 61340-4-4:2005 的资格必须得到符合标准所有要求的测试报告的支持。 较旧的测试报告,即使测试程序与标准中指定的程序类似,也不能合法地用于支持 IEC 61340-4-4:2005 的资格认证。 这是因为较旧的测试程序可能不涉及 IEC 标准中指定的严格控制和校准要求,并且可能不会产生等效的结果。 因此,在检查测试报告时,确保所有信息都按照 IEC 标准报告非常重要。 这包括测试参数和条件的具体细节,用于点火测试的参数和条件应包括温度和相对湿度、加注速率、充电电流、气体成分、气体流速、MIE 以及气体探针方法的数量和位置。 IEC 61340-4-4:2005 中指定的测试参数和条件的摘要如下所示:

温度/湿度: a) 23 × 2 °C 和 20 × 5 %RH; b) 23 × 2 °C 和 60 × 10 %RH
灌装率: 1.1 × 0.1 千克/s
充电电流:3.0 ± 0.1 μA(负极性)
气体成分:5.4 ± 0.1 % 乙烯(平衡空气)
气体流速:0.21 ± 0.04 l/s
最小点火能量:0.14 ± 0.01 mJ
气体探针方法数量:每个湿度水平至少 200 个

非标准 FIBC
目前市场上存在作为 D 型 FIBC 出售的 FIBC,但不符合 IEC 61340-4-4:2005 的要求。 其中一些FIBC在标准发布之前就已存在,他们的制造商没有改进其设计以满足标准。 其他被设计,试图达到标准。 任何标准的目的是设定可接受的最低绩效水平,而不会给制造商带来不必要的负担。 在 IEC 61340-4-4:2005 中,目的是建立最低安全级别,以确保使用指定方法测试并满足指定性能要求的 FIBC 符合安全标准,适合在广泛的行业使用。 测试方法和相关限值由一个国际专家委员会建立,该委员会包括FIBC制造商、测试实验室、工艺安全工程师和FIBC最终用户。 可以公平地说,IEC 61340-4-4:2005 代表目前关于什么是安全静态保护FIBC的知识状态。 因此,在考虑不符合 IEC 标准的 FIBC 时,需要格外谨慎。

一些FIBC制造商试图发明自己的分类,并标记他们的FIBC为D+,Dplus,CD等。 他们声明其 FIBC 是不需要接地的 C 型,或者是可接地 D 型。首先,这些指定都没有在任何国家或国际标准中得到认可。 C 型 FIBC 的要求在 IEC 61340-4-4:2005 中定义得非常明确。 C 型 FIBC 要达到要求的安全标准,接地电阻必须小于 108Ω,并且 FIBC 必须在正常操作期间接地。 如果接地电阻大于 108Ω,则不能合法地将 FIBC 描述为 C 型。如果使用 C 型 FIBC 时没有适当的接地连接,则可能会产生燃烧火花。 D 型 FIBC 的要求在 IEC 中也明确定义;它们必须通过指定的点火测试而不接地。 如果 FIBC 需要接地才能通过 IEC 标准点火测试,则不能合法地将其描述为 D 型。 对FIBC使用非标准分类是FIBC的透明营销花招,不符合公认的安全标准。

如何识别符合 IEC 61340-4-4:2005 资格的 FIBC
根据 IEC 61340-4-4:2005 确定 FIBC 是否合格有三个组成部分:-
1) FIBC 上的标签,至少包含 IEC 61340-4-4:2005 中指定的信息;
2) 显示故障电压测量结果的测试报告(C 型和类型) D)和电阻测量值(类型 C)或点火测试(类型 D);
3) 测试证书,确认 FIBC 符合 IEC 61340-4-4:2005 的所有要求。 这可能是单独的证书,也可以作为测试报告一部分合并。
有效的测试报告必须包含 IEC 61340-4-4:2005 中指定的所有相关测试参数和条件的详细信息,以及所测试 FIBC 的完整说明。 如果提供了单独的测试证书,则它所基于的测试报告必须可用于检查。 有测试证书的例子暗示测试是按照 IEC 61340-4-4:2005 完成的,但在检查测试报告时,显然存在与指定程序的重大偏差,这些程序使测试报告无效,作为支持 IEC 61340-4-4:2005 资格认证的一种手段。

测试和认证 CROHMIQ®防护类型 D FIBC
Texene LLC 是 FIBC 行业唯一一家拥有和运营其最先进的 FIBC 测试设施的公司,该测试设施的设计与构建符合 IEC 61340-4-4:2005 的确切要求。 该测试设施用于鉴定由 CROHMIQ、静态保护 FIBC 织物制造的 FIBC®用于质量控制测试,并支持德士恩持续安全认证计划™ CSC。 CSC 计划是 Texene 向 CROHMIQ 用户提供的独特免费服务® D FIBC 型用户。 CSC 的第一阶段是初始安全认证。 CROHMIQ® FIBC 的每个设计在将第一批货物发货给客户之前,都根据 IEC 61340-4-4:2005 进行测试。 通过测试每个FIBC设计的3个样本,获得初步认证;每个必须通过。 向客户提供完整的测试报告和摘要测试证书。 CSC 的第二阶段是 CROHMIQ 的连续资格®。 客户定期与客户商定,例如每六个月或每交付 10,000 个 FIBC,客户将每个 CROHMIQ 的样本发送给 TexhmIQ ® FIBC 设计进行重新鉴定。 根据 IEC 61340-4-4:2005 再次进行测试,并提供给客户每次重新资格测试的摘要证书和完整的测试报告。

CROHMIQ®,FIBC 被全球各大公司用作其静电危害监管的重要组成部分。 由于其出色的安全记录,CROHMIQ® FIBC 被广泛认为是在 FIBC 处理操作中控制静电的最安全、最具成本效益的解决方案。
有关 CROHMIQ ® FIBC 面料 的信息,请访问 www.crohmiq.com