ローレンス・G・ブリットン
中央工学技術部
化学工学技術課
ユニオンカーバイド株式会社

FIBCの使用は、主に処理効率の向上と製品品質の向上により急速に増加しています。 しかし、適切なFIBCの選択には多くの側面があり、その中で安全性が最も重要です。 可燃性蒸気の有無にかかわらず、FIBCから可燃性粉末を空にした場合、多数の事故が発生しています。 動作のモードと空の速度のために、静的生成の高い確率があるだけでなく、フラッシュ火災ゾーンに存在する1つ以上のオペレータが点火が発生する可能性が高い。 受入船から避難した塵雲や可燃性蒸気によって発生するフラッシュ火災とは別に、炎がFIBCに伝播し、爆発する可能性があります。 本稿では、FIBC選択問題、一連の事例履歴、および利用可能な文献について論じる。 FIBCの積み込みインシデントは知られていないため、この論文は空に焦点を当てます。 特に、オペレータ接地誤差および突然の宿敵に対するポテ・ンティアルは非常に高い場合があることを理解すべきである。

紹介

FIBCは、適当なライナーを備えた織りプラスチックで構成された柔軟な直線容器です。 典型的な FIBC はポリオレフィンライナーと織られたポリプロピレンから成り、300-500のkgの容量がある。 基本的なコンテナと接地配置(存在する場合)にはさまざまな設計が存在し、より大きな容量も利用可能です。 FIBC は、品質上の理由と接地要素の劣化の可能性の両方のために、最初の使用後に廃棄されることがよくあります。 後者の例としては、製品フローやスパウト屈曲によるアルミネード導電ライナーの浸食、および荷重および取り扱いサイクル中の金属フィラメントの破損が挙げられます。 FIBCは、簡単に保管するために完全に折りたたみ可能であり、一度使用すると再び折り畳むことができるので、「フレキシブル中間バルクコンテナ」という名前が付いています。

1970年代には、充填中に壁全体にコンデンサのような電荷層が形成されたため、粉末用のプラスチック容器が危険であることが知られていました。 外壁の逆電は、例えば、金属支持フレームへの静電気放電を介して現れる可能性があります。 ブライスとレッドディッシュは、 [1979] 粗い(半径1mm)ポリプロピレン顆粒で満たされているポリエチレントートビンの厚さ5mmの壁を横切って伸張ブラシ放電の形成を説明した。 ビンの寸法は1x1x2メートルであったため、典型的な300〜500kg FIBCの約2倍の体積を有していた。 注文1ジュールの重度の感電は、従業員がビンに手を伸ばし、プラスチックの壁を横切って形成されたコンデンサを短絡させることによって経験される可能性があります。 この場合、これらの、あまりエネルギッシュな(ブラシ)放電は、点火の危険を表す可能性があります。 このケースは、壁が薄く、通常は小さい一般的な FIBC に直接変換されません。 しかし、Dahnらで述べたように、1000 kg の FIBC は、類似またはさらに大きな寸法で利用できます [1991] 。

FIBC の利点には、製品品質の向上に関連する利点を備えた、より効率的な取り扱いが含まれます。 一般的に300〜500kgの製品は、1つのFIBCから約30秒以内に転送できます。 これは、静的生成の面で明らかな挫折を持っており、受け入れ容器から可燃性蒸気を置き換えたり、空気をその非侵犯蒸気空間に密着させるという点で、あまり明白な挫折を持っています。 オペレーターは通常、空の間にFIBCの隣に立ち、最初に弦を解き、後で残留粉末を振り出します。 発火が発生した場合、オペレータはフラッシュ火災ゾーンにある可能性が高いです。 さらに、残留罰金のほこり破壊がFIBCに伝播し、爆発する可能性があります。 可燃性蒸気がアンロード中に FIBC に入ると、状況が悪化する可能性があります。FIBCの上部通気孔を解くことができなかったことが、ここでの要因になる可能性があります。

様々な設計のFIBCを含む火災が数多く発生しています。 繰り返される出来事の1つは、バッグの転送からFIBC転送に変更してから数週間以内または数ヶ月以内に火災が発生し、多くの場合、1人以上のオペレーターに火傷を負ったことです。 FIBCとバッグやファイバードラムからの小さなボリューム転送の違いを認識することが不可欠です。 開始の場合、次のチェック リストが考慮される場合があります。

  • 粉末の点火特性(発火エネルギーなど)は決定されましたか?
  • 取り扱いおよび保管中の製品の劣化は、その点火特性に影響を与える可能性がありますか?
  • お客様は可燃性の雰囲気の中でFIBCを処理するか、空にしますか?
  • 安全な設計が薄壁の100%プラスチックFIBCを必要とするならば、これは製品に十分な湿気障壁を提供するだろうか?
  • 100%プラスチックFIBCに湿ったパッチがスパークソースとして機能する可能性はありますか?
  • 安全な設計が100%プラスチックの代わりにより高価な導電性または帯電防止FIBCを必要とするならば、これはまだ袋か繊維ドラムに対して費用効果が大きいだろうか?
  • 導電性または帯電防止FIBCは、製品を炭素または金属で汚染しますか?
  • 導電元素(残留酸等)の劣化を引き起こす可能性はありますか?
  • 導電性または帯電防止FIBCは、適切な100%ポリオレフィンまたは他の互換性のあるライニングを供給することができ、まだ安全ですか?
  • FIBC の設計と使用上の制限は、適切なテストから開発されましたか。
  • FIBCを適切に接地するための適切な品質管理はありますか?
  • 接地点は十分にマークされ、堅牢ですか?
  • 導電性または帯電防止FIBCは、オペレータ接地エラーを軽減するために導電性スリングを持っていますか?
  • 金属元素と他のタイプに関連するFIBCリサイクルの問題は何ですか?

CMAの「レスポンシブル・ケア」の目的に従って、FIBCの製品のサプライヤーは、適切な場合に取り扱いの方法に関するガイダンスを提供する必要があります。 たとえば、100%プラスチックFIBCから可燃性溶剤に注ぎ込み、適切な不活性プラクティスが使用されていない場合、近い将来に事故と訴訟が発生する可能性が高くなります。 可燃性の大気が存在する可能性のある場所で適切な接地が使用されるように、お客様は絶対に必要な点を認識する必要があります。 最低限の安全な慣行を確立できない場合、サプライヤーはFIBCへの供給を拒否することを検討する必要があります。

使用される用語

(1) 100%プラスチックFIBC。 折りたたみ可能な直線的なプラスチック容器は、通常300〜1000kgの粉末を保持し、様々なスタイルで利用可能です。 典型的な設計は両方向ポリプロピレン織りと一方または両側の指定された厚さのポリプロピレンまたはポリエチレンフィルムの面を含んでいる。 容器は持ち上げのための補強されたプラスチックのスリングと合う。 充填前に窒素パージを行う可能性がありますが、接地することはできず、他のFIBCと共通して、空にする際の粉末の流れは、周囲の空気を侵入した機器に侵入する可能性があります。

(2) 帯電防止FIBC. ファブリックには通常、1つまたは複数の接地接続に電気的に接続された導電性の糸またはアルミニウム化された表面が含まれています。 導電性の糸は、ワープ方向または引き進方向、またはその両方で動作する場合があります。 帯電防止FIBCは、局所帯電防止コーティングまたは孤立した導電性スレッドの非丸めシステムで製造されており、コロナ放電による電荷蓄積を制限し、本質的に低い容量を有する。

(3) 完全に導電性。 導電性材料の十分に高い負荷(典型的にはカーボンブラック)を含むFIBCは、プラスチックをあらゆる所で導電性をレンダリングします(典型的な充填剤は、ウィテカー1989によって議論されています)。 製品汚染を避けるために、テストがこれを安全であることが明らかであれば、100%ポリオレフィンのような薄い非導電性のライニングを組み込むことができます。

(4) 可燃性。 本論文では「気体、蒸気、粉末の有無にかかわらず、空気中の懸濁液として破壊することができる」という用語を意味する。

静電気放電の種類

次のタイプの放電の有効なエネルギー レベルの例については、図 1 を参照してください。

Effective Energy Levels. Materials at Risk of Ignition, and Types of Ignition Source

(1)コロナ放電

コロナ放電は、帯電面と約3mm未満の曲率半径を有する導体との間の発散場に形成される。 それらは弱い脈拍の急速な連続から成り、非常に低い有効エネルギーを有する。 FIBCの操作では、コロナは、電荷を消散させる安全な手段を表します。 非常に敏感な材料だけが点火の危険にさらされるべきです。

(2) ブラシ放電

ブラシ放電は、帯電面と約3mm以上の曲率半径を有する導体との間の発散場に形成される。 それらはプラスチック表面を摩擦(トリボチャー)することによって、またはプラスチック容器に荷電材料を導入することによって形成することができる。 ブラシ放電は、このレベルまでMIEを用いたガス空気混合物に点火できる限り、最大約4mJの有効エネルギーを運ぶことが示されている [Glor 1981] 。 FIBCでは輸送されない一次爆発物やその他の敏感な物質を無視して、空気中のブラシ放電による粉末点火は報告されていない。 粉末点火は、ガスLFLの一部(公称1O-20%LFL)で可燃性ガス濃度の存在下で可能であると考えられている。 したがって、ガス濃度がそのLFLを下回るハイブリッド混合物が危険にさらされる可能性があります。 これには、溶媒を脱溶媒したり、貯蔵中にゆっくりと分解する粉末が含まれます。

注:多くの著者は、これらの排出物によって「敏感な」粉末が点火される可能性を提起しているが、これを実証する実験は一様に陰性であった [Britton 1988] 。 最近、シュヴェンツフォイアーとグロー [1993] は、ハートマンイグニッションチューブに含まれるスパークギャップを通してブラシ放電からの電荷を再ルーティングすることによって硫黄粉塵に点火しました。 しかし、この二次スパークは、元のブラシ放電から入手可能な総量よりも少ないエネルギーを放散したが、その特性(エネルギー密度など)は根本的に変化した。 点火プロセスは、ブリットンとカービーによって報告された実用的なケースに似ており [1989] 、可能性の高いシナリオでは、何らかのタイプのブラシ放電からの充電収集とその後の接地不良ケーブルサポートからの火花が含まれる可能性が高い。 したがって、可燃性ガスや蒸気が存在しない場合、FIBCで取り扱われる粉末がブラシ放電の危険にさらされるべきであるという兆候はまだありません。

(3) 増量ブラシ放電(円錐形杭、マウラーまたはコーン放電とも呼ばれる)

これはサイロ充填中に見られる大きな排出タイプであり、容器内に粉末を充填した「バルク」を分散し、その電荷が集中した場合に生じる。 長さ数フィートまでの頻度の低い表面の点滅は、1010オーム-m以上のバルク抵抗を有する顆粒またはペレットで満たされている大きな容器で観察される。 [Glor 1987]. 増量ブラシは、約10mJ(関係するほこりのためのMIEを確立するために使用される試験方法に応じて)有効なエネルギーを有すると考えられており、接地されたサイロで微細な粉塵爆発の原因と考えられています。 この発見は、非円不丸物体やその他の点火源が自信を持って排除できるサイロ爆発の分析に基づいています。 経験則は、Lycopodium(リコ表彰状胞胞胞体)未満のMIEを有するほこりがこれらの排出物から危険にさらされると考えるべきである可能性があります。 この方法では、現在使用されているさまざまな MIE テスト メソッドに関連する問題を回避できます。 ブリットン [1992] は、使用される試験装置と関与する点火確率に応じて、2 mJから約50 mJまで変化するリコ表彰台の公表されたMIE値をレビューしました。 ほぼ一定の特性を有する粉塵のこのような違いを考慮すると、増量ブラシ放電の最大の「有効エネルギー」への言及は誤解を招く可能性があります。

300〜500kgのFIBCの大きさの小さな容器では増量ブラシの排出は報告されておらず、1m3(35 ft3)を超える増量量が必要とされる理論化されている[Rogers 1991、ブルーデラー1992]。 Dahnらは、 [1991] このような放電が高い充電速度でFIBC充填中に発生した可能性があると考えている。 しかし、これは観察ではなく推測され、Dahnらによって調査されたFIBCは異常に大きく、高さ2.6メートル×1.6メートル平方(2000ポンド容量)であると報告された。 さらに、この現象は100ミクロンを超える比較的粗い粉末でのみ観察 [Glor 1987] され、そのような粒子は通常10mJ未満のMIEを有するには大きすぎるであろうということです。 点火のためには、FIBC充填中に異常に高い充電率を提唱し、粉末に大部分が粗い粒子に加えて簡単に点火した細分率を含む必要があります。 1 m3 より大きい FIBC は、ケース履歴は利用できないが、この現象を介して、敏感な粉末に対して点火リスクを引き起こす可能性がある。

(4) ブラシ放電の伝播

電気二重層(コンデンサ)が絶縁面を越えて生成される場合に生成される非常にエネルギッシュな放電(1000 mJの有効エネルギー)です。 それはFIBC充填中に生産されるかもしれないと理論されているが、内袋壁の電荷が外壁に対向する電荷の徴候を引き付ける場合(例えば、近くの導体へのコロナ放電を介して)。 電荷は、得られた電界の下で絶縁壁が壊れるまで、壁の両側に蓄積し続けます。 これは穿刺ポイントに大規模な横の排出を引き起こす。 あるいは、放電は、壁面への機械的ストレスによって、または放電電極の接近によって開始され得る。 排出中にFIBCスパウトでも放電が起こりうると理論化されている。 著者は、ブライスとレッドディッシュによって報告され、使用されたFIBCの [1979] [1992] ピンホールと粉末パターンの検査からマウラーによって推測される以外、FIBCでそのような放電の生産のための証拠をほとんど見つけていない。

この現象は、充電速度、充電時間、壁の誘電強度、および壁の厚さによって影響を受けます。 Glorの実験 [1989b] では、プラスチック層の分解電圧が4kV未満の場合、ブラシを伝播することはできません。

(5) スパーク放電

火花は、保存されたエネルギーと粉末のMIEに応じて粉末に点火します。 ハイブリッド混合物は、特に小さな火花から危険にさらされています。 火花の原因は、非丸みを帯びたオペレータと機器、丸みを帯びたっていないFIBC、および接地要素に不連続性を持つ接地FIBCです。 フォークリフトトラックやホイストなどの電源から火花が発生する可能性があります。 それらはプラスチックFIBCの荷電導電性粉の表面から直接起こり得る。 これは、1 x 106 O.m [Rogers, 1991]未満の固有の粉末バルク抵抗率が原因であるか、湿った製品から発生する可能性があります。 最後に、プラスチック製FIBCの表面に濡れたパッチが誘導充電を介して火花を発生させる可能性があります(下記のインシデント”B”を参照)。

最近の事件の概要

(注意: 完全に決定的なアカウントが利用可能な場合はなく、インシデントは「原因」ではなく「シナリオ」の観点から説明されます。以下のFIBC事件はすべて1988年から1991年の間に米国で発生しました)。

(事件A.1:1988)
帯電防止FIBCを使用して、ビニル樹脂をキシレン-MEK混合物を含む6000ガロン混合タンクに移した。 FIBCはポリプロピレンを1ミルの内部ポリプロピレンコーティングで織った。 それは、スパウトを通って縦に走る薄い導電性ワイヤーを装備し、裸の立ち往生したアルミニウムワイヤーとワニのクリップに接続されました。 FIBCはフォークリフトを使用してタンクの上に掲揚され、樹脂はヒンジ付きタンクカバーの円形ポートを通って投棄された。

タンクは、流量計を介して導入された燃焼ガス(主にC02)で15 SCF /分でインタートされました。 変位蒸気の独立した通気はなく、タンクの蓋はガスが密かではなかった。

オペレーターは、接地線がFIBCから欠落していると報告したが、とにかくFIBCをアンロードし続けた。 タンク蓋のヒンジ部分は開き、溶媒蒸気が操作領域に自由に逃げ込むことを可能にした。

この時点でのアカウントは、火災が直ちに発生したのか、FIBCが約4分の3の空であった後に発生したのかが異なっていました。 いずれにせよ、オペレータはタンクから数フィート離れたところに立っていて、フラッシュを観察したときにそらされました。 彼の頭の側面は歌われ、首の後ろがやけどされ、右腕に2度のやけどを負った。 フラッシュはタンクの外にあり、タンクの内容物は火をつかなかった。 オペレーターは安全手順に従わなかったために懲戒処分を受けた。 2回目の火災(A.2)の後、彼は仕事の不安のために自発的に辞めました。

点火の発生源は、空の間に丸みを帯びたFIBCからの火花であると仮定された。 ビニル樹脂は、空気中の非常に高いMIEを持っていることを知っていたので、可燃性蒸気が点火プロセスの主要な要因であると仮定することができます。 オペレータは接地されていませんでしたが、彼は自分の場所のために火花の可能性が高い原因とは見なされませんでした。 缶のコーティング用の漆を作る作業だったので、タンクの周りの床に漆のフィルムが出る可能性があるため、静電気防止用靴は効果がなかったでしょう。

FIBCは1988年1月からこの場所で使用されていました。 このインシデントから次の 10 月の間に、バッチあたり 6 つの FIBC を使用して問題なく、約 70 ~ 80 個のバッチが生成されました。

(事件A.2:1988)
このインシデントは、FIBCがスパウト内のポリプロピレンに結合した内部導電性アルミニウムライナーで設計されたことを除いて、前のものと似ていました。 これは、オペレータが接地クリップを接続す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の上に吊り下げ、接地クリップを適用した後、排出口はタンクマンウェイのポートを通して押し出され、タンク内に10〜12インチ伸ばしました。 引き出しコードをカットして、スパウトを開き、ビニール樹脂をタンクに放出しました。 FIBCは、内容物を発散し、FIBCに蒸気を引き込むのを防ぐために上部に開かれていない。 この機会に、流れは遅れ、オペレータは流れを解放するためにFIBCを「ふくらませた」。 流れの10秒以内にフラッシュ火災が発生しました。 FIBCを通気しなかったことは、その中に火災や爆発がなかったため、一因とは考えられなかった。

オペレーターはFIBCの近くに立っていましたが、それに触れはありませんでした。 彼は胃と顔に第二度と第三度の火傷を受け、火傷ユニットに入った。 タンクの上の165°Fスプリンクラーヘッドは作動しませんでしたが、ビニール樹脂袋のパレットには、タンクから20〜30フィートの距離で外側の紙層を歌っていました。 ヒンジ付き蓋は閉じたが、パージガスまたは粉末flo wによってタンクに注入された空気のいずれかを通気するための規定は再びなかった。 したがって、可燃性蒸気の有意な変位が作動領域に起こった。

接地接続が適切に行われたことが報告されましたが、これは完全には確認できませんでした。 接地クリップは検査に利用できませんでしたが、漆の蓄積によって無効になっている可能性があります。 関連するFIBCが火災で破壊されたため、連続性の損失を引き起こしたFIBC製造エラーを排除できませんでした。

(インシデントB:1989)
6-8ミクロン粒子を含む有機除草剤製剤は、サプライヤーによって1000ポンド、100%プラスチックFIBCに供給された。 FIBCはホイストによって持ち上げられ、15フィートの長さ、18インチの直径のスチールシュートを通って取り付けられた集塵機と重量を量る箱に重力によって流れるようダンプステーションの上に置かれました。

一般的に、FIBCは、それがFIBCから流れ出るように材料を緩めるために棒で打ち負かす必要があった。 その後の工程では、有効成分を液体混合容器に投入した。 可燃性の液体は関与しなかった。

従業員がFIBCを捨て始め、彼がそっぽを向くと軽度の轟音が聞こえ、回すとFIBCが非常に速く空になっているのが見えました。 それが完全に空になると、彼はFIBCの周りに煙のキノコ雲を見て、その後、炎の壁が彼に向かって非常に速く移動しました。 約20フィート離れた2人目の従業員がゴロゴロと音を立て、ターン時に火の玉がダンピングステーションエリアを巻き込むのを見ました。 彼は圧力波で床にたたきつかれた。 約40フィート離れた3人目の従業員が大きな音を聞き、高さ1O-15フィートの炎の壁が彼に向かって転がっているのを見ました。 下の階の他の2人の従業員がイベントを観察しました。

最初の2人の従業員は重傷を負い、1人は体の22%以上に火傷を負い、もう1人は外来治療のために数時間後に釈放された。 別の従業員は、煙やほこりの吸入の可能性に対する予防措置として一時的に入院しました。 また、設備やユーティリティへのフラッシュ火災の損傷に加えて、建物の壁や過圧による換気ダクトの構造的損傷のために損失が発生しました。

考えられるシナリオは、FIBCがサプライヤーのトラックに入る雨のために濡れている可能性があったということです。 これは、火花を生じることができるFIBCに導電性パッチを作成した可能性があります。 インシデント シナリオの詳細については、同じ資料が関係していたインシデント “C” を参照してください。

(インシデントC:1989)
(B)の場合と同じ除草剤粉末が、ダンプステーションを通して100%プラスチックFIBCから直接計量ビンに排出されていました。 可燃性の液体は関与しなかった。 FIBCが異常に高い流量で空になった後に破壊が起こった。 その他の要因はインシデント B に似ています。

集塵機に破裂パネルが存在し、おそらく他の要因のために、インシデントBのように過圧損傷はありませんでした。

最初のシナリオには、いくつかの丸みを帯びたバグハウスコンポーネントが含まれています。 また、この中の除草剤バッチとインシデント”B”が異常に新鮮であった(合成と消費の間の数ヶ月ではなく日)であり、これはunusua lの行動を説明するかもしれないという疑いもありました。 例えば、観測された高い流量に異常に低いMIEを加えて、静的な点火に対して適切な条件を作り出すかもしれません。 除草剤は分解を受けたため、ガスの進化とハイブリッド混合物の発火の可能性が高まった。

(事件D:1990)
3000ガロントルエン混合容器に窒素を取り込み、計量されたトルエンの流れを開始した。 真夜中の直後にオペレータは開いたmanwayに樹脂の数1500ポンドのFIBCの最初を捨て始めた(FIBCのトロダクションの前に彼らは50ポンド袋を使用していた)。 FIBCはマンウェイ上のダビットのフレームから吊り下げられ、特別な接地ストラップで設計されました。 ボトムは14インチのシュートを20インチのマンウェイに伸ばし、FIBCが20-30秒で空にすることを可能にするクイックリリースタイで開かれました。

負傷した従業員の一人の声明は、FIBCの下端に静的な火花が降りている間に飛び回り、その後、彼は火に自分自身を見つけたと言います。

2つのローダーは、顔と体の第二度および第三度の火傷を持続した。 現場の損傷には石積みの壁の弓が含まれ、船の真上の屋根の一部が吹き飛ばされ、屋根の火災が45分間燃えました。 小さな火災被害は、配線と搬送配管によって支えられ、部屋の多くの窓が壊れました。

従業員は接続が適切に行われたと述べたが、火災被害のためにFIBCの地上接続の状態を確認できませんでした。

発火の明らかな原因は、不適切な接地接続または欠陥のある接地システムのためにFIBCとマンウェイの間の静電気放電であった。

FIBC の使用は、保留中の評価と OSHA 調査を中断されました。 同社は、再発を防ぐために次の推奨事項を開発しました。

  1. 容器の酸素の自由な大気を保証するために固定の連続警報監視システムを要求する。
  2. 容器に充電する溶剤用の入り口ノズルは、マンウェイからの蒸気の通気を防ぐために、開いたマンウェイとは反対の象限で配向する必要があります
  3. FIBCと船舶との間の接地接続の連続性を、示す地上接続システムで保証します。
  4. 他の添加を開始する前に、溶剤の追加の完了と不活性ガスパッドの再確認を要求するようにバッチ操作手順を改訂します。
  5. 各操作手順に関連する安全上の懸念事項が記載されていることを確認してください。
  6. 固体の充電の付加からの変位蒸気のための適切なサイズの換気システムを提供する。
  7. 容器に均一に固形物を供給する場合は、閉じたシステムを使用してください。

(インシデントE:1991)
企業は、在庫の粘度仕様から脱落した製品で満たされた60 960ポンド、100%プラスチックFIBCを手直し中でした。 材料を再加工するために、最初にFIBCから41ガロンのファイバードラムに移されました。 FIBCを空にするために、それはトラックに掲揚され、ローディングルームのコンクリートの床に7つの繊維ドラムの列の上に移動しました。 1人のオペレーターがホイストを働かせた間、2番目の人は部屋へのダスト漏れを最小限に抑えるために、各繊維ドラムの上部付近に2つの真空ホースを持った。 FIBCからの第3のオペレータの制御の流れ。 40のFIBCが正常に空にされ、ファイバドラムに再パッケージ化されました。

事件当時、第7繊維ドラムは充填され、FIBCは残留粉末を振り払うために「ふくらみ」されていました。 振動と熱を感知した後、3人のオペレーターは繊維ドラムの火災で材料を観察しました。 炎は注ぎ口を介してFIBCに伝播し、3人のオペレータ全員が手と顔に第1度の火傷を負い、髪の毛を歌った。 可燃性の蒸気は関与しなかった。

この領域の点火のいくつかの潜在的な原因のために、確実に点火源を特定することはできなかった。 ほとんど空のときにFIBCを「ふくらませる」ことが微細な塵粒子の雲を作り出し、事件当時の湿度が低かったことが明らかであった。 オペレータとファイバードラムは接地されておらず、真空ホースを持つオペレータと繊維ドラムの丸みを帯びたトップチャイムの間に火花が発生した可能性があります。 真空ホースは非導電性であり、オペレータはこれらのホースからの以前の衝撃を報告した。 最後に、ホイスト制御は可燃性の塵環境のための本質的に安全な設計ではなかった。

(インシデントF:1991)
2000ポンドのFIBCから添加物を降ろしている間に3人がほこり爆発で負傷した。 予備的なアカウントは、3つすべてが深刻な状態にあり、皮膚移植を受けていることを示しました。 可燃性の蒸気は関与しなかった。

FIBCは帯電防止型であり、何らかの接地要素を含んでいたことは確認されていない。 調査中の最初のシナリオは、事件の時点で適切な接地の欠如を含んでいました。 それ以上の情報はありません。

文献要約

以下の文献の要約は時系列で与えられる。

ペティーノとグレッキ [1986] :

空のテストはFIBCのいくつかの設計からのポリエチレンのプリルで行われた、目的は電界の読書(3M “703”の静的メートル)から推測される最も低い見かけの噴出の可能性を与える設計を選ぶ。 接地されたアルミニウム化された裏地は最もよく証明されたが、FIBCの使用は1つの分配操作を超えて、ライニング摩耗のために推奨されなかった。 アルミニウム化された裏地は底部および注ぎ口に適用されるとき最も有効であった。

ブリットン [Union Carbide Unpublished 1989] :

一連のFIBC空行テストは、大きな暗室の中で非常に乾燥した条件(相対湿度約10%)の下で実行されました。 2グレードのビニール樹脂と3つのFIBCデザイン(100%プラスチックと2つの帯電防止タイプ)が使用されました。 画像の強化された写真撮影と、FIBCが空になった時に静電および重量時間測定が行われた。 粒状のビニル樹脂では、その優れた流れの特性のために非常に少ない電荷が生成され、注ぎ口を通して製品の「ラットホールイング」を可能にすることがわかりました。 これは、非常に少ない三房電化を可能にしました。

100%プラスチックFIBC(100kV/m)からの流出時の最も高い電界は、単にFIBCを床から持ち上げる(200kV/m)よりも少なかった。 最大充電は、ほぼ空のFIBCを振り払う場合など、低流量の間に行われました。 FIBCが歪むにつれて、流れの間に接触面が変化したために極性反転が発生しました。

唯一の観測放電(スパークタイプ)は、帯電防止FIBCで意図的に接地接続が行われていないときに発生しました。 調べたFIBCの一部に接地が存在しなかった場合、流れの数秒以内に導電元素に約10kVの電位が得られ、導電元素からFIBCに設けられた接地点への連続性の欠如が見られた。

接地配置は不要で故障し、火花の危険を引き起こす可能性があるため、100%プラスチックFIBCを空気中の粉末に使用することをお勧めします。 可燃性ガス、蒸気、ハイブリッド混合物の存在下では、100%プラスチックFIBCはブラシ放電のために危険である可能性があります。 この場合、完全に導電性FIBCが好ましいとは適切な接地の保証があった。 理想的には、閉じた、および不動粉末付加システムは、受入容器の不活性を維持し、可燃性蒸気が作業領域に入るのを防ぐために両方を推奨した。 現時点では、実用的なFIBC操作中にブラシ放電を伝播することができるという証拠がなかったので、壁材の最大破壊電圧(Glor 1989bを参照)に関する勧告は行われなかった。

グロー [1989a] :

ブラシ放電は、通常、プラスチックの表面抵抗率を1011 Ω以下に保つことで回避できます。 範囲109-1011オームブラシの排出は接地のための必要性なしですべての湿気条件下で避けられ得る。 しかし、これは標準的な55ガロンドラムのためのビンライナーのサイズまでのビニール袋のためにのみ保持します。 FIBCの場合、充電速度が高いほど < 、表面抵抗率は108Ω以下であり、接地を使用する必要がある109 Ω基準よりも小さくなります。 FIBCからのブラシ放電を防ぐために、彼らは108オーム未満の接地抵抗を有し、接地する必要があります。

図1:ブラシの伝播に関するGlorの基準(回路図)

Glor's Criterion for Propagating Brushes Schematic

フィルム厚さ(ミクロン)

これまでは、可燃性液体を含む容器に一度に50kg以下の粉末を投入することが推奨されていました。 これは、粉末の荷電浮遊杭からの排出を防ぐためであった。 この基準は、通常1袋あたり25kgのバッグの追加に適しています。 しかし、FIBCから50kg以下しか積み込むことができないので、受け入れ容器を窒素を入れ込むことが推奨されます。 これは、粉末で覆された空気を考慮する必要があります。 FIBCは工場のゾーン1エリア(およそクラス1、div 1)に入るため、上記の108オーム抵抗基準は未然の受入船に適用されます。

グロー [1989b] :

以前に発表されたCiba-Geigy研究の数がレビューされました. 最も重要な貢献は、伝播ブラシ放電の形成に必要な条件の線引きでした。 これらの放電は、高電荷のバルク材料で満たされている間、FIBCの壁から観察されたと述べられました(おそらく [1979] 上記で議論したように、ブライスとレッドディッシュの論文を参照)。

グラルのブラシ排出伝達の基準はヨーロッパでよく知られるようになり、様々な状況に適用されています。 図2は、ブラシ製造を伝播するためのフィルム電位と層厚さの間の導出された関係を示す。 また、フィルム厚さに対する破壊電圧も示す。 明らかに、フィルム電位は、その破壊電圧を超えることはできません。 いずれの場合も、4kV未満のフィルム電位でブラシを伝播することはできなかったため、100%プラスチック製のFIBCが壁破壊電圧を4kV未満に選択すると、伝達ブラシ現象に対して免疫があります。 これは、図に示す実際の壁の厚さとは無関係です。

実用注:4kV基準の適用

前述のGlorの4kV基準を使用してブラシ放電を伝播することを避けることを参照して、これは水分およびその他の分解効果に敏感な製品には実用的ではありません。 4 kVの故障電圧は、ライナーの厚さを約1ミルに制限する必要があり、これは通常、良好な水分バリアを提供するのに十分ではありません。 注ぎ口は最高の充電を受け取り、出荷で折り畳まれるので、そのような場合には4kV基準をスパウトにのみ適用することが可能に見えます。 ただし、これは通常、FIBC 製造プロセスに適していません。

関連する問題は、4 kV 基準を厳格に遵守するか、または安全に超える可能性があるかどうかです。 排出が弱い転移領域があり [Luttgens 1992] 、空気中の多くの粉末に対する点火リスクは存在しないことが観察されています。 著者は、壁の厚さが何であれ、FIBCの空の間にブラシ放電を伝播する直接的な観察を知らないので、この「灰色の領域」でのテストを呼びかけることは簡単です。 実験室の条件下で生地サンプルから生成される放電の効果的なエネルギーを決定することは困難であり、関連性はいずれにせよ疑わしいであろうが、非現実的な充電方法が採用されていた。

第3の問題は、4kV基準が通常、故障電圧の試験方法に関して与えられていないということです。 テストは均一な分野を採用しなければならないだけでなく、これは生地の所定の領域に感銘を受ける必要があります。 また、値は位置によって異なり、代表的なサンプルを取る必要があります。 FIBC外層は織りなので、インナーライナーのテストのみ必要と考えられる場合があります。 これは、ピンホールなどの通常のエアギャップを含むファブリックでは、高い表面電荷密度がサポートされないため、ブラシの伝播に必要な条件がサポートされるためです。 しかし、(FIBCで使用される)シリーズでテストされた場合、2つの層は、追加の間隔の一部のために、ライナー単独よりも高い破壊電圧を与えます。 基準が FIBC 仕様の一部として使用される場合は、正確なテスト条件を指定することが不可欠です。

Ciba-Geigy(R.ブルーデラーからのプライベート通信)が推奨するテストは、このアプリケーションDCではなくAC電源が使用されることを除いてDIN 53481の変種です。 Ciba-GeigyはFUGモデルHCN 35-35000高電圧発電機を使用しますが、任意の適切なDC発電機を使用することができます。 ただし、テスト ジオメトリは重要です。

サンプルは直径75mmの円形の基盤(地面)電極に置かれる。 上側の底周長は、3 mm の曲率半径を持ち、サンプルに接触します。 高電圧電極は、直径25mmの電極を備え、試料に674gmの軸受を有し、3mmの曲率半径を有する下周縁(これらの角縁部は、試料との鋭いエッジ接触を防止し、均一な電界を促進する)。 高電圧は、故障が発生するかどうかを判断するために、テストサンプル全体に10〜20秒間作用します(適切な電流表示装置を使用してもよい)。

分解電圧を確認するために、厚さ3mm以下の20cm x 20cmサンプルが必要です。 Ciba-Geigyの経験に基づいて、薄い内部コーティングを施したポリプロピレン生地のストリップで構成されたFIBCは、FIBCが追加の分離されたインナーバッグまたは厚い裏地を備えていない限り、タイプBの要件(ブルーデラー1992の下での分類を参照)を満たします。

ウィルソン [1989] :

このスパーク放電挙動は、導電性糸を含む100%ポリプロピレンまたはポリプロピレンで構成された1m3 FIBCについて調査した。 後者のFIBCは一様に導電性がないため、スレッドによる電荷低減のメカニズムは、伝導、誘導およびコロナ放電の組み合わせであると考えられた。 つまり、糸の近くに位置する電荷は、糸に対する生地全体の伝導を介して地面に行く可能性がありますが、さらに遠くに位置する電荷は、生地の高い抵抗によって妨げられますが、その効果は、スレッドに電荷の反対の兆候を誘導することによって、まだ中和することができます(誘導)。 誘導効果が十分に大きい場合、糸が接地に接続されていない場合でも、糸はコロナ放電によって電荷を失うことになります。 コロナ効果は、このタイプの非丸めFIBCの電圧を制限することができるが、コロナ放電を誘導するために2-3 kVが必要であり、FIBC電位は、スレッド織り設計に関して常にこの範囲を超えていることがわかった。

導電性の糸を用いた2つの設計を試験した。 あるケースでは、スレッドは FIBC を 20 mm 間隔で間隔を空け、相互接続されていませんでした。 したがって、FIBCは接地されるように設計されていませんでした。 2 番目のケースでは、スレッドは FIBC の継ぎ目で相互接続され、接地が必要でした。 測定結果は、単一のスレッドの容量が32pFであり、相互接続されたスレッドの容量が259pFであることを示した。 この後者の値は、人の典型的な容量(100〜200pF)よりも大きい。

点火試験では、100%ポリプロピレンFIBCが空気中の一般的な溶媒蒸気を点火することができるブラシ放電を与えることができることを示しました(直径20cmの円形の生地標本は負に帯電し、様々な直径の接地電極を使用してそれらから引き出されたブラシ放電)。

単一の単一の単一の単一の糸からの火花は2kV以上の空気中の水素に点火する可能性があるが、空気中のメタンは最大5.5kVで点火されなかった。 一般的な溶剤蒸気(メタンに似たMIEを含む)は、単離された糸を含むFIBCからのブラシまたはスパーク放電によって点火されないと結論付けられた。 これは、粉末空き試験中に、コロナ放電損失のためにそのようなFIBC上で最大3.5kVしか生成できなかったためです。 3.5 kVは、ブラシ放電に対してあまりにも低く、メタン空気を点火することができる火花に必要な5.5 kV未満です。 これは、ほとんどの可燃性ガス/蒸気雰囲気でこの丸みを帯びないタイプのFIBCを使用しても危険がないことを意味します。

相互接続された糸マトリックスからの火花は5 kV以上の空気中のメタンに点火し、粉末空き試験は、非円形の糸システム上で最大6kVを生成できることを示した。 したがって、FIBCのこのタイプは、安全に典型的な可燃性蒸気雰囲気で丸めなく使用することができませんでした。

ロジャース [1991] :

この論文は、まずFIBCから可能な異なるタイプの放電を検討し、10 mJが増量ブラシ放電の最大有効エネルギーであることを示唆した(MIE試験方法への言及はない)。 この論文の分野は、他の現代的な意見と大きく一致していた。 次に、帯電防止FIBCの利点と危険性について議論した。 項目:

帯電防止FIBCの初期の設計には、織物に織り込まれた金属糸のシステムが含まれる。 これらは、時折スパークギャップを壊して形成することによって、追加の危険を導入しました。 帯電防止剤でコーティングされたポリプロピレン糸は、時間の経過とともに劣化を示し、コーティングは製品に浸出して汚染を引き起こす可能性があります。 薄い金属箔ライニングを使用した別の設計は、折り畳み中に裏地の破損を起こしやすく、大きな絶縁された導電領域をもたらし、危険な火花放電を発生させるテストで示されました。 FIBCの最も有効なタイプは、導電性糸を含むポリプロピレンタイプであると述べた。 しかし、この基本設計には多くのバリエーションがあります。

導電性スレッドによる電荷中和のいくつかのモードについて議論した。 議論はウィルソンが行った話と非常によく似ていた [1989] 。

ICIは導電性スレッドを用いてFIBCの特定の設計に関する試験を実施し、供給された充電が大きく、FIBCが丸みを帯びていなくても0.2mJのMIEを有する可燃性ガスを点火することができないことを示した。 「大きい」電荷密度は、高分子材料の粉砕時または空気圧搬送中に発生すると考えられた。 導電性糸の織りは、この結果を得る上で非常に重要であり、糸は布の表面の上に突き出なければなりませんでした。 この発見は、ウィルソンや他の人たちによる以前の作品と比較されました。 接地障害を許容することの重要性が強調され、手動アタッチメントではなく、充填装置または空き装置を介して提供されることを示唆しています。 ICIの研究は後に静電学雑誌に報告された[Nelsonら.1993]。

要約すると、導電性の糸を含む特定のFIBC設計は、特定の数、間隔、抵抗、静電容量および織り設計が採用されている場合にのみ、接地することなく安全に使用することができます。 最新のレポート[Nelsonら.1993]は、これを検証するためにさらに本格的なテストが必要であることを意味します。

エバダットとカートライト [1991] :

実験は、導電性糸を含む100%ポリプロピレンFIBCおよび2種類のFIBCで行った。 テスト作業の範囲と結果は実質的にウィルソン [1989] を複製したが、後者は参照も議論もされていない。

ダーンら [1991] :

高さ2.6m、1.6m角の100%プラスチックFIBCで行われた実験では、2200ポンドの高抵抗性粉末を積み込む際に、FIBCが約半分満杯のときにパウダーヒープの上のフィールド強度が急激に低下した。 これは、フィールドがヒープの中心の上で測定されていたので、増量ブラシ放電の証拠として取られました。 また、FIBC半径がこの現象を起こさせるのに十分な大きさであるという理論的証拠も挙げられる。 別の「傾斜シュート」トリボチャー実験では、粉末は、試験された他の粉末(通常0.2-0.6 μC/kg)と比較して、異常に高い電荷質量比(2μC/kg)を有することが示された。

この参照の結論は、増量ブラシの排出に関する実験結果を過小評価している。 大きなFIBCの負荷時に、高い充電速度でブラシ放電が現れる可能性があると結論付けた可能性があります。 これは、簡単に点火可能な粉末の装填中、または容易に点火可能な微小分率を含む粗い粉末に対して点火が可能である可能性があることを示唆するであろう。

接地されたFIBCでさえ、可燃性溶剤や蒸気の存在下で使用してはならないという勧告がなされました。

図 3: グロー-ブルーデラー分類

Glor-Bruderer Classification

ブルーデラー [1992] :

この論文は [1989b] 、Glorによる以前の論文といくつかの追加材料と似ていた。 改訂版は後で公開されました [Bruderer 1993] 。

  1. 粉体のバルクが公称1 m 3(35 ft3)に制限されている3場合、増量ブラシの排出はありそうもない。
  2. 袋壁の破壊電圧が4kVを超えない場合、ブラシ放電を伝播しても発生しません。 これは、いくつかのテストで確認されています。
  3. MIEが10J(10000mJ)未満のすべての粉末は爆発と考えられる。
  4. 液体が55°C以下の引火点を有する場合、可燃性蒸気雰囲気が予想されます。
  5. フィブロックスの粉末は、1wt%未満の溶媒含量を有する必要があります。

図3を参照して、タイプ”A”FIBC(接地要素がなく、壁面破壊電圧無制限)は、非可燃環境での非爆発性粉末(ペレットや金属酸化物など)にのみ適用されます。 4kVの最大ブレークダウン電圧を持つタイプ”B”FIBCは、「粉末のみ」環境に適しています。

普遍的なタイプの「C」FIBCはスリングを含むあらゆる点から地面に100 MOの最高の全体的な地面抵抗を含んでいる。 少なくとも 1 つの明確にマークされた接地タブが必要です。 粉末の溶媒濃度は1重量%以下に制限されなければならない。

ラットゲンス [1992] :

本稿では、ブラシ放電をFIBCの主要な粉体点火障害として伝播することを検討した。 導電性FIBCは、あらゆる点から108Ω未満の接地に対する抵抗を有するべきである。 測定は直径5cmの円形電極を使用する。 100%プラスチックFIBCの場合、積み込まれた粉末上のイオン化は、内壁に電荷を伝達することができ、様々なメカニズム(イオン化を含む)は、電気的な逆電を布地の外側に伝達することができ、壁を横切って電気二重層(コンデンサ)を作成する。 このようにして、FIBCに転送される電荷の大部分は、壁二重層に存在する。

ブラシ放電を伝播していることを示す、使用済みFIBCに見られるピンホールと粉末パターンについて説明した。 ピンホールの内側の溶融材料は、電気的故障をさらに示した。 このタイプの排出は、粉末およびピンホールの唯一の現実的な点火源と考えられ、滅菌粉末の汚染源であるとさらに考えられた。 人々からの火花の排出は、粉末に点火するのに十分なエネルギッシュとは考えられてはいなかった。

(著者は、ラットゲンス博士とこの最後の意見を共有していません)

壁の故障電圧が4kV以下の場合、ブラシ放電を伝播することはできません。 4kVはポリエチレンの30ミクロンフィルムを穿刺することができるので、ポリエチレンのこの厚さはポリプロピレンFIBCの多孔質の外側織り上げのために安全です。 故障電圧がわずかに4kVを超える場合(例えば、ライナー厚さの悪い品質管理)、放電が最小トリガ電圧に近いので粉点の点火の危険は生じないだろう。

PVC が可燃性ガス/蒸気雰囲気で使用されている場合、ブラシの放電を回避するために 2 つのアプローチを使用できます。

1)布の両側の帯電防止処理

2)ゆるみや充填に導電性の糸を織る

いずれかのタイプの FIBC が再利用されると、これらのシステムが侵害される可能性があります。 帯電防止治療は、製品を摩耗、溶解、または汚染することができます。 導電性の糸が壊れ、スパーク放電の危険性が高くなることがあります。 FIBCが静電で安全で確実に接地されていることを確認するのは、ユーザーの責任です。

製品と環境の面でFIBCの選択プロトコルは、上記のGlor-Bruderer基準とほぼ同じです。 唯一の追加の注意点は、4 kV基準を満たすには常に厚すぎるため、導電性でなければならない形状のフレキシブルライナーの場合です。

ウル [1992] :

本稿は、ウル社(EUREA)による特定のFIBC設計(ECOTAINER LF)を提唱した。 これは、FIBCの使用を1往復に制限した局所静帯防止治療の欠点を見直すことによって開かれました。 導電性糸の破断という従来の問題を考慮し、ポリエステルやポリアミドの糸に鋼繊維を紡糸して引張強度を高めるための部分的な解が与えられた。 これらの糸は、その後、ワープまたはウェフに織り込まれました。 しかし、これは、FIBCが金属を含んでいたため、リサイクルの問題を導入しました。

これらの問題を回避するために、高弾性導電性ポリプロピレン(PP)スレッドが提唱されました。 弾力性 > (40%)カーボンブラックの装填糸の一般的なポリプロピレンFIBCファブリックのそれを超えた(18-22%)。 糸は、DIN 53482の「導電性」規定を満たした20 cm2以下の格子でワープとウェルチに織り込まれました(この電極が常に導電性の糸に触れるように、5 cmの直径の電極でテストされた抵抗)。 追加のスレッドは、スパウトとスリングを含む完全に導電性システムを保証しました。 設計には、すべての FIBC のテスト証明書と、十分にマークされた地上接続が含まれていました。 <地上への108オーム抵抗は、FIBCのすべてのポイントから達成されることがわかりました。 テストは104オームの典型的なを示した。

カーボンブラックとの接触が禁止されている(FDA)食品グレードの製品については、20ミクロンの白いポリエチレンライニングがこのタイプのFIBCで静的に消散できることをテストで示しました。 EUREAが実施

複数のトリップ(過負荷容量を有する70サイクル)が、炭素ロードPPスレッドの導電特性の劣化を引き起こさなかったことを証明するテスト。

公開された実践規範

FIBC の使用に関する推奨事項は、BS 5958 (1991) で英国規格機関によって公開されています。 スタンダードは、人員接地を採用すべき粉体MIEを下に設定し、その下に100%プラスチック製のFIBCを空気中の粉末処理に使用してはならない。 これらのMIE制限はBS 5958に記載された試験方法を用いてそれぞれ100mJおよび25 mJである。 前者の制限は、人員がそのようなエネルギッシュな点火源になる可能性は低いので、非常に保守的です。 後者の場合、スタンダードは、100%プラスチックFIBCの使用中に発生する放電は、25mJ未満のMIEで粉末に点火する可能性があると述べています。 筆者は、ブラシ排出による粉体の点火(袋面など)が実証されていないので、これはFIBC充填中のブラシ増量の可能性を参照していると仮定する。 FIBC設計の多様性とコロナ制限糸電圧などの新しい概念の開発により、BS 5958におけるFIBCの限界を記述する広範な試みはほとんど実用的ではありません。

複数会社テストプログラム

ギブソン [1992] は、FIBCの設計と使用に関する欧州テストプログラムに参加するよう米国企業を招待しました(ギブソンは英国貿易産業委員会と英国材料取り扱い委員会のコンサルタントです)。 FIBCテストプログラムの資金調達のための提案がEECに発行されました。 これは、英国と欧州の FIBC製造業者協会のサポートを 受けました。

この提案は、産業で使用される粉末の70〜80%が可燃性であり、FIBCが比較的大きな雲を生成することができることを認識した。 この点火は、より破壊的な二次爆発を引き起こす可能性があります。 FIBCの空の操作に通常の爆発防止技術を適用することはめったに不可能であり、その代わりに、点火源を除去しなければならない。

テストプログラムの目的は、FIBCの建設と使用に関連する静電気的危険を決定し、使用に関する不必要な制限を防ぐことでした。 FIBCは、毒性と環境保護に関してドラムやサックよりも優れた利点を提供します。 後者は特定の製品に限定されており、ガイドラインにつながらないため、テストプログラムは個々のメーカーよりも価値があると言われました。 この研究プログラムは、安全なFIBC設計に関するガイダンスにつながり、実際の運用におけるリスクレベルを定量化し、国際ガイドラインと基準につながります。 研究のための4つのトピック領域が提案されました:

  • FIBC の構築方法
  • FIBCからの排出の傾斜度
  • 産業業務で生成される静的レベル
  • FIBCの安全な建設と使用のためのガイドラインの作成

結論

一般的な FIBC 設計に関する考慮事項

(1)帯電防止FIBCのいくつかの設計に問題があると、接地システムの故障が起こり得るため、噴出口の領域に火花が生じる可能性があります。 これは、充填ポートの可燃性ゾーンで火花が発生する可能性があるため、可燃性の大気に負荷を与える際に非常に危険です。 故障は、製造上の欠陥、オペレータのエラー、またはラッカーやガムなどの非導電性蓄積による接地クリップの無効化が原因である可能性があります。 この問題は、帯電防止領域をスリングに拡張することで軽減され、適切な設置によりFIBCが自動的にホイストシステムを介して接地されるようにすることができます。 フォークリフトトラックのゴムタイヤや同様のグランド不連続性を事前に徹底的に評価し、正のグランドインジケータシステムを考慮する必要があります。 Ciba-Geigyが推奨する接地基準は、FIBC上の任意のポイントから接地する100メゴームの最大抵抗です(所定のテスト電極を使用)。

  • 金属化フィルム(真空アルミニウム化ポリプロピレンライナーなど)を含む帯電防止FIBCは、水分や蒸気の透過を低減する上で特別な利点があります。 しかし、接地の損失は、システムの比較的高い容量と細かい導電性スレッドで発生するコロナ放電による最小の電荷散逸性のために特に深刻です。 また、フィルムの部分的な適用(スパウトのみ、またはスパウトプラスフロアのみ)は、残りのFIBC壁の静的特性には何もしません。
  • 導電性スレッドのシステムを含む帯電防止FIBCは、ヨーロッパで最も人気があることを証明しています。 特定の分離されたスレッド設計では、糸システムが接地されていない場合でも、ファブリック上の充電はコロナ放電によって制限されます。 これは、放電が2〜3kV以下に持続することはできませんが、電位を大幅に低減することが分かっており、電位はこの値を幾分上回ると自己制限的になります。 水素やその他の敏感なガスが発火する可能性がありますが、空気中の一般的な溶媒蒸気は、特定の孤立した糸設計によって点火されないといういくつかの証拠があります。 相互接続されたスレッド設計により、FIBCは可燃性ガス/蒸気雰囲気で接地する必要があります。
  • 大きく明白な接地指示をFIBCの壁に印刷して、オペレータが接地クリップをスリングシステムの金属リングやその他のアタッチメントに接続しないようにする必要があります。

(2) 完全導電性 FIBC は、内部接地配置の不連続性が不可能であるため、ほとんどの帯電防止タイプよりも優れています。 導電性プラスチックは、完全に導電性システムを与えるためにスリングに容易に適用することができる。 運用接地の問題は残っていますが、スリングとホイストシステムの電気的連続性のためにやや可能性が低くなります。 手動接地が必要な場合は、非常に堅牢で、よくマークされた端子を提供する必要があります。 可燃性雰囲気中での批評家アルの使用のために、肯定的な地上指標システムが考慮されるかもしれない。

  • 完全導電性FIBCの2つの問題は、導電性添加剤とコストの互換性(そしておそらくFDA承認)です。 前者は、互換性のある薄い内層によって対処される可能性があります。 後者は複数の使用によって減らされるかもしれませんが、これは製品の品質に悪影響を与える可能性があります。

(3) 多くのアプリケーションでは、より小さい FIBC (300~500 kg) は、より大きな FIBC (最大約 1000 kg) よりも安全である必要があります。 後者は、FIBCが接地されているかどうかにかかわらず、負荷中にブラシ放電を増量する可能性を導入します。 塵雲、空気の密成、FIBC爆発などの他の問題は、より大きな容量によって拡大される可能性があります。

(4) すべてのタイプのFIBCは、空の間に粉末で大量の空気を取り込む能力を有する。 これは、特にタンクベントパイプが小さい場合は、不動の容器に局所的に可燃性のボリュームを生成し、また、容器から可燃性蒸気を置き換えることができます。 理想的には、可燃性雰囲気が存在する場合、ESCISで説明されるような中間ホッパーとロータリーバルブの使用 [1988] を考慮する必要があります。 後者のシステムは、別の不活性ガス供給を備えてもよい。

オペレータ接地

  1. 100%プラスチックFIBCを使用する非円不同のオペレータは、特に荷電プラスチックの大きな隣接領域からの誘導によって充電される危険性があります。 なお、このタイプの大型FIBC付近では1000kV/mを超える電界が報告されている [Dahn 1991] 。 これにより、オペレータから地面への火花による粉体の点火のリスクが生じる可能性があります(可燃性ガス/蒸気環境では100%プラスチックFIBCを使用しないでください)。 危険にさらされている粉末のMIEに関する一般的な合意はありません。 英国規格5948は、MJEが100 mJ未満の粉末の人員接地をお勧めします。 シェルは、粉末のMIEが不明であるか、50 mJ未満である場合にこれを行うことをお勧めします [Walmsley 1992] 。 著者は、英国基準委員会が採択した非常に保守的な仮定のために、50 mJ基準がより合理的であると考えています。
  2. FIBCが使用されるかどうかにかかわらず、オペレータは可燃性ガス/蒸気環境に接地する必要があります。 接地が義務付けられているゾーンは、電気的分類と同じ方法で指定でき、また、交通量を通じて定義されるその他の領域も指定できます。
  3. 人体接地システムの最良のタイプは、ハウスキーピングやラッカーが汚染された床で起因する場合、導電性または帯電防止の履物が動作しないため、操作の種類に依存します。 きれいな環境では、レッジ「ヒールサット」などのデバイスは、静電気防止靴とは異なり、一人の人が独占的に着用する必要がないため、成功を収めています。 「帯電防止」接地オペレータは範囲105-108オーム(床を含む)の地面に対する全抵抗を有するべきである。 「導電性」範囲 < (105オーム)の抵抗値の低下は、敏感なガスに対してのみ必要であり、故障が発生した場合に動力を与えられた機器から人的ショックの危険を引き起こす可能性があります。 手首や脚を接地するためのほとんどのデバイスは、このような衝撃を避けるために内蔵の1メゴーム抵抗を持っています。

掃除 機

  1. バキューム処理は、多くの場合、FIBC を空にするために使用されます。 導電性真空ホースは、可燃性粉末の発火と人的迷惑ショックの両方を避けるために使用することをお勧めします。 これらのホースは導電性プラスチックから作られており、非導電性ホースで発生する可能性のあるファブリックからの衝撃の危険や焼夷放出を与える傾向はありません。 空気中のペレットに対する点火の危険はありませんが、迷惑な衝撃を避けるために導電性ホースを指定する場合があります。

可燃性ガス/蒸気雰囲気中の粉末(溶剤湿式粉末を含む)

  1. 可燃性の大気が適切に制御されない限り、可燃性ガスおよび蒸気の存在下であらゆるタイプのFIBCを使用することは安全ではありません。 100%プラスチックタイプは、ブラシを増量し、さらにはブラシを伝播する可能性に加えて、避けることができないブラシの危険を与えます。 非円力のない導体および近くの人々(火花の危険)に対する誘導効果は、他のタイプのFIBCよりも大きい。 彼らはまた、彼らが生地に濡れたパッチを持っている場合、火花の危険を与える可能性があります。 帯電防止および導電性FIBCは、静電気放電を防止するために接地することができます。 しかし、接地の確立における製造上の欠陥や運用上のエラーは悲惨な可能性があります。 イグニッション、火災、およびオペレータの損傷は、特にFIBCが可燃性液体タンクに排出される場合、単一の故障に対して容認できないほど高い確率を有する。
  2. この危険は、導電性スリングを介して接地された導電性FIBCを使用することで、原則的に実質的に軽減することができます。 または追加で、接地インジケータは、独立した手動で適用された地面で使用される場合があります。 人員の徹底的な訓練と接地システムのテストが不可欠であろう。 これにより、FIBC の安全な使用について顧客にアドバイスするという問題が発生します。
  3. ウィルソンの実験は [1989] 、20mmで分離された孤立した導電性スレッドを組み込んだ特定の帯電防止FIBC設計は、FIBCが丸みを帯びていないにもかかわらず、空気中の一般的な溶媒蒸気を点火するのに十分なスパークエネルギーを糸に蓄えることができない一方で、ブラシ放電を抑制することに成功することを示唆した。 しかし、この結論は、スレッドからのコロナ放電によって部分的に中和することができる特定の充電速度を生み出す空のテストに基づいていた。 充電速度が高くなると、高電圧が発生し、結果の一般性が不確実になります。
  4. ICIによる実験[ロジャース1991、ネルソンら]は、ウィルソンの実験を支持する。 分離された糸を含む特定の帯電防止FIBCは、スレッド数、間隔、抵抗、静電容量および織り合いに正確な設計機能が採用され、異常に敏感なガス混合物が関与しない場合、本質的に安全であるという証拠がある。 近年の導電性(カーボンブラック装填)ポリプロピレン糸の開発により、スレッド破損の観点から帯電防止FIBCの信頼性が向上しています。 EUREAは薄いバージンPEの裏地のためにFDAの条件を満たすことができる信頼できる設計を主張する。

空気中の粉末のみ

  1. 接地誤差の可能性があるため、乾燥粉末を単独で処理するために100%プラスチックFIBCを選択することをお勧めです。 これにより、FIBC自体からのスパークハザードを排除します。 布地からのブラシ放電は粉に点火できず、問題ありません。 ロード中に製品からブラシを増量し、アンロード中にブラシを伝播し、その他のスパークソースに起因する問題が残っています。
  2. 増量ブラシ吐出現象を介して負荷中に粉点の点火が可能であり、可燃性ガス/蒸気が存在しないFIBCの上に特定のサイズがあるかもしれません。 この可能性は、通常は変数とは見なされないFIBCサイズに関して以前には認識されていなかった。 さらに知られるまでは、約1.5m3の体積(約500kgまで)以下のFlBCにこの可能性は存在せず、FIBC容量が約1000kgに増加すると見える可能性があります。 これは、MIEがリコポページウム(クラバタム)またはリコポページウムのそれよりも名目上より少ないMIEで有意な微粉分を含む粗い粉末よりも名目上より少ない微粒子の点火にのみ関連する。 この方法は、テキストで説明したように、現在使用されているさまざまな MIE テスト メソッドに関連する問題のいくつかを回避します。
    • この現象は荷電粉の大きな山の増量によってのみ起こるの > で、大きなFIBC(1.5 m3)に対する感応性粉末充填時の点火は、空気ではなく窒素でFIBCを膨らませた後に行うことができる。 その後、インターディシステムへの敏感な粉末の空にすることが可能になります。 このメカニズムを介した点火の既知のケース履歴は存在しない点に注意してください。
  3. より小さなFlBCを使用して増量ブラシの排出を避ける場合、ブラシと火花の伝播による危険が依然として存在し、両方とも空気中の粉末に点火する可能性があります。 前者は、FIBC壁の最大4kVの故障電圧を指定することによって回避することができる。 火花はオペレータおよび装置の接地によって避けられ、湿ったパッチが火花源として作用することができないように、FlBCを乾燥させたり保存する。
    • 4 kV 基準を適用するには、特定のテスト方法が必要です。 通常の文献に記載されている基準は、テストを実施する方法を明確にしていません。 また、一部の著者はFIBCライナーにのみ基準を適用しますが(外側織りが多孔質であると仮定します)、通常はFIBC壁(外側織りプラスライナー)に参照が与えられます。
    • ライナーの厚さは通常約1ミルに制限されているため、4kV基準は優れた水分バリアを必要とする粉末に厳密に適用することはできません。 やや大きな故障電圧の弱い放電の出現のために、より厚いライナーを使用することが可能かもしれないが、これは現在、そのような放電の有効エネルギーが実験的に評価することが困難であるため、「灰色」領域である。
    • FIBCからのブラシ放電を伝播する際には、多数の実験粉の空切試験のいずれにも続いてそのような放電が報告されていないのは重要である。 これは、放電がまれに起こることを示唆している。 さらに、このような放電の既存の証拠(議論されているように)は、使用されたFIBCのスパウトにおけるピンホールの観察にあるということです。 これらは実際にブラシを伝播し、スパウトの小さな薄い斑点がいくつかの低電圧、おそらく2-4 kVで分解することを可能にしないことが原因であるかどうかを確立する必要があります。 現象が実際に発生しない場合は、100% プラスチック FIBC の主要な懸念領域を却下することができます。

不燃性粉末

  1. これらはペレット化およびいくつかの粗粒状可燃性マテリアlsを含み、さらに不燃性として同定された任意の粉末を含む。 空気移動のために、それらは通常100%プラスチックFIBCで扱われるべきである。
  2. これらの粉末は可燃性粉末と同じ方法で可燃性ガス/蒸気雰囲気の静電気的危険を与える可能性があります。 本質的な違いは、ガス/蒸気はLFLの一部ではなく、そのLFLを上回る必要がある、また、人員の充電と衝撃の危険は似ています。
  3. 空気中の粗顆粒およびペレット処理の可能性のある危険は、特に充填中または充填直後に、100%プラスチックFIBCの側面からの人的ショックです。 これが発生した場合は、壁の破壊電圧の4 kV基準を使用して、それを改善することができます。 ブライスとレッドディッシュによって記述された内部放電電極のような他 [1979] の手段は、充填口がクランプされると、利用可能な開口部の欠如のために通常実用的ではないだろう。

静的製品の品質への影響

  1. ライナーの故障電圧を超えると、静電気放電でピンホールが発生する可能性があります。 FIBCライナーのピンホールの出現は、特に湿気に敏感な吸湿性または他の製品に対して、製品の品質に大きな影響を与える可能性があります。 ピンホールは、プラスチックの裏地付き繊維トートの充填中に形成されることもあります。
  2. この現象が疑われる場合には、使用済みコンテナライナーの検査が行われる可能性があります。 ピンホールが見つかった場合は、水分透過率やその他の測定に対する影響に対処するためにテストが行われる可能性があります。 可能な救済策は、三房電化を減らすために充填システムへの変更を含む可能性があります, ライナーの厚さを増加させるか、荷重点に近い適切な中和システムの使用.

文献 目録

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