テクセンLLCのポール・ホールドストック博士による静的保護FIBCの安全性の試験と認定。

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以下の記事は、2012 年 1 月と 2018 年に IEC 61340-4-4 の第 2 版と第 3 版が発行される前に書かれました。 この記事に含まれる タイプ D FIBC のテストおよび認定手順の説明は、標準の第 2 版ではこれらの要件を変更していないため、依然として有効です。

IEC 61340-4-4の主な変更点。 2.0 最初のエディションに関しては次のとおりです。

  1. A、B、C、Dの4つのタイプに基づく FIBC のタイプ分類システムの採用。
  2. IEC 60079-10-1 および IEC 60079-10-2 で定義された危険区域および危険区域に関する FIBC の安全な使用に関するガイダンスが追加されました (CLC/TR 50404 に示されているガイダンスと同様)。
  3. タイプC FIBCのグルーブルポイント制限に対する抵抗値は、10 から10 に減少します。
  4. FIBCの接地可能なポイントと電気故障電圧測定に対する抵抗は、低湿度のみで測定されるものとする。
  5. FIBC のラベル付けの要件は、エンドユーザーによる明確さと認識の容易さを向上させるために変更されています。
    • FIBC ラベルでは、タイプ A、タイプ B、タイプ C、またはタイプ D などの正式な分類のみを使用できます。
    • D+、Dplus、CDなどのラベルは許可されていません。
  6. FIBCと組み合わせてインナーライナーを安全に使用するための分類、性能要件、ガイダンスが追加されました。
  7. 品質管理と検査試験のための試験方法に関するガイダンスを与える有益な別館が追加されました。

IEC 61340-4-4の主な変更点。 3.0 第1版と第2版に関しては次の例を示します。

  1. 新しい実験証拠に照らして、タイプC FIBCの地上限界に対する抵抗は、第1版のように108オームに戻ります。
  2. タイプL1インナーライナーの分類は、導電性内部層を有する多層材料から作られたタイプL1Cインナーライナーを含むように改訂され、拡張されました。
  3. タイプB、タイプC、タイプDのバルクバッグのラベリングには、接地(接地)に関するガイダンスのためのIEC TS 60079-32-1への参照が含まれている必要があります。

業界は現在、タイプCとタイプDとして知られている静的保護FIBCの異なるタイプに精通しています。おそらくあまりよく知らないのは、異なるタイプが危険な可燃性環境で安全に使用するためにどのようにテストされ、認定されているかです。 C型FIBCは、静電荷を安全に放散するために接地への導電路に依存する、電気抵抗を測定することによって試験することができる。 しかし、最近までメーカーは、これを行う独自の方法を持っていましたが、そのうちのいくつかは完全に適していなかった。 例えば、一般的に使用される方法の1つは、FIBCをテーブルの上に平らに配置し、リング電極で囲まれた円筒形電極の電極配置を用いて布面の抵抗を測定する。 これは多くのテキスタイルアプリケーションの標準的な配置ですが、FIBCでの測定には限られた用途があります。 電極の配置は、ファブリックの小さな領域を横切って測定するだけなので、生地の小さな領域が十分に導電性であることを確認するためにのみ使用できます。 このような配置は、FIBC 全体を通じて接地接続の整合性を決定することはできません。 広く間隔をあけた電極、すなわちポイントツーポイント抵抗測定で測定を行ったとしても、FIBCがテーブルの上に平らに横たわっているという事実は、FIBCが開かれ、製品で満たされたときにそこに存在しない接続を引き起こす可能性があります。

タイプD FIBCのテストはさらに不規則であった。 C型FIBCとは異なり、電荷散逸のメカニズムは、単一の測定可能な物理量、すなわち抵抗に直接関連する、タイプD FIBCにはそのような関係は存在しない。 タイプD FIBCにおける電荷散逸は、幾何学的および電気的パラメータに依存するプロセスの結果です。 その結果、安全性性能を決定するために試験室で様々な測定が行われました。 表面電位、電荷減衰時間、電荷移動などの測定はすべて使用されました。 問題は、これらの測定値のどれも本当に焼夷弾の排出を生成することなく、可燃性環境で使用できるかどうかの根本的な質問に答えることができなかったということです。 したがって、エンド ユーザーがタイプ D FIBC の安全性について有意義な決定を下すことはほとんど不可能でした。

点火試験はタイプD FIBCの好ましい試験手順となっている。 イグニッション試験の原理は、FIBCを充電し、可燃性の雰囲気を提示し、静電気放電を引き起こそうとすることです。 いくつかの試験試験所は点火試験を提供するが、テストパラメータと条件にはばらつきがある。 ある研究室で合格したFIBCは、別の研究室で失敗した可能性があります。

IEC 61340-4-4 – スタティックプロテクティブFIBCのテスト基準
1999年、国際電気技術委員会(IEC)の静電技術委員会(TC 101)は、静電気保護FIBCの試験手順を標準化するプロジェクトを開始しました。 このプロジェクトは、2005年に国際標準IEC 61340-4-4:2005の静電気 -第4-4部:特定の用途のための標準的な試験方法 -柔軟な中間バルク容器(FIBC)の静電分類の出版で最高潮に達した。 この重要な国際規格は、接地する必要がある FIBC のテスト手順を指定します(タイプ C)と接地接続が不要な場合(タイプ D)。 タイプC FIBCに指定された試験手順は抵抗測定に基づいており、点火試験はタイプD FIBCに指定されています。 さらに、これらのテストでは、タイプCとタイプD FIBCの両方の建設に使用されるファブリックをテストして、故障電圧を決定する必要があります。 6 kV 未満のブレークダウン電圧により、FIBC は非常にエネルギッシュな伝達ブラシ放電を生成できません。

タイプ C のテスト
タイプC FIBCの抵抗測定手順では、FIBCが通常の動作時と同様に、持ち上がるループから吊り下げられる必要があります。 導電糸と指定された各地盤の接合点の間で測定が行われます。 このようにテストすることで、ファブリックが十分に伝導しているだけでなく、FIBC全体に電気的な連続性が存在することが保証されます。 測定は低湿(20±5%RH)および高湿(60±10%RH)の両方で行われる。 タイプC FIBCは、測定された抵抗値が10未満で、故障電圧が6kV未満の場合、IEC 61340-4-4:2005の下でのみ認定することができます。

タイプ D のテスト
点火試験の課題を定義する2つの主要なパラメータは、充電電流、すなわち試験中のFIBCに送達される充電量と、チャレンジガスの最小点火エネルギー(MIE)、すなわち発火がいかに容易であるかである。 IEC 61340-4-4:2005の導入以前は、一部の試験所で使用される充電電流は非常に低く、多くの場合、1μA(マイクロアンプ)未満でした。 充電電流のこの選択の背後にある理由は、プレーン非静的保護FIBC(すなわちタイプA)からの点火を引き起こすのに十分であったからです。 しかし、このような低充電電流でテストすると、FIBCがタイプA FIBCよりもやや優れていることが示されるだけです。 安全な資格を得るためには、FIBCは実際に見つかる可能性が高い最悪のケースを代表する充電電流に挑戦する必要があります。 エンドユーザーからのデータは、3 μAがFIBC処理操作で見られる最高の充電電流をより良く表現していることを確認します。 同様の議論がチャレンジガスのMIEを定義するために使用されました。 FIBCの処理操作に使用される可能性が最も高い発火性溶媒蒸気は、約0.14 mJのMIEを有する周囲温度以上のメタノール加熱である。 これはIEC 61340-4-4:2005でのイグニッション試験に指定された値ですが、空気中のエチレンの5.4%の混合物を使用することによって達成されます。 ガス混合物、流量および制御手段はすべてIEC規格で規定され、試験結果の正確さ、再現性、およびFIBCが暴露される環境の範囲のシミュレーションを確実にします。
イグニッション試験の手順は、-3 μAの割合で電荷を注入する指定サイズ範囲のポリプロピレンペレットで試験中のFIBCを充填することです。 負極性は、負に帯電した材料からの静電気放電が正に帯電した表面からの放電よりも点火を引き起こす可能性が高いと予測しているため、負極性が使用されます。 タイプ D FIBC の場合、テストは、FIBC を地上から完全に分離して実施します。 このようにして充電することは、実際のFIBC処理操作の良いシミュレーションです。 FIBCは荷電ペレットで満たされているように、ガスプローブはFIBCの側に持ち上がる。 ガスプローブには、電極の前に可燃性ガスの流れを導くシュラウドに囲まれた接地された球状電極が含まれています。 プローブがFIBCに接近したときに発生する静電気放電は、局所的な可燃性雰囲気を通過し、十分なエネルギーが含まれている場合は点火を引き起こします。 テスト対象のFIBCがD型を正しく設計している場合、点火は発生しません。 しかし、これを証明するために、ガスプローブは、複数のアプローチでFIBCのすべての部分をカバーする異なる領域に持ち込まれなければなりません。 IEC 61340-4-4:2005 は、FIBC の各側に少なくとも 50 のアプローチを行い、FIBC 上の他のすべてのパネル、スパウト、その他のアクセサリに対して少なくとも 10 の追加アプローチを行う必要があることを指定します。 抵抗測定と同様に、点火試験は低湿度と高湿度の両方で行う必要があります。 また、特定の設計のFIBCの最大および最小サイズで実施される点火試験のためのIEC規格の要件です。 典型的なFIBCでは、約400〜500のガスプローブアプローチを行う必要があります。 これらのアプローチのいずれかが点火を引き起こした場合、FIBCは失敗したと見なされます。 タイプD FIBCは、点火試験中に点火が起こらず、故障電圧が6kV未満の場合にのみ、IEC 61340-4-4:2005の下で認定することができます。

ラベリング
IEC 61340-4-4:2005 では、テスト手順と性能要件の指定に加えて、規格に準拠した FIBC のラベル付け方法も指定します。

資格
IEC 61340-4-4:2005に規定された手続きに正確に従って認定されたFIBCのみが、正当にそのようにラベル付けすることができます。 IEC規格に厳密に準拠してテストされていないFIBCは、このようにラベル付けすることはできません。 IEC 61340-4-4:2005の認定は、標準のすべての要件を満たすテストレポートでサポートされている必要があります。 テスト手順が標準で指定されているものと類似している場合でも、古いテストレポートは IEC 61340-4-4:2005 の資格認定をサポートするために正当に使用することはできません。 これは、古いテスト手順では、IEC 規格で指定されている厳密な制御とキャリブレーションの要件が含まれず、同等の結果が得られない可能性があるためです。 したがって、すべての情報が IEC 標準に従って報告されることを確認するために、テスト レポートをチェックする際に重要です。 これには、点火試験のために、温度および相対湿度、充填率、充電電流、ガス組成、ガス流量、MIEおよびガスプローブアプローチの数と位置を含むべき試験パラメータと条件の具体的な詳細が含まれます。 IEC 61340-4-4:2005で指定されたテストパラメータと条件の概要を以下に示します。

温度/湿度: a) 23 ± 2 °Cおよび20 ± 5 %RH; b) 23 ± 2 °Cおよび60 ± 10 %RH
充填率:1.1 ± 0.1 kg/s
充電電流:3.0 ± 0.1 μA(負極性)
ガス組成:5.4±0.1%エチレン(バランス空気)
ガス流量:0.21 ± 0.04 l/s
最小点火エネルギー:0.14 ± 0.01 mJ
ガスプローブの接近回数:湿度レベルごとに少なくとも200

非標準 FIBC
FIBC は、タイプ D FIBC として販売されているが、IEC 61340-4-4:2005 の要件に準拠していない今日の市場に存在します。 これらのFIBCの一部は、標準が公開される前に存在し、そのメーカーは、標準を満たすために設計を改善していません。 他のものは、標準を丸めようと設計されています。 あらゆる標準の目的は、メーカーに過度の負担をかけることなく、最低限許容できる性能レベルを設定することです。 IEC 61340-4-4:2005の場合、FIBCが指定された方法を使用してテストし、指定された性能要件を満たすことが、幅広い業界での使用に対して安全であると認定されていることを確認するために、最低限の安全性を確立することを目的としています。 試験方法と関連する限界値は、FIBCメーカー、テストラボ、プロセス安全エンジニア、FIBCエンドユーザーを含む専門家の国際委員会によって確立されました。 IEC 61340-4-4:2005は、安全な静的保護FIBCを構成するものに関する知識の現在の状態を表していると言っても過言ではありません。 したがって、IEC規格に準拠していないFIBCを検討する際には、細心の注意が必要です。

一部の FIBC メーカーは、独自の分類を作成し、FIBC に D+、Dplus、CD などのラベルを付けようとしています。 彼らは、FIBCが接地する必要がないタイプCであるか、または接地可能なタイプDであるという効果を主張します。まず、これらの指定はいずれも国内または国際基準で認識されません。 タイプ C FIBC の要件は、IEC 61340-4-4:2005 で非常に明確に定義されています。 タイプC FIBCが必要な安全基準を満たすには、接地抵抗が10未満で、通常の操作時にFIBCを接地する必要があります。 接地抵抗が108Ωより大きい場合、FIBCはタイプCとして正当に記述することはできません。タイプC FIBCが適切な接地接続なしで使用されている場合、焼夷弾の火花が生成されます。 タイプ D FIBC の要件も IEC で明確に定義されています。彼らは接地されることなく、指定された点火試験に合格しなければなりません。 IEC 標準イグニッション試験に合格するために FIBC を接地する必要がある場合、FIBC がタイプ D の基本的な安全要件を満たすことができない場合、FiBC を D+と表現することはナンセンスです。 FIBC での非標準分類の使用は、FIBC の透明なマーケティング ギミックで、認定された安全基準に準拠していません。

IEC 61340-4-4:2005に認定されたFIBCを識別する方法
FIBC が IEC 61340-4-4:2005 に従って認定されたかどうかを確認するには、3 つのコンポーネントがあります。
1) IEC 61340-4-4:2005 に指定された情報を含む FIBC のラベル。
2) 故障電圧測定結果を示すテストレポート(タイプC・タイプ D)、抵抗測定(タイプ) C)または点火試験(タイプ) D);
3) FIBC が IEC 61340-4-4:2005 のすべての要件を満たしていることを確認するテスト証明書。 これは、別の証明書であるか、テスト レポートの一部として組み込まれている場合があります。
有効なテストレポートには、IEC 61340-4-4:2005 で指定されたすべての関連テストパラメータと条件の詳細と、テスト対象の FIBC の詳細が含まれている必要があります。 別のテスト証明書が提供されている場合は、その証明書の基になっているテスト レポートを検査に使用できる必要があります。 IEC 61340-4-4:2005 に従ってテストが行われたことを意味するテスト証明書の例がありますが、テスト レポートを検査する場合、IEC 61340-4-4:2005 の資格をサポートする手段としてテスト レポートを無効にする指定された手順から大幅な逸脱があることは明らかです。

クロフミク®静保護タイプD FIBCの試験と認定
テクセンLLCは、IEC 61340-4-4:2005の正確な要件を満たすように設計され、構築された独自の最先端のFIBC試験施設を所有し、運営するFIBC業界で唯一の会社です。 試験施設は、クロフ®固定保護FIBCファブリックから作られたFIBCを品質管理試験に認定し、テクセン連続安全認証プログラム™(CSC)をサポートするために使用されます。 CSCプログラムは、クチセンがCROHMIQ®静的保護タイプD FIBCのユーザーに提供するユニークな無料サービスです。 CSCの第1段階は、最初の安全資格です。 CROHMIQ®FIBCの各設計は、IEC 61340-4-4:2005に従って、お客様への最初の出荷のデパッチに従ってテストされます。 初期の資格は、各FIBC設計の3つのサンプルをテストすることによって達成される。それぞれが合格する必要があります。 お客様には、完全なテスト レポートと概要テスト証明書が提供されます。 CSCの第2段階は、クロフ®FIBCの継続的な再認定です。 顧客は、6か月ごと、または10,000 FIBCが納入されるたびに、お客様と一定の間隔で、再認定のために各CROHMIQ®FIBC設計のサンプルをテクセンに送信します。 IEC 61340-4-4:2005に従ってテストが再度行われ、お客様には再認定テストごとに要約証明書と完全なテストレポートが提供されます。

CROHMIQ® FIBCは、静電災害規制の重要な部分として、世界中の大手企業によって使用されています。 その優れた安全記録のおかげで、CROHMIQ®FIBCは、FIBCの取り扱い業務における静電気を制御するための最も安全で、最も費用対効果の高いソリューションとして広く認められています。
CROHMIQ® FIBC ファブリックの詳細については 、www.crohmiq.comを参照してください。