Các biện pháp phòng cháy chữa cháy trong quá trình sơn

Các phương pháp sơn bao gồm: sơn phun, sơn nhúng, sơn tráng và sơn tĩnh điện. Các phương pháp sơn nói trên được ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều lĩnh vực kinh tế và công nghiệp. Sơn có tác dụng bảo vệ vật liệu, sản phẩm và cấu kiện tránh tác động của ăn mòn và mục nát đồng thời tạo nên vẻ đẹp bên ngoài cho chúng. Quá trình sơn cũng như một số quá trình khác trong công nghệ sản xuất đều đặc trưng bởi mức độ nguy hiểm cháy cao. Vậy đặc điểm nguy hiểm cháy của từng phương pháp sơn là gì và có cách nào để phòng cháy chữa cháy trong quá trình sơn? Cùng tìm hiểu ngay bên dưới.

Đặc điểm nguy hiểm cháy của quá trình sơn phun và các biện pháp phòng cháy chữa cháy

Mỗi phương pháp sơn sẽ có những nguy hiểm cháy khác nhau do quá trình sơn khác nhau và chúng ta cần có những biện pháp phòng cháy chữa cháy tương ứng, hiệu quả, tránh các thiệt hại về người.

Đặc điểm nguy hiểm cháy của quá trình sơn phun

Khi sơn bề mặt vật liệu bằng biện pháp phun tạo sương mù, sơn được tạo mù nhờ sự trợ giúp của không khí nén hướng lên bề mặt cần sơn, tạo nên một lớp sơn đều có chiều dày nhất định. Ưu điểm của biện pháp này là có thể phủ sơn lên bất kỳ bề mặt nào của vật liệu hoặc cấu kiện. Bên cạnh đó, biện pháp này còn có một số nhược điểm cơ bản sau:

• Lượng sơn tiêu hao lớn do tạo sương mù và lượng sơn này không phủ hết lên bề mặt cần sơn.
• Có tính nguy hiểm cháy cao do khả năng tạo thành hỗn hợp cháy giữa hơi của dung môi với không khí trong buồng sấy, trong ống thông gió và các phòng lân cận.
• Rất độc hại đối với môi trường.

Thiết bị công nghiệp dùng để sơn bằng biện pháp tạo mù lẫn không khí bao gồm: vòi phun tạo mù, bể hâm nóng sơn, thiết bị tách dầu và nước, máy nén khí, buồng sơn, hệ thống thải khí, ống dẫn cứng và ống dẫn mềm. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống này được mô tả trong hình sau.

Không khí từ máy nén được đưa vào bộ tách nước và đầu mỡ 8, tại đây phin lọc 7 sẽ lọc sạch bụi, hơi nước lắng đọng và dầu mỡ. Tiếp đó, không khí sẽ đi qua bộ giảm áp 3 vào bình hâm nóng sơn và đẩy sơn qua ống mềm vào vòi phun. Một đường ống khác dẫn không khí trực tiếp vào vòi phun.

Để tạo điều kiện làm việc vệ sinh và đẩy các hơi dung môi có nguy hiểm cháy ra ngoài, quá trình sơn được dặt trong những buồng riêng biệt. Các buồng này được trang bị hệ thống thống gió và phin lọc dùng để thu hồi phần sơn thừa và lọc khí.

Một biện pháp sơn khác có tính ưu việt cao hơn, đó là sơn phủ bằng tạo mù thiếu không khí. Biện pháp này thường dùng để sơn bề mặt vật liệu hoặc sản phẩm có diện tích lớn không thể để trong buồng sơn. Những vật liệu hoặc sản phẩm như vậy có thể được sơn ngay tại nơi chế tạo hoặc lắp ghép. Sơn được nén dưới áp suất cao, khi thoát khỏi vòi phun vào môi trường do chênh lệch áp suất sẽ làm tăng mạnh tính đàn hồi của hơi dung môi, làm bay hơi tức thì phần sơn dễ bay hơi và khiến chúng vụn thành nhiều hạt nhỏ. Biện pháp này cho ta chất lượng bề mặt sơn tốt hơn so với sơn dùng khí nén, tiết kiệm được sơn và dung môi do giảm được sự tạo mù. Biện pháp sơn không sử dụng khí nén có mức độ nguy hiểm cháy nổ thấp hơn khi giảm được lượng sơn tạo mù.

Hiện nay biện pháp sơn dưới áp suất cao như đã nêu trên, nhưng không cần thiết bị sấy nóng được sử dụng tương đối rộng rãi. Chúng còn có tên gọi khác là tạo mù cơ học. Bản chất của biện pháp này là sử dụng sự thay đổi tính chất của sơn khi có sự chênh lệch lớn về áp suất. Khi chênh lệch áp suất khoảng 10÷20 Mpa, sau khi ra khỏi đầu vòi phun, sơn được tạo thành rất nhiều tia vụn nhỏ mặc dù không được hâm nóng. Với cách này, lượng sơn hao phí giảm đáng kể, giảm khả năng tạo thành nồng độ nguy hiểm cháy nổ.

Nguy hiểm cháy nổ của quá trình sơn quyết định bởi tính chất của sơn được sử dụng, đặc thù của nguồn nhiệt gây cháy và khả năng lan truyền của đám cháy. Trong thành phần của sơn thường có khoảng 50÷60% hoặc thậm chí 70÷80% dung môi dễ bốc cháy, do vậy dễ tạo thành nồng độ nguy hiểm cháy nổ. Biện pháp sơn sử dụng khí nén có mức độ nguy hiểm cháy nổ cao hơn cả vì hỗn hợp sơn với không khí dưới dạng sương mù liên tục được tạo thành.

Các biện pháp phòng cháy chữa cháy sơn phun

Biện pháp quan trọng chống lại sự hình thành môi trường nguy hiểm cháy là thiết kế hệ thống thông gió để hút và đẩy ra ngoài toàn bộ hơi tại vị trí sơn. Bởi vậy quá trình sơn cần được thực hiện trong các buồng có trao đổi khí cố định, liên tục hoặc để cách xa nơi có cửa hút không khí, tránh để hơi của chất lỏng dễ cháy quay ngược trở lại hệ thống. Các vị trí làm việc liên quan trực tiếp với sơn phải được cách ly với môi trường của các phòng sản xuất lân cận. Không cho phép sử dụng hệ thống thông gió chung giữa phân xưởng sơn với các phòng khác. Lượng sơn dư do quạt gió thải ra phải được thu hồi bằng phin lọc. Hệ thống thông gió phải có khóa chuyền tự động, đảm bảo ngừng cấp sơn khi quạt gió không hoạt động.

Vận tốc chuyển động của không khí qua vị trí hở của buồng sơn có ý nghĩa rất quan trọng. Vận tốc này cần có giá trị lớn hơn vận tốc khuếch tán hơi dung môi về phía phân xưởng.

Lượng không khí Q cần thiết đi qua buồng sơn để đảm bảo điều kiện an toàn được xác định theo công thức:

Q = FV_kα

Trong đó:

• F: diện tích mặt cắt vị trí hở của buồng sơn, m².
• V_k: vận tốc chuyển động của không khí qua vị trí hở (tiếp nhận giá trị 1m/s; riêng đối với chất độc hại 1.3m/s).
• α: hệ số rò rỉ không khí qua khe hở của buồng sơn (tiếp nhận giá trị 1.1÷1.2).

Khi sơn các vật hoặc cấu kiện có kích thước lớn (toa tàu, oto, xe buýt,…), thông gió phải tiến hành theo nguyên tắc cục bộ, có nghĩa là chỉ thực hiện thông gió với phần đang sơn. Trong trường hợp này, vật cần sơn được di chuyển tương đối so với thiết bị thông gió hoặc ngược lại, thiết bị thông gió di chuyển tương đối so với vật cần sơn. Vận tốc thải không khí tại vị trí làm việc không được nhỏ hơn 1m/s. Trong buồng sơn và các ống dẫn cần được lắp đặt thiết bị phân tích khí, đảm bảo khóa chuyền hoạt động của quạt gió và hệ thống cấp sơn.

Một hướng khác rất quan trọng nhằm làm giảm tính nguy hiểm cháy của quá trình sơn, đó là thay thế dung môi dễ cháy, vecni và dung môi cháy bằng chất không có nguy hiểm cháy. Ví dụ, dầu sơn có thể được thay thế bằng chất nhũ tương làm loãng (hỗn hợp nhũ tương với xà phòng); sử dụng vecni bakelit dễ tan trong nước hoặc dung môi không cháy như tricloetan, cacbontetra clorua.

Nguồn nhiệt đặc thù gây ra cháy trong quá trình sơn thường là: tia lửa xuất hiện do va chạm cơ học; hiện tượng tự bốc cháy của phế thải có thành phần vecni nitro, xà phòng chiết xuất từ cây lanh, nhũ tương hoặc dầu sơn bám trong đường ống dẫn. Bởi vậy cần có các biện pháp đề phòng như sau:

• Thu hồi và đưa khỏi phòng sản xuất toàn bộ phế thải của vật liệu sơn.
• Thường xuyên làm sạch đường ống dẫn khí.
• Kiểm tra khả năng hoạt động của thiết bị.
• Không để phát sinh tia lửa do va chạm cơ học hoặc do ma sát trong hệ thống thông gió và trong quá trình làm việc.

Trong các phân xưởng sơn nếu xảy ra cháy, đám cháy sẽ phát triển và lan truyền rất nhanh với các lý do sau:

• Khối lượng vật liệu thuộc nhóm cháy cần được sơn rất lớn.
• Cháy có thể lan truyền trực tiếp trên sản phẩm được sơn.
• Ngọn lửa dễ dàng lan truyền theo đường ống thông gió sang các tầng và phân xưởng khác lân cận.

Bởi vậy cần có các biện pháp phòng cháy như sau:

• Hạn chế lượng sơn và vật liệu cháy trực tiếp trong phân xưởng.
• Rút ngắn đến mức thấp nhất chiều dài của đường ống thông gió và dẫn khí.
• Bố trí van ngăn cháy đúng chủng loại tại các vị trí cần thiết.
• Thường xuyên tiến hành vệ sinh công nghiệp, tránh để chất cháy lắng đọng trong phân xưởng hoặc đường ống.

>>> Xem tiếp: Đặc điểm cháy và các biện pháp phòng cháy chữa cháy trong quá trình sấy.

Đặc điểm nguy hiểm cháy của quá trình sơn nhúng, sơn tráng và các biện pháp phòng cháy

Đặc điểm nguy hiểm cháy quá trình sơn nhúng, sơn tráng

Biện pháp sơn nhúng được sử dụng trong các dây chuyền công nghệ, các sản phẩm sau khi sơn được chuyển ngay sang quá trình sấy. Sản phẩm cần sơn được sự trợ giúp của các thiết bị nâng đưa vào bể chứa sơn và ngâm trong đó. Nếu thể tích của bể chứa sơn vượt quá 0.5m³, cần trang bị thêm buồng sấy đặc biệt có hệ thống thông gió thải khí.

Biện pháp sơn tráng không khác nhiều so với sơn nhúng. Có thể sử dụng tráng bằng phun tua và tráng sơn sau đó giữ trong hơi của dung môi. Sản phẩm sẽ được tráng một lớp sơn rất dồi dào, sau đó chuyển sang công đoạn sấy khô trong buồng sấy. Lượng sơn dư sẽ chảy đi, chỉ còn lại một lớp sơn đều bám trên bề mặt vật liệu.

Biện pháp sơn tráng có nhiều ưu điểm hơn so với các biện pháp khác ở chỗ: giảm đáng kể lưu lượng sơn; có khả năng sử dụng băng tải; tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tự động hóa, đặc biệt là tự động hóa hệ thống so với sơn nhúng; giảm diện tích có thể của đám cháy.

Trong công nghiệp sản xuất và chế biến đồ gỗ sử dụng rất rộng rãi biện pháp sơn nhúng và sơn tráng. Bộ phận chính của thiết bị này là vòi rót sơn. Từ vòi này, dòng sơn chảy ra dưới dạng màng mỏng liên tục xuống bề mặt vật liệu trên băng chuyền đang chuyển động. Hơi sơn tạo thành trên bề mặt được quạt gió đẩy ra ngoài, vật liệu sơn xong được chuyển tiếp sang công đoạn sấy.

Môi trường cháy trong quá trình sơn nhúng và sơn tráng có thể tạo thành trong các máy sơn, ống thông gió, bể chứa sơn và các phòng sản xuất. Lượng sơn dư sẽ chảy vào bình chứa, dung môi sơn sẽ bốc hơi từ bề mặt trong bể chứa trong quá trình sơn và ngay cả trong giai đoạn đưa sản phẩm vào sấy. Khi quạt thông gió ngừng hoạt động, hỗn hợp nguy hiểm cháy nổ có thể hình thành. Những nguồn nhiệt gây cháy đã được đề cập ở phần trên. Đối với biện pháp sơn này, khả năng lan truyền cháy sẽ cao hơn vì có một lượng sơn rất lớn trong các bể chứa, bể thu hồi, kênh thoát và ống dẫn.

Các biện pháp phòng cháy quá trình sơn nhúng, sơn tráng

Để ngăn ngừa sự tạo thành môi trường nguy hiểm cháy cần phải đảm bảo sự trao đổi khí đúng theo quy trình kỹ thuật loại trừ được khả năng tạo thành nồng độ nguy hiểm nổ. Điều đó chỉ thực hiện được khi tốc độ chuyển động của không khí tại miệng hút đạt giá trị 1.0÷1.5m/s.

Trong hệ thống thông gió phải có hai hệ thống phụ, hệ thống phụ thứ nhất dùng để tạo cửa van không khí trong vị trí hở của buồng sơn, hệ thống thứ hai sử dụng để đảm bảo sự tuần hoàn không khí và duy trì nồng độ hơi dung môi bên trong buồng ở mức an toàn. Phần không khí tuần hoàn dư được thải ra môi trường bên ngoài. Cần phải có các biện pháp đề phòng như sau:

• Có hệ thống khóa truyền tự động cho phép ngừng cấp sơn khi quạt gió không hoạt động.
• Tự động kiểm tra và phát tín hiệu sự cố khi xuất hiện nồng độ nguy hiểm.
• Tự động điều tiết nồng độ hơi dung môi trong buồng sơn.

Để tránh hiện tượng bám bẩn sơn trên thành buồng sấy, sơn cần được phun từ dưới lên. Lượng sơn dư trong khay chứa phải nhanh chóng đưa vào bể thu hồi. Thường xuyên làm sạch bề mặt tường, máng, ống dẫn bằng các dung dịch đặc biệt.

Cần bố trí tập trung các ống dẫn nếu như chúng được đặt ngoài phân xưởng. Trong sơ đồ bố trí tập trung thường có các thiết bị như bể chứa, thiết bị trộn, thiết bị đo,… trong quá trình làm việc bình thường bên trong chúng có thể tạo thành nồng độ nguy hiểm nổ. Bởi vậy phải có biện pháp kiểm tra chế độ làm việc của thiết bị.

Đặc điểm nguy hiểm cháy của sơn tĩnh điện (sơn trong điện trường cao áp) và các biện pháp phòng cháy

Sơn tĩnh điện cũng có nguy cơ gây cháy, vì sao? Tìm hiểu lý do và các biện pháp phòng cháy chữa cháy ngay dưới đây nhé.

Đặc điểm nguy hiểm cháy của sơn tĩnh điện

Bản chất của biện pháp sơn này như sau: sơn được phun dưới dạng mù trong điện trường có điện áp cao, các hạt sơn bị tích điện được hút bởi các điện cực dương hoặc chi tiết đã tích điện và bám dính trên đó, tạo thành bề mặt nhẵn đều với lượng sơn tiêu thụ ở mức thấp nhất.

Thành phần chính của thiết bị sơn tĩnh điện bao gồm: thiết bị nắn dòng điện áp cao, buồng sơn, vòi phun sơn, buồng sấy, thiết bị điều khiển và hệ thống thông gió. Thiết bị nắn dòng dùng để tạo dòng điện một chiều có điện áp cao khoảng 130KV thường là vật liệu bán dẫn selen hoặc diot nắn dòng. Cực dương của bộ nắn dòng được tiếp đất và nối với vật cần sơn, còn cực âm nối với vòi phun. Thiết bị được điều khiển từ xa.

Khi sơn tĩnh điện, vecni hoặc sơn có thể được phun tạo mù nhờ vòi phun có sự trợ giúp của khí nén, lực điện cơ hoặc tĩnh điện. Nhược điểm cơ bản của vòi phun có sự trợ giúp của khí nén là có một phần sơn bay ngang qua vật liệu cần sơn và một lượng hạt sơn bị dòng khí trong hệ thống thông gió cuốn theo tạo nên hỗn hợp bụi sơn.

Trường hợp sử dụng vòi phun điện cơ (vòi phun ly tâm), sơn được đưa vào mép biên của chén xoay với tốc độ 1200÷2500 vòng/phút. Sơn được phân tán và tạo mù do lực ly tâm và lực điện trường. Biện pháp này cho phép giảm đáng kể lượng sơn hao phí.

Khi phun sơn tạo mù bằng tĩnh điện, người ta sử dụng các khe hở của vòi phun và các hạt sơn được tạo ra từ thành chén chỉ do tác động của lực điện trường. Biện pháp này có hiệu quả khi sơn các bề mặt phẳng có hình dạng không phức tạp.

Nguy hiểm cháy của sơn tĩnh điện do sơn phu ra dưới dạng tạo sương mù và có điện trường cao áp. Khi sự trao đổi khí không đầy đủ có thể tạo thành môi trường nguy hiểm cháy trong khu vực sơn và hệ thống thông gió. Tia lửa tạo thành khi khoảng cách định sẵn (không nhỏ hơn 1m) giữa bề mặt sơn với vòi phun giảm đi hoặc do điện áp lưới tăng đột ngột có thể làm bốc cháy hỗn hợp cháy. Nguồn nhiệt gây cháy có thể là tia lửa phát sinh tại các mối nối của dây dẫn với máy biến áp, thiết bị tiếp địa, bảng điều khiển và ở một số vị trí khác, nơi cách điện của dây dẫn bị phá hủy.

Các biện pháp phòng cháy sơn tĩnh điện

• Thiết kế và đảm bảo hệ thống thông gió hoạt động với độ tin cậy cao, loại trừ được khả năng hình thành nồng độ nguy hiểm cháy nổ.
• Thể tích không khí hút ra được xác định ứng với vận tốc chuyển động của không khí qua cửa buồng 0.4÷0.5m/s.
• Vận tốc chuyển động của không khí trực tiếp từ vùng phun sơn ra ngoài phải đạt 0.2÷0.5m.s.
• Cung cấp sơn tự động theo sự thay đổi chế độ làm việc của thiết bị thông gió và thiết bị điện.
• Có hệ thống khóa chuyền đảm bảo chỉ mở thiết bị sau khi quạt gió hoạt động và tự động ngắt khi quạt gió không hoạt động.
• Có hệ thống khóa chuyền đối với cửa buồng sơn, đảm bảo ngắt điện cao cáp và dừng quay của chén xoay trong vòi phun khi cửa này mở, tránh để hơi sơn lọt ra ngoài vào các phòng lân cận.
• Thiết kế nút “stop” đảm bảo ngắt hoàn toàn thiết bị sơn khỏi mạng điện khi gặp sự cố hoặc hư hỏng.

Tham khảo một số sản phẩm máy bơm chữa cháy Sempa nhập khẩu Thổ Nhĩ Kỳ ngay bên dưới:

Hy vọng với những chia sẻ trên sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về đặc điểm cháy nổ của từng phương pháp sơn và có thêm kinh nghiệm phòng cháy chữa cháy trong quá trình thực hiện sơn. Bạn có thể tham khảo các sản phẩm máy bơm Sempa – giải pháp bơm và cấp nước, pccc hiệu quả đang được ưa chuộng tại Việt Nam. Liên hệ đến HTH để sở hữu những sản phẩm chính hãng, uy tín, mức giá phù hợp và các chế độ bảo hành tốt.