在准备新设施或改造现有设施时,必须将工厂质量和安全放在设备和设施设计和规格的首要位置。工厂质量和安全的主要贡献者是设备的设计和选择;在涂料行业,这主要是混合和分散设备。当以工业规模运行时,与分散设备相关的危险是很多的。

适合这项工作的机器有助于确保安全的工作环境,以及保护工厂的质量。必须考虑的项目有:机器容量;马力;机器的操作参数的范围和限制是安全的,以及这些条件的变化何时可能有潜在危险;安全功能和改造;以及监控和维护设备。

防爆设备

防爆电机和设备应用于溶剂、溶剂蒸汽、潜在爆炸性粉尘和其他潜在危险物质存在或可能存在的特定环境。防爆设备在防止分散设备损坏、工厂损坏和操作人员受伤方面是至关重要的。非防爆机器绝不应与防爆设备在同一空间使用;溶剂和爆炸性粉尘会与机器接触,造成安全问题。如果一个环境被用于或使用任何可能构成安全危险的材料,所有设备都应达到防爆等级,并考虑到必要的预防措施和安全标准。

大小合适的船

与使用方便的“任何旧容器”相比,合适尺寸的混合容器将提供更好的分散性,并保持安全标准。对于高马力的机器来说,太小的容器会导致层流状态下不同的流线(计划外和不可预测的),这可能会影响分散的质量。除了降低最终产品的质量外,对于给定的操作来说,太小的混合罐可能会对操作人员造成伤害。仅在过去一年,就发生了多起操作人员受伤的事件,从骨折到肢解到死亡。随着OSHA越来越多地意识到这些伤害的普遍发生,分散设备供应商和工厂安全管理人员努力提高其设施的安全标准。

例如,如果一个最初用于750加仑储罐的分散剂被安装在一个较小的容器上,以生产一批50或100加仑的分散剂,则会产生许多质量和安全问题。大型机器上的小型油箱与未受保护的轴接触会造成重大和极其危险的暴露。

首先,较小的容器不会像机器使用的容器那样高。当使用合适尺寸的储罐时,轴护罩与容器顶部的储罐盖接触,这样操作人员就不可能接触到快速旋转的高扭矩轴。如果使用容量较低的容器,则该容器将较短,并且轴护罩将不能完全覆盖轴。进一步加剧安全问题的是,轴的暴露部分接近手臂和手的高度,在这个高度通常会增加批次,造成严重的安全隐患。OSHA建议安装与混合容器高度相适应的轴护罩,以及罐盖。如果必须使用较小的油箱,则可以使用可伸缩的轴护罩;这是一个合适的设置,以适应有限的提升应用。

其次,插入一个比分散剂设计的更小的罐将导致推荐的混合器和罐尺寸比例的不利倾斜。罐体直径应大致为叶轮直径的三倍(如果采用多轴设备,则为叶轮直径的总和)。通过使用较小的水箱,叶片直径容易超过水箱直径的一半。你可以把大的刀片换成合适比例的刀片;然而,如果使用相同的轴转数/分钟(RPM),这将导致较低的叶尖速度(英尺/分钟,FPM),从而降低混合和分散效率。

为了最大限度地提高时间和能源效率,对于给定的应用,应该以适当的FPM混合或分散。例如,5000 FPM是减小粒径和良好分散的标准叶尖速度;对于简单分配混合,3700 - 4000 FPM就足够了。通过在给定的应用中使用正确的尖端速度和马力(以及适当的设备尺寸),人们可以潜在地使用更少的能源,提高植物质量。

上述设置的更大的问题是设备拥有的大马力,因此,在增加受伤的机会和不安全的工厂条件。因此,对于给定的机器,建议只使用适当大小的油箱。一个好的经验法则是每1马力的设备有10加仑的工作能力。从安全角度考虑,太过低于这个加仑马力比是不可取的;以上为分散和混合质量原因。

安全特性

设备安全特性是维持工厂安全和质量标准的关键,也是符合OSHA和其他机构法规的关键。随着新技术的引入和法规要求的变化,安全设备也在不断改进。分散设备安全特性和协议的一些例子是:紧急停止拉电缆,轴护罩(如上所述),叶片盖,维护和监控系统,储罐外壳,储罐和高度限制开关,以及锁定标记程序。

如需突然停机,可采用急停拉索。它们允许操作员拉一根电缆——很像公交车上用来提示司机在下一站停车的电缆——在设备周围的任何位置停止轴的旋转,或者当无法到达红色关闭按钮时。

刀片盖用于分散设备离线时-例如当容器被移除时,或当清洗机器时。由于分散叶片通常由较厚的材料构成,因此不锋利,叶片盖主要用于保护暴露在外的叶轮不受损坏。损坏的叶片可能会失去平衡,导致轴的振动,并对整个机器造成潜在的损坏。如果叶片随着时间的推移变得磨损和锋利,叶片盖具有保护操作人员免受伤害的双重功能。

维护和监控设备,如迈尔斯IMS(智能维护系统),旨在提高工厂的质量和安全。IMS可以通过编程来执行各种必要的功能,包括记录批量添加的时间和数量、机器运行特性(轴转速、混合持续时间等),并提示操作员按照预定的时间表执行必要的维护和安全检查。

罐体外壳是维持工厂质量和安全的另一种选择。将分散容器完全包裹在笼内,并配合轴式防护罩,是安全操作的基本要素。进料溜槽允许添加到批,而轴是旋转利用各种盖选项(铰链,圆锥,或料斗式进料溜槽);如果在分散时不需要添加材料,可以使用简单的伸缩盖。通过完全封闭轴和叶片,保护操作人员;格栅式给料槽确保只有产品(不是袋子,材料容器或其他异物)进入分散,保护产品质量。根据标准1910.212(a), OSHA要求筒式混合器的罐盖,所有混合和分散设备都应考虑安全笼和供料系统。

罐体和高度限制开关确保机器不会在不安全的条件下运行。当下面没有搅拌容器作为叶轮之间的屏障时,罐限位开关可防止混合器运行。高度限制开关自动停止轴的旋转,如果液压柱被提升到可能导致与未保护的轴或分散叶片接触的高度。

锁定标记程序是一种简单而有效的方法,可以保护工厂的质量和安全,并防止因清洁、维护或其他原因而离线的设备意外启动。

结论

有各种各样的方法来确保工厂保持高标准的安全和质量;要做到这一点,最好的方法是建立许多系统,作为工厂安全和质量的多层保护层。