보이지 않는 불: 왜 당신의 분말은 터지기 직전의 폭탄인가

볼 수도, 냄새 맡을 수도 없습니다. 대부분의 경우, 너무 늦기 전까지는 느낄 수도 없습니다. 그러다 폭죽 터지는 소리처럼 당신의 진동 체가 폭발합니다. 또는 당신의 수직 믹서에 불이 붙습니다. 아니면 작업자가 사다리에서 떨어질 정도의 충격을 받습니다.

정전기는 분말 공장의 조용한 살인자입니다. 그리고 끔찍한 진실은 대부분의 공장이 이에 대해 거의 아무것도 하지 않고 있다는 것입니다.

되브리츠-텍에서 우리는 그 후유증을 보았습니다. 그을린 장비. 가동 중단된 라인. 불편한 질문을 하는 보험 조사관. 그리고 최악의 부분은? 거의 항상 예방할 수 있었다는 것입니다.

정전기는 신비가 아닙니다. 그것은 물리학입니다. 그리고 일단 물리학을 이해하면 공장에서 그것을 설계하여 제거할 수 있습니다.

분말이 어떻게 번개를 생성하는가

두 표면이 접촉하고 분리될 때마다 전자가 이동합니다. 분말 취급 시 이는 초당 수십억 번 발생합니다.

• 입자 대 입자: 분말이 파이프나 로터리 밸브를 통해 흐를 때 입자들이 충돌합니다. 각 충돌은 미세한 전하를 전달합니다. 수백만 개의 입자로 곱하면 수천 볼트가 됩니다.
• 입자 대 벽: 분말이 파이프 벽이나 콘 밀 스크린에 문지를 때 마찰이 전하를 생성합니다. 플라스틱 파이프가 가장 나쁩니다. 절연체이기 때문에 전하가 갈 곳이 없습니다.
• 충격: 분말이 배플, 스크린 또는 믹서 벽에 부딪힐 때 충격이 전하 분리를 일으킵니다. 가벼운 입자는 양전하를 띠고 무거운 입자는 음전하를 띱니다.

결과? 당신의 분말 구름은 떠다니는 커패시터가 되어, 접지로 가는 경로를 찾거나 전압이 공기 간격을 뛰어넘어 스파크를 일으킬 만큼 충분히 높아질 때까지 에너지를 저장합니다.

정전기가 사업을 파괴하는 네 가지 방법

1. 폭발 (ATEX 존 20 악몽)

미세 분말, 특히 흑연, NCM, LCO와 같은 배터리 재료는 매우 낮은 최소 점화 에너지(MIE)를 가지고 있습니다. 일부는 1밀리줄만큼 작은 스파크로도 점화될 수 있습니다. 이는 문고리를 만질 때 느끼는 정전기 충격 에너지보다 적습니다.

시나리오: 접지가 제대로 되지 않은 자루 투입 스테이션 안에서 충전된 분말 구름이 방전됩니다. 스파크가 먼지에 불을 붙입니다. 폭발은 연결된 장비를 통해 퍼져나갑니다. 당신의 공장은 이제 불덩어리가 됩니다.

2. 분리 ("부유"와 "빈곤" 혼합)

충전된 입자는 고르게 섞이지 않습니다. 같은 전하는 반발합니다. 당신의 수직 믹서에서 양전하를 띤 입자는 함께 뭉치고, 음전하를 띤 입자는 다른 곳으로 갑니다. 결과? 배치 중 일부에는 활성 물질이 너무 많고, 다른 부분에는 너무 적습니다.

결과: 배터리에서는 용량 감소와 열 폭주를 유발합니다. 식품에서는 일관성 없는 맛을 유발합니다. 제약에서는 용량 변화를 유발합니다. 당신의 "균질" 혼합은 거짓입니다.

3. 벽 케이킹 ("끈적이는 문제")

충전된 입자는 믹서 벽이나 체의 메쉬와 같은 접지된 금속 표면에 끌립니다. 달라붙습니다. 그리고 계속 달라붙습니다. 배출 밸브가 막히거나 스크린이 막힐 때까지 층층이 쌓입니다.

결과: 생산이 중단됩니다. 장비를 열고 손으로 긁어내야 합니다. 존 20 구역에서는 폭발 위험이 있는 밀폐 공간 진입입니다.

4. 작업자 충격 (책임)

작업자가 충전된 기계를 만지면 전기가 그를 통해 방전됩니다. 5~10밀리암페어의 충격은 사람을 무의식적으로 뒤로 젖히게 할 수 있습니다. 사다리 위에 있거나 움직이는 부품 근처에 있다면 그 반사 작용은 치명적일 수 있습니다.

왜 "접지"만으로는 충분하지 않은가

대부분의 공장은 장비에 녹색 "접지" 표시등이 있기 때문에 정전기 문제를 해결했다고 생각합니다. 하지만 그들이 놓치고 있는 것은 다음과 같습니다:

• 전도성 끊김: 두 개의 금속 플랜지 사이의 고무 개스킷은 접지 경로를 끊습니다. 개스킷 한쪽의 분말은 충전되는 반면, 다른 쪽의 금속은 접지된 상태로 유지됩니다. 결과: 개스킷을 가로질러 스파크가 튑니다.
• 플라스틱 부품: 시야 유리, 유연한 커넥터 및 플라스틱 파이프는 절연체입니다. 접지할 수 없습니다. 단순한 정전기 발생기입니다.
• 저습 환경: 겨울이나 에어컨이 설치된 공장에서는 공기가 건조합니다. 정전기 소산이 느려집니다. 전하가 더 높고 빠르게 쌓입니다.

되브리츠-텍 접근 방식: 정전기 설계 제거

분말 취급에서 정전기를 제거할 수는 없습니다. 그것은 물리학의 법칙입니다. 하지만 어디로 가고 어떻게 행동하는지는 제어할 수 있습니다. 당사의 분말 취급 시스템은 정전기 제어를 핵심 원칙으로 설계되었습니다:

1. 연속 전기 전도성

당사 시스템의 모든 구성 요소, 즉 자루 투입 스테이션를 거쳐 로터리 밸브를 거쳐 진동 체까지 연속 전도성을 위해 설계되었습니다. 전도성 개스킷, 본딩된 플랜지를 사용하고 비전도성 끊김을 제거합니다. 전하는 모든 지점에서 접지로 가는 경로를 가집니다.

2. 플라스틱이 아닌 스테인리스 스틸

가능한 한 플라스틱 대신 스테인리스 스틸을 지정합니다. 스테인리스는 전도성이 있습니다. 전하를 소산시킵니다. 플라스틱은 저장합니다. 간단합니다.

3. 이온화 바 (접지가 불가능할 때)

비전도성 재료(예: 특정 식품 등급 응용 분야)가 필요한 공정의 경우 이온화 바를 통합합니다. 이는 해당 영역을 양이온과 음이온으로 채워, 입자 전하가 쌓이기 전에 중화시킵니다.

4. 유연한 연결부에 본딩 점퍼

유연한 호스와 커넥터는 필요하지만 전도성을 끊습니다. 외부 본딩 점퍼, 즉 브레이드 스테인리스 케이블을 사용하여 이 문제를 해결합니다. 기계적 연결이 유연하더라도 전기적 경로가 끊어지지 않도록 합니다.

사례 연구: 흑연 유령

리튬 배터리 공장에서 흑연 취급 라인에서 무작위 "팝" 소리가 발생했습니다. 화재도, 폭발도 없었습니다. 단지 큰 소리와 짧은 섬광이었습니다. 안전팀은 원인을 찾지 못했습니다.

되브리츠-텍이 호출되었습니다. 문제를 발견했습니다. 덩어리 분쇄기와 콘 밀 사이의 유연한 플라스틱 소켓이었습니다. 흑연 입자는 덩어리 분쇄기를 통과하면서 충전된 후 플라스틱 소켓에 부딪히면서 방전되었습니다. 소켓은 반 데 그라프 발전기처럼 작동했습니다.

해결책: 플라스틱 소켓을 스테인리스 스틸 전도성 유연 커넥터로 교체하고 양쪽 끝을 점퍼로 본딩했습니다.

결과: "팝" 소리가 즉시 멈췄습니다. 더 중요한 것은, 충전된 입자들이 더 이상 서로 반발하지 않았기 때문에 하류 믹서의 제품 분리가 30% 감소했습니다.

5초 정전기 테스트

공장에 정전기 문제가 있는지 알고 싶으십니까? 이렇게 하십시오:

1. 건조한 날(낮은 습도)을 기다리십시오.
2. 작동 중에 주요 분말 라인으로 걸어가십시오.
3. 비금속 부품(플라스틱 시야 유리, 고무 개스킷, 유연한 호스) 근처(닿지 않도록)에 손등을 대십시오.
4. 따끔거림을 느끼거나, 어두운 방에서 희미한 빛을 보거나, 찌직거리는 소리를 들으면 정전기가 있는 것입니다.

아무것도 느끼지 못한다고 해서 안전한 것은 아닙니다. 단지 전하가 다른 곳에서 소산되고 있다는 것을 의미합니다. 아마도 장비 내부에서 볼 수 없는 곳일 것입니다.

결론: 보이지 않는 것을 존중하십시오

정전기는 "성가심"이 아닙니다. 그것은 화재 위험, 품질 저하 요인, 안전 위험입니다. 무시하는 것은 선택 사항이 아닙니다. 배터리 재료, 제약, 식품 모두에서 말입니다.

공장을 보호하기 위해 맥스웰 방정식을 이해할 필요는 없습니다. 단지 그것을 이해하는 엔지니어와 협력하면 됩니다. 되브리츠-텍에서 정전기 제어는 사후 고려 사항이 아닙니다. 모든 용접, 모든 플랜지, 모든 설계 결정에 내장되어 있습니다.

스파크를 기다리지 마십시오. 설계하여 제거하십시오.

정전기 위험 감사

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