Citation

Yamaguma M, Mogami T, Suzuki T, Manabe K. J. Japan Soc. Safety Eng. 2018; 57(4): 272-279.

Copyright

(Copyright © 2018, Japan Society for Safety Engineering)

DOI

10.18943/safety.57.4_272

PMID

unavailable

Abstract

It is always concerned that if plastic bumpers with conductive primer surface are not properly grounded when they are subjected to electrostatic spray coating, incendiary electrostatic discharges may occur, resulting in explosion and fire. In order to investigate electrostatic phenomena in relation with the electrification of conductive bumpers, we made an experimental set-up consisting of a high-voltage power supply, a digital oscilloscope, a high-sensitive camera, and an ignition probe system. Five bumper samples were subjected to the experiment. It was made clear that the electrostatic potential of an ungrounded bumper will reach a saturation point determined by the onset of corona discharges which occur on edges of the bumper, and there are negative correlation between the surface resistivity of the primer coating and the discharged static charge. As a result of direct ignition test using an explosive mixture of ethylene and air (minimum ignition energy 0.09 mJ), no ignition was observed at the surface voltage less than or equal to 3.0 kV. It is concluded that if it is necessary to give a bumper static charges to check whether the grounding is secured or not, the maximum potential should be 2 kV or smaller, considering a safety margin.

合成樹脂製の自動車用バンパーの塗装工程のうち，導電性プライマー塗装済みバンパーの上塗り工程で用いられる静電塗装において，バンパーが接地不良という異常状態にある場合を想定し，5 種類のバンパーサンプルに対して，強制的に静電気帯電させ，そこから生じる放電現象を観測するとともに可燃性混合ガスへの着火性について実験を行った．その結果，ある程度まで電位が上昇するとバンパーのエッジ部からコロナ放電が発生し，電位はほぼ一定に保たれること，また，火花放電が発生した場合の放電電荷量及び放電電荷率はプライマー面の表面抵抗率と負の相関があることなどが明らかとなった．エチレン・空気混合ガスを用いて着火試験を行ったところ，最小着火エネルギー0.09 mJ のガスに対して，バンパーの帯電電位が3 kV 以下では放電によって着火することはなかった．また，表面抵抗率が大きいほど着火に必要な電位も大きくなる傾向を得た．この結果から，接地状態の確認のためバンパーを帯電させる必要があるときは，安全マージンを考慮して，最高電位を2 kV 以下とすることが望ましいと考えられる．

Language: ja

Keywords

爆発・火災; Corona discharge; Electrostatic spray coating; Explosion and fire; Grounding; Spark discharge; コロナ放電; 接地; 火花放電; 静電塗装