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鋁鎂等金屬粉塵加工過程中危險有害因素及防范措施

2024-07-18 閱讀 5655

一、事故案例

案例一:松崗“11.20”粉塵爆炸事故

(一)事故經過:2012年11月20日10點40分左右,寶安區松崗街道東方社區信新宇五金制品有限公司的打磨車間正在進行打磨、拋光作業。突然,一聲巨大的爆炸聲伴著大火覆蓋了車間,玻璃被震碎,車間內7名工人被嚴重燒傷。

(二)事故原因:打磨、拋光作業產生的鋁粉塵,在抽排過程中因采集管道內的鋁粉塵濃度達到爆炸下極限后,遇靜電火花引發爆燃。

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案例二:平湖“11.24”鎂粉火災、爆炸事故

(一)事故經過:2012年11月24日上午,龍崗區平湖街道平湖嘉瑞鎂粉廠發生金屬鎂粉火災、爆炸事故。火災造成了4名工人燒傷。

(二)事故原因:裝有鎂粉的包裝物存放在鎂粉加工車間的門旁,因事故發生前期,深圳為多雨天氣,空氣濕度大,地面潮濕,且下雨時有雨飄進車間,致使鎂粉受潮、包裝物內滲進雨水,從而造成鎂粉與水發生劇烈的反應,產生易燃的氫氣,放出大量的熱,引起火災(自燃)和爆炸。

二、鋁、鎂粉火災、爆炸的成因及危害

從近期深圳市發生的多起金屬粉塵生產安全事故可以得出:鋁、鎂等粉塵爆炸、火災事故的危害程度比可燃氣體混合物爆炸、火災事故的危害程度要嚴重得多。因此應引起我區同類企業高度重視,以此為教訓,對鎂、鋁粉塵場所應采取相應防火防爆措施。

?1.粉塵爆炸的原因

1.1粉塵爆炸的條件

鋁、鎂粉粉塵極易引起火災、爆炸事故。鋁、鎂粉粉塵在與足夠的空氣混合后,并在一定的火源(明火、電氣短路、靜電火花等)作用下,任何超細固體燃料粉塵都會發生爆炸。而且,空氣中懸浮的鋁、鎂粉粉狀可燃物完全可能發生擴散型二次爆炸。一般粉塵顆粒越小,越易發生燃燒。

1.2粉塵爆炸的機理

鋁、鎂粉具有遇濕易燃特性,其爆炸極限范圍小,爆炸壓力危害大,是導致鋁、鎂粉加工行業潛在危害的重要因素。

鋁、鎂粉粉塵爆炸是一個瞬間的連鎖反應,屬于一個氣固二相流反應,其爆炸過程比較復雜,它將受諸多因素的制約。

(1)熱能加在粒子表面,溫度逐漸上升;

(2)粒子表面的分子熱分解或者引起干餾作用,在粒子周圍產生氣體;

(3)這些氣體和空氣混合,便生成爆炸性混合氣體同時發生火焰而燃燒;

(4)由于燃燒產生的熱量,更進一步促進粉塵分解,不斷地放出可燃性氣體和空氣混合而使火焰傳播。

1.3粉塵爆炸的危害

(1)具有極強的破壞性。粉塵爆炸速度或爆炸壓力上升速度比爆炸氣體小,但燃燒時間長,產生的能量大,破壞程度大。

(2)爆炸感應期較長。粉塵的爆炸過程比氣體的爆炸過程復雜,要經過塵粒的表面分解或蒸發階段及由表面向中心延燒的過程,所以感應期比氣體長的多。

(3)產生二次爆炸、多次連環爆炸。因為粉塵初次爆炸產生的沖擊波會將堆積的粉塵揚起,懸浮在空氣中,在新的空間形成達到爆炸極限濃度范圍內的混合物,而飛散的火花和輻射熱成為點火源,引起第二次爆炸,這種連續爆炸會造成嚴重的破壞。

鋁、鎂粉粉塵爆炸屬于爆炸式燃燒,其危害性巨大,當空氣中粉塵與適量的空氣預混,達到一定濃度范圍,點燃后爆炸就會發生。從機理上粉塵爆炸被認為是一種瞬間的過程,爆炸的結果可能威力極大,造成巨大的破壞,如將整棟建筑物摧毀;因為爆炸時產生的空氣溫度高達2000~3000℃,甚至更高,通常爆炸氣體產生的熱量瞬間內擴散,會引起附近的可燃物質產生高溫后燃燒,既而引發鋁、鎂粉火災,加重爆炸的破壞程度。

三、鋁、鎂粉火災、爆炸的防范對策

控制鋁、鎂粉火災、爆炸事故的發生,必須從生產工藝技術、操作空間環境和安全管理入手,嚴格控制作業現場粉塵的濃度,杜絕一切點火源(如:靜電火花、明火等)。

具體防范對策:

?1、鋁鎂粉加工廠的內部距離應大于10m。粉塵車間和其他車間保持安全距離必須大于10米以上。

?2、鋁鎂粉加工廠的工庫房應為一級耐火等級。粉塵車間建筑采用鋼筋混凝土結構。

?3、用于加工、轉運或貯存鋁鎂粉的建筑物宜為不帶地下室的單層建筑。將粉塵車間設置在單層建筑廠房。

?4、工房、成品庫房所有門、窗框架均應采用金屬材料制作。

?5、門應向外開啟,并不得設門檻。

6、防靜電接地

(1)改進工藝生產技術,采用惰性氣體氣力輸送,控制物料盡量不產生靜電

?(2)采取靜電接地措施使已產生的靜電盡快逸散,避免產生積累,并構成一個閉合回路的接地干線,靜電接地連接要求牢固,應有足夠的機械強度承受機械運轉引起的振動,防止脫落或虛接。

?(3)鋁、鎂粉生產所用的每臺設備與設備、設備與管線、管線與管線、閥門與管線之間的法蘭、電氣、儀表之間的跨接等均應用扁銅制編織線連接起來,之后與防雷接地裝置互相連接起來。

?(4)工廠所用的所有公用工程管線、采暖管線必須連接成一個連續的整體,并予以接地。

(5)采用防靜電導電包裝桶(包括包裝工作臺)、不發火花地面

(6)嚴禁穿戴化纖衣物進入包裝現場或進行包裝作業,防止靜電火花的產生]

7、生產區域內的所有電氣設施,包括電氣開關、照明開關、臨時機電儀電工設備等,均應采防爆型(D*、E*)。

8、安裝防雷裝置,并定期檢測合格。

9、禁止在爆炸性粉塵場所使用攜帶式電氣設備。

10、烤箱、隧道烘干室等安裝溫度自動控制及超溫報警裝置。

11、產生粉塵的車間檢修時應使用防爆工具。

12、風管中不應有粉塵沉降,應定期清理風管中沉降的粉塵。

13、所有可能積累粉塵的生產車間和貯存室,都應及時清掃,應及時清理生產車間的地面、集塵器、電氣設備、設施上積累的粉塵。

14、噴粉作業現場通風良好。

?15、生產和檢修過程中的安全管理措施

在鋁、鎂粉生產或檢修過程中,由于閥門質量、設備密封不嚴及包裝過程中容易發生鋁、鎂粉泄漏,一旦因風機和機器停車或因關閉門窗而引起的氣流擾動,形成鋁、鎂粉粉塵云達到一定濃度,這時使用鐵制工機具存在相當大的火災爆炸隱患。因此,工廠要求現場嚴禁使用非防爆工、機具,應使用防爆型銅制工具和木制工具。

在生產及檢修過程中,要避免一切靜電火花的產生,堅決杜絕用非防爆工具振打設備、管線,特別是在分級、輸送、包裝過程中,撞擊火花及電氣火花等都會引起火災爆炸的產生。

四、鋁、鎂粉火災的滅火措施

1.1正確使用滅火劑

為了有效地撲滅鋁、鎂粉火災,必須正確選擇與使用滅火劑。

1.1.1鋁、鎂粉發生火災不能用水和泡沫進行撲救。這是因為鋁、鎂粉生產過程中泄漏的鋁、鎂粉表面未被氧化,火場上正在燃燒或處于高溫烘烤下的鋁、鎂粉會迅速發生化學反應,放出有爆炸燃燒危險的氫氣與空氣混合形成爆炸性混合物。因此,鋁、鎂粉火災禁止用水和泡沫撲救。

1.1.2鋁、鎂粉在常溫下能與氯和溴進行燃燒反應,還可與鹵代烷發生反應生成少量氯化鋁起催化作用,往往導致爆炸燃燒。因此,鋁、鎂粉火災也不能用四氯化碳、1211滅火劑進行撲救。

1.1.3鋁、鎂粉比重輕,細度小,一旦遇到風吹或氣噴極易飛揚在空中形成爆炸性混合物。因此,鋁、鎂粉火災也不能用二氧化碳等氣體滅火器進行撲救。

根據上述特點,撲救鋁、鎂粉火災應當選用化學干粉(如氧化鋁等)、干沙以及石墨粉、干鎂粉等進行撲救。通過幾年來的實踐表明,采用干沙和硅酸鋁毯(氈)等滅火物資是最經濟有效的,因為這類物資可以覆蓋在燃燒鋁、鎂粉的表面,使其與空氣隔絕,并能有效地防止鋁、鎂粉飛揚與空氣混合,從而達到窒息滅火的目的。

2.2鋁、鎂粉火災滅火對策

2.2.1如果鋁、鎂粉發生地面火災可使用干沙、硅酸鋁毯(氈)進行滅火,采用“一圍、二蓋、三埋”的方法,即在圍攻火勢時,必須用銅鍬或專門的滅火沙桶小心灑干沙或干粉,或用干沙袋將燃燒的鋁、鎂粉從四周圍起來,圍到一定程度,再用硅酸鋁毯或石棉被覆蓋,最后,用干沙輕輕地掩埋(一般沙厚達30-50公分即可)。

2.2.2如果作業空間發生粉塵爆炸并形成干鋁、鎂粉大火是很難被撲滅的,所以一定要控制初始起火。初起火災必須用隔熱的硅酸鋁毯蓋住火焰,再用干沙、干惰性粉(如氧化鋁),覆蓋隔離。操作時必須特別注意避免氣流擾動引起的鋁、鎂粉飛揚,以防止二次爆炸事故。被覆蓋注的火會產生一層堅硬的氧化物硬皮,它將最終隔絕氧而使火自行熄滅,通常是在采取了以上作法后,離開此區域,直到燃燒停止和冷卻下來之前不要進入此區域。

2.2.3應采取先阻擊,后滅火的戰術。先阻擊是指對已經起火的車間、倉庫以及受到嚴重威脅的毗連建筑物,用水或泡沫進行冷卻降溫,以防止火勢蔓延。但用水和泡沫時,一定不要使水與鋁、鎂粉接觸,防止發生更大面積的爆炸燃燒;后滅火是指在完成了阻擊火勢蔓延和救人疏物之后,應抓住有利戰機,集中優勢兵力圍殲粉塵燃燒。

2.2.4搶救時,最好穿上隔熱服,戴上口罩、手套,以便行動。進入火場的人員不宜過多,而要少而精,動作也要輕而快。滅火時也可先施放化學干粉,在火勢瞬間減弱的情況下,再利用干砂掩埋。在施放干粉時,應打向燃燒粉塵的外圍1.5-2米處,使干粉隨著燃燒氣浪的升騰和空氣的流動卷入燃燒區域起到窒息滅火的效力,切記不要直射燃燒的粉堆,以防干粉隨著燃燒氣浪卷跑,失去滅火的效能。

2.2.5建立強有力的火場指揮部。粉塵一旦發生爆炸燃燒,往往造成人員傷亡,而且火場情況較為復雜,并有二次爆炸的危險。因此,在撲救過程中應成立強有力的火場指揮部,以對整個滅火任務進行統盤考慮。火場指揮部的任務主要是迅速組織力量偵察火情,制訂正確的戰術措施,布置戰斗任務,下達戰斗命令,調集各種車輛進行救人、疏散物資、供給滅火劑(運輸干沙、干粉)等。

五、結束語

鋁、鎂粉粉塵爆炸是一個比較復雜的過程,它所引發的鋁、鎂粉火災給鋁、鎂粉加工制造企業的生產帶來極大的危害。人們只有不斷認識它的危害性,在生產過程或檢維修作業中,必須采取綜合的粉塵治理技術和防靜電火花措施,才能收到良好的效果,從而避免鋁、鎂粉火災、爆炸事故的發生。

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篇2:粉塵爆炸危險性控制措施

粉塵爆炸是工業企業防火工作中不可忽視的重要問題,中國每年都有發生粉塵爆炸事故,而且還常常屬于重、特大火災。在這些火災中,最嚴重的是鋁粉塵爆炸,其它發生爆炸事故較多的粉塵還有煤粉、飼料粉、塑料粉、鈦酸酐粉、木粉等。

一粉塵爆炸的危險性分析

1.粉體的深加工使粉塵愈來愈細。粉塵粒徑越小,表面積越大,燃燒越完全,燃燒速度越快,升壓速度越快,爆炸壓力越大。

2.為了實現高效、節能,生產設備朝著大型化發展,大容積設備爆炸發生時會有較多粉塵參與爆炸,爆炸壓力增大;同時大容積設備的強度比小容積設備高,如果不能及時泄爆,發生爆炸時會產生較大的壓力。生產中對于可能產生粉塵飛揚的設備和場所必須盡可能密封,在密閉設備里粉塵濃度容易達到爆炸極限,密閉性越好,爆炸產生的壓力也越大。

3.現代生產的工藝參數具有高溫、高壓、高速等特點,這增加了系統發生粉塵爆炸時的初始壓力和紊流度,從而加大爆炸后果的嚴重程度。

4.生產的連續化使爆炸的傳播路線加長,沿著相鄰設備和連接管道傳播,爆炸壓力和升壓速度會在管道里發生疊加,甚至有發生爆轟的危險。

5.粉塵爆炸易產生二次爆炸,第一次爆炸氣浪把沉積在設備或地面上的粉塵吹揚起來,在爆炸后的短時間內爆炸中心區會形成負壓,周圍的新鮮空氣便由外向內填補進來,形成所謂的“返回風”,與揚起的粉塵混合,在第一次爆炸的余火引燃下引起第二次爆炸。二次爆炸時,粉塵濃度一般比一次爆炸時高得多,故二次爆炸威力比第一次要大得多。

6.易發生粉塵爆炸的工藝過程主要有:粉碎過程、分離過程、除塵過程、干燥過程、輸送過程、清掃、吹掃過程等。

二預防粉塵爆炸的對策

1.防止粉塵沉積和及時清理粉塵

對于處理粉料的設備或場所,要防止泄漏而使粉塵到處飛揚,尤其應將易于產生粉塵的設備隔離設置在單獨房間內,并設專門的保護罩和局部排風罩或考慮吸塵裝置。此外,要及時清理沉積于廠房內各角落、設備、電纜和管道上的粉塵。清理前必須濕潤粉塵,遇有不能用水濕潤的粉塵,應該用機械除塵法,例如用抽氣法定期清除粉塵,保持操作環境的清潔。當然,從改進設備和生產工藝入手,消除和減少粉塵向廠房內擴散是最根本的措施。

2.加強管理,消除粉塵爆炸的點火源

粉塵爆炸的點火源有多種,必須根據操作環境可能出現的點火源種類進行針對性預防。例如,面粉加工廠的磨面機中混入金屬或砂石碎塊,就會打出火花而造成粉塵爆炸,為此,在凈麥等前處理工序就應加強操作管理,避免能造成點火源的金屬等硬物混入磨面工序,尤其要注意磁鐵失效問題。

3.避免設備中粉塵爆炸

對于設備內極易形成粉塵-氣體爆炸混合物的操作,在設備中充入惰性介質、降低系統中的氧含量是目前防止設備爆炸的唯一可靠方法。在這種情況下,粉塵-空氣混合物中的氧含量會減少至火焰不能傳播的數值。惰性介質可以采用氮氣、二氧化碳、煙道氣和用惰性氣體稀釋到必要最低含氧量的空氣或其它工業廢氣以及惰性粉塵等。

裝置、管道和設備的受熱表面經常是燃燒的點火源,因此設備的表面溫度不允許過高。任何條件下,設備的表面溫度都應稍低于粉塵層的陰燃溫度。另處,可燃粉塵在破碎機、粉碎設備、風管和其它帶攪拌裝置的設備中,經常因打出的火花而引爆,因而上述設備的零件必須用不產生火花的材料制造。

篇3:防治粉塵措施模版

1、綜合防塵措施:

1)在采掘工作面裝載點、卸載點、運輸巷、回風巷等井下作業地點,均設噴霧灑水裝置。

2)同時加強對粉塵濃度的檢測,以控制各產塵點的粉塵濃度。

3)在掘進工作面采用濕式打眼,水封爆破和水炮泥,爆破前后沖洗巷壁,同時設立噴霧裝置和凈化水幕凈化空氣。

4)及時調整和控制各巷道風速,防止因風速過小而不能排除空氣中的浮塵和風速過大重新揚起浮塵,其最低排塵風速為0.15m/s,最優排塵風速為1.5—2m/s.

5)定期清掃和刷洗巷壁上的煤塵和巖粉。

6)對井下采掘人員進行個體防護,配備防塵口罩,防塵帽等。

7)在地面煤場周圍安裝防塵噴槍,根據情況開啟噴霧抑塵裝置。

2、防治煤塵爆炸措施:

1)按以上綜合防塵措施控制煤塵濃度。

2)消除引爆火源:

(1)嚴格按《煤礦安全規程》中有關消除明火的規定執行,杜絕明火。

(2)消除采掘工作面放炮時產生的火焰。

(3)加強電氣設備的檢查,井下所有電器設備必須礦用形防爆電氣設備,且所有的電器設備必須有可靠的接地、漏電、短路保護裝置。

(4)消除其它火源,以及金屬強烈撞擊產生的火源。

3)在11901工作面運輸巷、回風巷,總回風巷、運輸上山、軌道上山各設一組防爆水棚。防爆水棚利用井下消防灑水管網進行給水。