化工安全培訓(xùn)：鋁鎂粉塵爆炸風(fēng)險與防范
2024-04-16
云南安全培訓(xùn)網(wǎng)
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一、引言
眾所周知，鋁粉鎂粉被列入危險化學(xué)品目錄，其粉塵屬于燃爆性粉塵，且屬于遇水放出易燃氣體的物品。歷史上發(fā)生過多次鋁鎂粉塵爆炸事故。鋁、鎂等粉塵爆炸和火災(zāi)事故的危害程度，比可燃氣體混合物爆炸、火災(zāi)事故的危害程度要嚴(yán)重得多。用鋁﹑鋁合金或鎂合金材料加工成產(chǎn)品的過程中，采用機械設(shè)備或帶有動力的工具進行磨削、打磨、拋光、拋丸噴砂等工藝方法，這些生產(chǎn)工序往往會產(chǎn)生鋁鎂合金粉塵，這些粉塵在大氣中(或氣態(tài)氧化劑中)依其自身重量可沉淀下來，但也可持續(xù)懸浮在空氣中一段時間，包括含有鋁或鋁合金、鎂合金微小顆粒的纖維和飛絮，若形成濃度達到爆炸下限的粉塵云，且遇有點火源，便可以發(fā)生粉塵爆炸，因此涉及鋁鎂粉塵的企業(yè)應(yīng)高度重視，對鎂、鋁粉塵場所采取相應(yīng)防火防爆措施。
二、充分認(rèn)識鋁鎂粉塵爆炸風(fēng)險
鋁鎂粉塵廢屑存在的火災(zāi)爆炸風(fēng)險。鋁鎂機加工企業(yè)產(chǎn)生的粉塵廢屑是典型的爆炸性粉塵，在與足夠的空氣混合后，在火源（明火、電氣短路、靜電火花等）作用下，極易發(fā)生粉塵爆炸。而且空氣中懸浮的鋁、鎂粉粉狀可燃物可能會發(fā)生擴散型二次爆炸。粉塵顆粒越小，越易發(fā)生燃燒。鋁鎂粉塵遇濕產(chǎn)生氫氣爆炸的風(fēng)險。鋁、鎂粉塵遇水、受潮能產(chǎn)生氫氣，在空氣流動不暢的受限空間內(nèi)，尤其是容器的頂部空間，產(chǎn)生的氫氣積集，極易引起火災(zāi)爆炸，其爆炸極限范圍寬，爆炸壓力危害大，是導(dǎo)致鋁、鎂粉加工行業(yè)潛在危害的重要因素。而且氫氣燃爆后，還可能引起粉塵的二次爆炸。昆山漢鼎精密金屬有限公司“3•31”事故就是由氫氣閃爆引發(fā)的粉塵爆炸。全面認(rèn)知鋁鎂粉塵爆炸的危害性。一是具有極強的破壞性。鋁鎂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(chǎn)生的能量大，破壞程度大。二是爆炸感應(yīng)期較長。鋁鎂粉塵的爆炸過程比氣體的爆炸過程復(fù)雜，要經(jīng)過塵粒的表面分解或蒸發(fā)階段及由表面向中心延燒的過程，所以感應(yīng)期比氣體長得多。三是產(chǎn)生二次爆炸、多次連環(huán)爆炸。因為粉塵初次爆炸產(chǎn)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(nèi)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(xù)爆炸會造成嚴(yán)重的破壞。全面認(rèn)知鋁鎂粉塵爆炸的破壞性。鋁、鎂粉粉塵爆炸屬于爆炸式燃燒，其危害性巨大。當(dāng)空氣中粉塵與適量的空氣預(yù)混，達到一定濃度范圍，點燃后爆炸就會發(fā)生。從機理上粉塵爆炸被認(rèn)為是一種瞬間的過程，爆炸的結(jié)果威力極大，造成巨大的破壞，可以將整棟建筑物摧毀。因為爆炸時產(chǎn)生的空氣溫度高達2000～3000℃，甚至更高，通常爆炸氣體產(chǎn)生的熱量瞬間擴散，會引起附近的可燃物質(zhì)產(chǎn)生高溫后燃燒，繼而引發(fā)鋁、鎂粉火災(zāi)，加重爆炸的破壞程度。
三、涉及鋁鎂粉塵企業(yè)基本安全要求
鋁鎂制品機械加工企業(yè)應(yīng)進行粉塵爆炸危險識別及危險評估，排查生產(chǎn)安全事故隱患，依照GB15577《粉塵防爆安全規(guī)程》以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求采取粉塵防爆安全措施；粉塵爆炸環(huán)境危險區(qū)域廠房建筑的防火設(shè)計應(yīng)符合GB 50016《建筑設(shè)計防火規(guī)范》的要求，廠房建筑物防爆泄壓設(shè)計應(yīng)符合GB/T 15605《粉塵爆炸泄壓指南》的要求；廠區(qū)建筑物防雷設(shè)計應(yīng)符合GB 50057《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》的要求并定期進行防雷檢測；鋁鎂制品機械加工產(chǎn)生的粉塵未經(jīng)除塵系統(tǒng)處理不得向外排放；粉塵爆炸環(huán)境危險區(qū)域送、排風(fēng)系統(tǒng)防火安全應(yīng)符合GB 50016《建筑設(shè)計防火規(guī)范》的要求，集中通風(fēng)，采暖和空調(diào)管線在管線進入粉塵爆炸環(huán)境危險區(qū)域之前應(yīng)設(shè)置防火閥，空調(diào)系統(tǒng)的制冷(熱)裝置不得設(shè)置在粉塵爆炸環(huán)境危險區(qū)域；粉塵爆炸環(huán)境危險區(qū)域不得采用產(chǎn)生明火，高溫和釋放可燃氣體等存在產(chǎn)生粉塵爆炸危險的生產(chǎn)作業(yè)方式及工藝，不得設(shè)置和使用存在產(chǎn)生爆炸危險的空氣壓縮機、壓力容器、氣瓶、加熱及蒸汽系統(tǒng)等設(shè)備和裝置；粉塵爆炸環(huán)境危險區(qū)域因特殊需要臨時安排動火作業(yè)，應(yīng)停止進行包括鋁鎂制品機械加工在內(nèi)的生產(chǎn)作業(yè)，設(shè)備維護檢修作業(yè)和現(xiàn)場清掃作業(yè)，動火作業(yè)應(yīng)獲得危險作業(yè)審批許可并按照GB15577《粉塵防爆安全規(guī)程》的要求采取防火安全措施；粉塵爆炸環(huán)境危險區(qū)域應(yīng)設(shè)置安全警示標(biāo)志牌。
四、導(dǎo)致粉塵爆炸的條件
鋁鎂制品機械加工過程粉塵釋放如果形成粉塵環(huán)境，存在鋁鎂粉塵或鋁鎂粉塵與空氣形成爆炸性粉塵混合物，其濃度在爆炸極限以內(nèi)，存在點燃鋁鎂粉塵或鋁鎂粉塵與空氣形成爆炸性粉塵混合物的火花、電弧、高溫﹑靜電放電或能量輻射，或者存在助燃氣體，或者存在鋁鎂粉塵與鐵銹、水或其他化學(xué)物質(zhì)接觸發(fā)生放熱反應(yīng)產(chǎn)生自燃。上述條件若同時存在，將導(dǎo)致產(chǎn)生爆炸。
五、粉塵爆炸環(huán)境危險區(qū)域的劃分
應(yīng)按粉塵的量、粉塵云爆炸極限和通風(fēng)條件確定粉塵爆炸環(huán)境危險區(qū)域的分區(qū)；根據(jù)粉塵爆炸環(huán)境出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時間劃分為20區(qū)、21區(qū)、22區(qū)；在正常生產(chǎn)中，不可能形成粉塵云的爆炸性環(huán)境，且鋁鎂制品機械加工區(qū)域應(yīng)與其他加工方式的車間或作業(yè)區(qū)隔離設(shè)置，鋁鎂制品機械加工區(qū)域的通風(fēng)、采暖和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)獨立設(shè)置，廠房內(nèi)應(yīng)保持負(fù)壓，且不采用循環(huán)空氣，可劃為非爆炸危險區(qū)域。
六、建(構(gòu))筑物的布局與結(jié)構(gòu)
廠房內(nèi)存在鋁鎂制品機械加工粉塵爆炸環(huán)境危險區(qū)域，廠房建筑物應(yīng)獨立設(shè)置，與學(xué)校、醫(yī)院、商業(yè)等重要公共建筑之間的防火間距不小于50 m，與民用建筑之間的防火間距不小于25 m；鋁鎂制品機械加工粉塵爆炸危險區(qū)域設(shè)置在聯(lián)合廠房內(nèi)，粉塵爆炸危險區(qū)域布置在聯(lián)合廠房的外側(cè)，設(shè)置耐火極限不低于3.00 h的實體結(jié)構(gòu)隔墻，與其他加工方式的作業(yè)區(qū)隔離；存在粉塵爆炸環(huán)境危險區(qū)域的廠房建筑宜采用單層設(shè)計，單層建筑的屋頂應(yīng)采用輕型結(jié)構(gòu)，多層建筑物應(yīng)采用框架結(jié)構(gòu)，樓層之間隔板的強度能承受粉塵爆炸產(chǎn)生的沖擊，廠房建筑物的墻體應(yīng)設(shè)有泄壓口，或其他開口作為泄壓口，泄爆面積計算應(yīng)符合GB/T 15605《粉塵爆炸泄壓指南》的要求；存在粉塵爆炸環(huán)境危險區(qū)域的廠房，應(yīng)按照GB 50016《建筑設(shè)計防火規(guī)范》乙類廠房的要求設(shè)置安全通道和安全出口，廠房的門(包括廠房內(nèi)車間的門)應(yīng)向疏散逃生方向開啟，安全通道應(yīng)暢通，不得堆放包括易燃易爆物品在內(nèi)的任何物品；存在粉塵爆炸環(huán)境危險區(qū)域的廠房內(nèi)，不得設(shè)置辦公室、休息室、會議室、倉庫和危險化學(xué)品倉庫；廠房地面應(yīng)無積水、污垢、油污，且應(yīng)有防滑措施。
七、消防設(shè)施和電氣防爆安全
廠區(qū)應(yīng)按照GB 50016《建筑設(shè)計防火規(guī)范》的要求設(shè)置消防通道，高寬均不得小于4m；生產(chǎn)車間應(yīng)按照GB 50140的要求設(shè)置消防設(shè)施及滅火器材，粉塵爆炸環(huán)境危險區(qū)域應(yīng)采用用于熄滅鋁鎂制品機械加工粉塵燃燒火焰的滅火器材(D類或冷金屬)、覆蓋劑進行滅火；滅火器材應(yīng)放置于明顯﹑容易取得的地方；應(yīng)定期對消防設(shè)施及滅火器材進行檢查、維護。鋁鎂制品機械加工作業(yè)場所電氣線路和電氣裝置應(yīng)符合GB 50168《電纜線路施工及驗收規(guī)范》，GB 50169《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范》，GB 13955《剩余電流動作保護裝置安裝和運行》的要求；設(shè)置在粉塵環(huán)境爆炸危險區(qū)域電氣設(shè)備、控制裝置﹑監(jiān)測報警裝置的選型和安裝應(yīng)符合GB12476.1《可燃性粉塵環(huán)境用電氣設(shè)備 第1部分 通用要求》、GB 12476.2《可燃性粉塵環(huán)境用電氣設(shè)備 第2部分 選型和安裝》的要求；設(shè)置在粉塵環(huán)境爆炸危險區(qū)域的電氣設(shè)備、控制裝置﹑監(jiān)測報警裝置的電氣連接應(yīng)符合GB 50058《爆炸危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》的要求；除塵系統(tǒng)、金屬設(shè)備，以及金屬管道、支架、構(gòu)件，部件等防靜電措施應(yīng)符合GB 12158《防止靜電事故通用導(dǎo)則》的要求，電氣設(shè)備的保護接地應(yīng)符合GB50058《爆炸危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》的要求，除塵系統(tǒng)的風(fēng)管不得作為電氣設(shè)備的接地導(dǎo)體；電氣設(shè)備﹑控制裝置、監(jiān)測報警裝置的新裝、更換和定期維護后，應(yīng)進行絕緣電阻檢測、無積塵。
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