靜電是如何引起生産過程中鋁粉爆炸的?

  鋁粉是一種重要的工業原料和産品,廣泛應用于顔料、油漆、煙花、冶金和飛機、船舶制造業。由于鋁粉特有的遇濕易燃特性、點火能量低、爆炸下限範圍小,決定了鋁粉生産過程中存在着極大的火災爆炸危險性。因此,充分了解粉塵爆炸對鋁粉生産過程的危害性并采取一定的防範措施,對鋁粉安全生産是十分必要的。

  在鋁粉生産和輸送過程中,由于鋁粉氣流在設備、管線中的流動,粉體間不斷的接觸、分離、相互摩擦造成的電荷分離,使粉體帶上某種電荷,特别容易帶電,由于物料與管道壁及設備之間産生的摩擦,産生很高的靜電積累。

  鋁粉的危害主要體現于其本身屬于乙類可燃性粉末,易吸潮;其在空氣中的爆炸下限37~50mg/m3,最低點火溫度645℃,最小點火能量15mJ,最大爆炸壓力0.415MPa,氮氣中爆炸最低氧含量9%。 鋁粉粉末在空氣中與空氣混合能形成爆炸性混合物,當達到一定濃度時,遇到一定能量的靜電火花就會發生爆炸。

  另外,靜電火花的産生不排除現場使用非防爆工機具,以及無靜電防護設施,操作人員工作服及操作工具偶然靜電放電所緻。

  靜電在鋁粉生産過程中造成的危害主要是由于它能在物體表面上聚集形成很高的靜電位并容易發生靜電放電火花。通常情況下,鋁粉生産過程中,引起鋁粉火災爆炸的最關鍵因素是靜電,靜電電量雖然不大,但因其電壓很高而容易發生放電,出現靜電火花;國内外很多粉塵爆炸事故案例證明,固體粉塵達一定濃度即爆炸極限時,一旦遇靜電放電火花即會成為點火源引發燃爆。

  靜電火花能引發鋁粉粉塵爆燃,直至導緻火災和惡性事故發生。

  如1967年4月24日10時40分,某冶煉廠鋁粉車間,由于自制的滾筒篩機制造質量不合格,在篩鋁粉的生産過程中發生爆炸,又引起鋁塵管道爆炸。由于連續兩次的鋁粉爆炸,噴出巨大的火焰,形成熾熱白球,瞬間溫度高達數千度,使鋁粉車間周圍的樹木全部燒毀。當即燒死篩粉操作工王某等3人,火焰從廠房内噴出15米,又傷及路過的某航空學院的汽車司機及裝卸工等3人。發生該起事故的直接原因是滾筒篩内的鋁粉遇到磨擦而産生的靜電火花引起鋁粉爆炸。同時鋁粉管道和機電設備鋁塵大量沉積,導緻揚起的粉塵二次爆炸。

  如:2005年3月1日上午,某超細鋁粉制備廠在進行鋁粉袋式過濾器接收料罐處清粉作業時突然發生閃爆現象,造成兩名外用工輕度燒傷,因閃爆引發保溫材料及電纜着火,經現場及時撲救,未造成人員傷亡和較大經濟損失。根據現場調查了解,事故發生的直接原因是由于現場清理的粉塵達到爆炸極限,現場清粉作業産生靜電火花,導緻閃爆。

  以上事故案例說明,靜電火花能引發空氣中飛揚的鋁粉粉塵雲瞬間爆燃,同時釋放大量的能量。因此,鋁粉生産過程中,要防止這一類火災爆炸事故的發生,必須采取一系列的靜電防護措施,并嚴格控制作業空間粉塵濃度,減少靜電的積累和火花的産生,徹底杜絕粉塵爆炸的可能性。

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