编者按:
粉尘爆炸,指可燃粉尘在受限空间内与空气混合形成的粉尘云,在点火源作用下,形成的粉尘空气混合物快速燃烧,并引起温度压力急骤升高的化学反应。常见的可燃性粉尘包括金属粉尘、粮食粉尘、饲料粉尘、木粉尘、树脂粉尘、煤粉尘等。金属粉尘特别是铝镁粉尘爆炸事故占比最高,且造成的人员伤亡较多,需重点关注和防范。
金属粉尘涉爆企业典型事故案例分析
一、事故基本情况
2023年7月4日10时47分许,位于广东省东莞市长安镇东莞市华茂电子集团有限公司(以下简称华茂公司)B栋厂房3楼打磨车间,采用手动打磨轮打磨时发生粉尘爆炸事故,造成1人重伤,2人轻伤。华茂公司主要生产手机结构件和五金类的结构件,主要工艺包括 CNC 加工、打磨、清洗、氧化、染色、出货等。
二、涉事车间粉尘收集处理工艺
2021年10月份,华茂公司将原手工喷砂车间用石膏板墙隔成两个车间,大的车间为喷砂全检车间,小的车间临时改成铝合金制品打磨抛光车间(涉事车间)。此次改造没有设计方案,未聘请第三方公司进行施工,由公司自行改造完成。
铝合金制品打磨抛光车间采用砂磨机、砂纸等进行铝合金制品表面打磨抛光处理,产生的粉尘主要为铝合金粉尘(AL 含量 97.7%,Mg 含量 0.83%)。华茂公司为满足环保要求,在打磨抛光工作台上设置 PU 塑料(聚氨酯材质)软管将工位产生的铝合金粉尘吸收后排入 PP 塑料(聚丙烯材质)主排风管道(穿越楼板连接到楼顶风机),再采用多翼型风机将主排风管内的粉尘吹入楼顶水箱沉淀后收集。
▲打磨车间除尘系统立面简图
三、事故发生经过
7月4日上午,华茂公司组织员工正常开展打磨作业,打磨车间当班作业人员11人。6人开展打磨作业,5人进行去毛刺作业。
10时47分34秒,11名工人正常开展打磨作业。
10时47分35秒,车间打磨线上方除尘管道有烟气和粉尘喷出。
10时47分36秒,车间打磨线除尘主管道发生强烈爆炸。
10时47分37秒-46秒,车间内发生数次小规模爆燃,随后,车间被大火和浓烟吞没。
▲铝合金件打磨
▲粉尘爆炸现场
▲粉尘爆炸后打磨台
四、事故原因分析
直接原因:铝合金打磨抛光车间除尘系统中的风机前端水平管道内积聚较多铝粉尘,且扬起的粉尘与空气混合后达到粉尘爆炸最低浓度;多翼型风机轮靠近隔墙一侧的两根用来固定轴承座的螺栓松脱掉落,造成风机剧烈抖动,风机风轮跑偏后与外壳发生剧烈摩擦,产生机械火花,引燃风机腔体内和风机前端水平管道内扬起的铝合金粉尘云,产生初始爆炸。爆炸冲击波从楼顶管道通过管道接口分支软管喷入车间,同时爆炸冲击波将管道内积聚的铝合金粉尘分散至车间内,继而引发多次爆燃。
▲轴承座固定螺栓松脱掉落
▲风机的风轮与风机外壳摩擦痕迹
五、事故暴露出的主要问题
一是企业自行改造铝制品打磨抛光车间,未进行粉尘防爆安全设计;
二是未定期对除尘系统的风机进行维护保养,未能及时发现并消除固定轴承座螺栓松动、风轮跑偏等事故隐患。
三是风管内积尘较多,引发二次爆炸,造成人员伤亡。
四是使用的湿式除尘系统不符合国家标准要求。
六、事故启示
1.严格粉尘防爆安全设施设计。粉尘涉爆企业新建、改建、扩建涉及粉尘爆炸危险的工程项目安全设施的设计、施工应当按照《粉尘防爆安全规程》等国家和行业标准进行设计并施工。
2.切实防范粉尘点火源。铝、镁、锌、钛等金属或者金属合金产生的可燃性粉尘除尘系统,严禁采用正压吹送工艺。除尘系统的风机叶片应采用导电、运行时不产生火花的材料制造。除尘系统风管严禁采用PP塑料管道,以防止产生静电引起火花。
3.严格设备日常检维修。除尘系统的风机及叶片应安装紧固、运转正常,不产生碰撞、摩擦和异常杂音。检维修时不得使用产生碰撞火花的作业工具。
4.及时清理粉尘。应定期清理除尘管路的粉尘,铝镁制品的抛光、打磨加工系统的除尘器进风管,风管内壁积尘不超过1mm。作业场所及设备、设施不得出现厚度大于0.8mm的粉尘。
5.规范使用湿式除尘系统。铝镁粉尘的湿式除尘系统应安装与打磨抛光设备联锁的液位、流速监测报警装置。保持作业场所和除尘器本体通风良好,防止氢气积聚,及时定期清理循环水池泥浆,保证水质清洁,严禁湿式除尘器干式运行。
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❒ 协助供稿单位:中钢武汉安全环保研究院股份有限公司安全事业部
❒ 编辑:黄芷欣
❒ 审核:周鹏程