铝粉生产过程中的火灾危害及防范对策

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1、铝粉生产过程中的火灾危害及防范对策摘 要：铝粉制备生产技术属于高危冶炼行业。近几年来，国内外不少铝粉制备行业生产过程中都曾发生过重大火灾爆炸事故。由于铝粉具有较大的火灾危险性，在生产、贮存、运输及使用过程中，如不注意，极易发生铝粉粉尘爆炸燃烧事故，而且扑救也比较困难。目前，铝粉制备生产过程中对火灾造成的危害与防范的研究还是—个薄弱环节。随着铝粉制备生产技术的不断扩展，如何控制和防范火灾爆炸带来的危害已逐渐引起人们的瞩目。  本文通过多年来超细铝粉实际生产的经验，利用典型的成功扑救铝粉火灾爆炸事故的案例，探讨铝粉

2、生产过程中粉尘爆炸的危险性、引发火灾的成因、灾害后果及防范措施等。   关键词：粉尘爆炸；火灾危险性；灾害后果；防范措施   1引言 铝粉，亦称银粉，是一种重要的工业原料和产品，广泛应用于颜料、油漆、烟花、冶金和飞机、船舶制造业。铝粉制备生产属于高危冶炼行业，其生产过程中会产生大量的粉尘，由于铝粉特有的遇湿易燃特性、点火能量低、爆炸下限范围小，决定了铝粉生产过程中存在着极大的火灾爆炸危险性。因此，充分了解粉尘爆炸对铝粉生产过程的危害性并采取一定的防范措施，对铝粉安全生产是十分必要的。  2铝粉的危险特性 铝粉生

3、产过程中的易燃、易爆介质是铝粉，铝粉的危害主要体现于其本身属于乙类可燃性粉末，易吸潮；其在空气中的爆炸下限37～50mg/m3，最低点火温度645℃，最小点火能量15mJ，最大爆炸压力0.415MPa，氮气中爆炸最低氧含量9%。 铝粉粉末在空气中与空气混合能形成爆炸性混合物，当达到一定浓度时，遇火星或一定的静电能量就会发生爆炸。与酸类（如盐酸、硫酸等）或与强碱接触能产生可燃性危险气体（氢气），易引起燃烧爆炸；与氧化剂混合能形成爆炸性混合物；与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应。因此铝粉应严禁与酸、碱、氧化剂等物品

4、混合存放。   3铝粉火灾的特点 铝粉火灾的危险性表现在：在空气中遇到较小的着火源即能起火燃烧；在空气中沾有油脂的铝粉，如长期堆集存放，集热不散，也易引起自燃或爆炸，而且铝粉的颗粒度越小爆炸危险性越大，当其在空气中浓度达到37-50mg／m3时，遇明火即能爆炸。因此，在化学危险物品管理中，铝粉被列为二级易燃物品。 铝粉火灾的特点是火焰温度高、燃烧速度快、爆炸威力大、辐射热强。燃烧时，一般呈绿蓝色火焰，放出银白色耀眼的强光，爆炸压力可达6.3公斤／厘米2。对周围建筑物及人身安全均具有较大的破坏力和危害性。由此可见

5、，扑救铝粉火灾的难度较大。4铝粉火灾的成因及危害4.1粉尘爆炸是导致铝粉火灾的主要原因4.1.1粉尘爆炸的条件 铝粉粉尘极易引起火灾爆炸事故。铝粉粉尘在与足够的空气混合后，并在一定的火源作用下，任何超细固体燃料粉尘都会发生爆炸。而且，空气中悬浮的铝粉粉状可燃物完全可能发生扩散型二次爆炸。一般粉尘颗粒越小，越易发生燃烧。 国内外的研究成果表明，粉尘发生爆炸燃烧事故的条件一般有三种：①可燃性粉尘以适当的浓度在空气中悬浮，其表面分子与空气充分接触，产生热分解或干馏作用，而成为气体排放在粒子周围，形成爆炸性混合物，即人

6、们常说的粉尘云；②有充足的空气和氧化剂；③要有足够的引起粉尘爆炸的起始能量，如有火源或者强烈振动与磨擦，具备电晕和火花放电的条件，产生电晕和火花放电的能量必须等于或大于可燃物的最小点火能量。一般，堆积的粉尘不会发生爆炸，但当发生悬浮粉尘爆炸时，初始爆炸的冲击波会使这些堆积的粉尘扬起形成粉尘云，并被其后的火焰引燃，而发生第二次爆炸，产生更大的爆炸能量，加重火灾事故的危害程度。4.1.2粉尘爆炸的机理 铝粉具有粉尘爆炸危险性的物质之一，其独特的遇湿易燃特性，以及爆炸极限范围小，爆炸压力危害大，是导致铝粉制备行业潜在

7、危害的重要因素，因此，了解铝粉的爆炸机理，对于防范铝粉粉尘爆炸具有深远的意义。 铝粉粉尘爆炸是一个瞬间的连锁反应，属于一个气固二相流反应，其爆炸过程比较复杂，它将受诸多因素的制约。铝粉粉尘爆炸的机理（如图所示）。 铝粉粉尘粒子表面通过热传导和热辐射，从火源获得能量，使表面温度急剧升高，达到粉尘粒子加速分解的温度和蒸发温度，形成粉尘蒸气或分解气体，这种气体与空气混合后就容易引起点火（气相点火）。另外，粉尘粒子本身相继发生熔融气化，迸发出微小火花，成为周围未燃烧粉尘的点火源，使之着火，从而扩大了爆炸范围，这一过程与

8、气体爆炸相比就复杂的多。4.1.3铝粉粉尘爆炸的危害 从铝粉粉尘爆炸过程可以看出其爆炸有如下特点： （1）粉尘爆炸速度或爆炸压力上升速度比爆炸气体小，但燃烧时间长，产生的能量大，破坏程度大。 （2）爆炸感应期较长，粉尘的爆炸过程比气体的爆炸过程复杂，要经过尘粒的表面分解或蒸发阶段及由表面向中心延烧的过程，所以感应期比气体长的多。 （3）有产生二次爆炸的可能性。因为粉尘初次爆炸产生的冲击