金属3D打印中铝粉爆炸原因
金属3D打印中铝粉爆炸原因
爆炸机理主要是:铝粉和水反应释放氢气的同时还会产生热量,当水量足够时,热量能够及时耗散,不会造成热量累积;但在半干半湿状态下,因导热性能差,反应放出的热量很容易在铝粉堆中累积,从而出现温度升高的现象,而温度越高,铝粉和水的反应越激烈,累积的热量也越多,往往将导致铝粉的自燃。此外,在金属3D打印过程中,还存在较高的粉尘爆炸风险,因使用的铝粉颗粒度很小,粉尘爆炸的可能性和爆炸后果都比较高。
金属3D打印产品加工、设备生产企业,有别于既往印象的“典型”粉尘涉爆企业,但发生粉尘爆炸事故的风险,不亚于任一家传统的铝镁金属制品加工企业,这种新的工艺技术,在既往的粉尘爆炸领域研究及风险防控中,尚未引起足够的重视,应该高度关注3D打印设备研发过程及应用3D打印技术制造加工过程中粉尘爆炸风险,有效采取防控措施。
针对这些燃爆风险,可采取以下防护措施:
一是强化过程风险管控。建议金属3D打印及其过滤工序采用惰性气体保护方式,并实时监测氧浓度数据,确保相关工序在低氧浓度下运行,避免制造过程中发生燃烧爆炸事故。
二是及时清理和处置废弃粉料。生产完毕后,在清理和处置过程中,应避免往过滤器、收尘桶等密闭空间使用水进行局部“湿化”处理;若使用大量水对废弃粉料进行浸泡处置,应在开放空间进行,防止氢气累积。
三是加强应急处置。当生产或处置过程中出现铝粉着火情况,火情较轻时可使用沙子覆盖灭火,灭火过程应避免扬尘;无灭火条件、涉火设备可搬离至安全区域时,可让其自行燃烧;严禁使用水或泡沫灭火剂灭火,避免事故后果扩大化。
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