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幹式噴漆室火災事故分析與對策

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幹式噴漆室火災事故分析與對策

發布日期:2017-10-14 作者:http://www.qinghuren.cn/ 點擊:

1 前言

噴漆室是帶有機械通風的安全設備,為密閉式或半密閉式的圍護結構,室內氣流組織應能有效地捕集漆霧及溶劑蒸氣,並經漆霧處理裝置處理後,達到一定的漆霧去除率,使其集中安全排放,同時保證操作者呼吸帶實測的溶劑蒸氣濃度滿足相關職業安全衛生規定[1]。噴漆室從漆霧淨化方式可以分為兩大類:濕式噴漆室和幹式噴漆室。如果噴漆室同時實現噴漆和烘幹兩種功能則稱為噴烘漆室。不同類型的噴漆室,不僅設備結構和漆霧淨化方式不同,其安全性能也存在差別。

幹式噴漆室采用過濾網或折流板方式去除漆霧,與濕式噴漆室相比,具有無生產廢水、結構簡單、基礎淺、投資省、施工周期短等優點,最早用於汽車維修行業的噴烘房,逐步推廣到其它行業,在中、小批量噴漆作業場合應用廣泛,並且在工程機械等很多噴塗作業量較大的場合也是應用廣泛。由於其自身結構方麵的缺陷,火災事故頻發,本文對幹式噴漆室結構及火災事故原因進行探討,並在此基礎上提出安全對策,以期同行在設計過程中改進結構,做到安全生產。

2 噴漆作業的火災危險性

噴漆過程產生大量過噴的漆霧顆粒,同時該工序也是整個塗裝過程中有機氣體揮發量最大的階段,當溶劑蒸汽或漆霧遇到明火或火花時容易引起火災事故。

相關專業人員采用故障樹分析法(FAT)分析後認為,塗裝生產線噴噴漆室作業火災爆炸事故可能有85種途徑[2]。當噴漆室內通風設備設計有缺陷時,使可燃氣體不能及時排出,達到爆炸濃度極限,遇有靜電或火花時,極易引起噴漆室火災爆炸事故發生,造成人員傷亡、財產損失。

3 幹式噴漆室組成及結構特點

粉體塗裝設備幹式噴漆室主要由室體、送排風係統、加熱裝置、工件輸送裝置及電氣控製係統等組成。

粉體塗裝設備

3.1室體

幹式噴漆室一般采用拚裝式結構,以型鋼為骨架,岩棉夾芯彩板為壁板,室體兩端開設手動或電動大門,兩側設置人行小門。室體內外均用槽型和角型包角,具有裝飾性,又能密封。室體兩側可以做大麵積玻璃采光,也可為全采板結構,照明燈嵌在夾芯板內,增加美觀。

3.2幹式噴漆室送、排風係統

送排風係統由送、排風機、風管、過濾係統組成。工作時送排風係統同時工作,新風經初效過濾後從室體上部靜壓層再經過無紡布過濾後,以層流狀態自上而下通過工件進入室體下部格柵,排風係統將經過淨化的廢氣排到室外。

排風過濾采用三層過濾,第一層為安裝在格柵下的漆霧過濾棉,用於吸附過噴的漆霧顆粒,第二層為M型過濾棉,進一步捕捉漆霧,第三層為活性炭過濾層,用於吸附有機廢氣,吸附飽和後定期更換。通過三層過濾,可以確保有機廢氣達標排放。

送排風機設置在封閉箱內,大大減低噪音,使噪音低於國家標準。

3.3加熱裝置

可以根據用戶所在地的能源情況,合理選用柴油、天然氣(液化氣、管道煤氣)、電等不同能源。國內一般以油、氣為主,燃燒器采用意大利百得產品,換熱器為間接燃燒方式,采用進口耐熱不鏽製作而成。燃燒器可與風機及電控係統聯鎖,自動控溫,安全可靠。

3.4噴烘兩用室的工作原理

幹式噴漆室經常設計為噴、烘兩用,噴漆工作時送排風係統同時工作,新風經初效過濾後從室體上部靜壓層再經過無紡布過濾後,以層流狀態自上而下通過工件進入室體下部格柵,排風係統將經過淨化的廢氣排到室外。烘幹作業時,通過轉換閥的控製,排風機組關閉,送風機組作為循環風機,從室內底部取風,從頂部送入,形成熱風對流循環。

4 幹式噴漆室火災事故原因分析

通過近幾年對大型噴漆室火災事故原因進行分析,幹式噴漆室引起火災事故的原因主要是因為其特有的結構及排風係統,這也是濕式噴漆室火災事故發生較少的原因。具體分析如下:

(1)風機選型及電氣火災。幹式噴漆室最早引入到國內時,主要用於汽車修補這樣的小批量作業,為減小占地麵積,風機選型一般采用外轉子雙進風風機,葉輪為前向多翼圓弧型葉片,電機采用外轉子低噪聲三相異步電動機,葉輪與電機經螺栓連接後成一體。由於風機葉片相對較密,過噴的漆霧顆粒極易堵塞,從而造成風機過載或偏載,引發火災事故。同時由於其電機內置,接線難以達到防爆等級,尤其是在噴漆、烘幹兩用情況下,電線受熱易於老化,遇有有機可燃氣體容易引發火災事故。

(2)操作人員違反操作規程使用設備,引發火災事故。根據幹式噴烘漆室操作規程要求,在過濾裝置堵塞時要及時更換,並且不得在過濾裝置去除的情況下進行噴漆作業,以免漆霧顆粒進入風機和風管中堆積,造成火災事故。但筆者多次在不同現場看到工人違反這一操作規程,為了盡快完成生產任務,在過濾裝置堵塞後直接拆除幾塊後即進行噴塗作業,在生產任務不忙時再換上新的過濾棉。同時在噴、烘交替使用情況下,噴漆後要延時再進行烘幹作業,否則室體及風道內的漆霧有可能粘到加熱爐外壁,在高溫下也容易引發火災事故。

(3)設備維護不及時引發火災事故。噴烘兩用噴漆室內表麵應經常清理,以盡量減少可燃物的沉積;風機、風管內壁應定期檢查清理。室體內部的清理隻要管理到位,基本可以做到。但風機和風管由於封閉在內部難以清理,在一些事故現場,筆者觀察到風機葉片中除厚厚的油漆固體顆粒堆積外,有些還夾雜著棉紗、報紙等物,說明風機基本上沒有清理過,極易引起火災事故。

(4)摩擦自燃引發火災事故。幹式噴漆室的漆霧淨化方式為幹式過濾吸附,細小的漆霧顆粒極易通過過濾材料,吸附在風機葉片和風管內壁上,久而久之,風管內壁基本上塗滿一層漆霧顆粒,由於這一附著層表麵積較大,瞬間遇到濃度較高溶劑氣流時,達到自燃溫度而引起自燃,這種情況一般是初始火災麵積較小,煙囪首先冒煙。筆者曾在某公司塗裝作業現場發現這一現象,該公司人員稱已發生多起類似事故,工人已有急救經驗。

5 幹式噴漆室安全對策

針對幹式噴漆室易發火災事故,除按照塗裝安全規程要求加強生產安全管理外,從上麵分析中可以看出,主要是其排風係統存在缺陷而極易引發火災事故,應在以下幾方麵對傳統的幹式噴漆室設計進行改良。

(1)風機選型采用GW型插入式離心風機或普通離心風機。與雙進風風機相比,這兩種風機電機均在風道外麵,可以有效避免電氣方麵的安全隱患,同時這兩種風機葉片也與前述雙進風風機有所不同,葉片之間間距較大,即使有部分漆霧堆積,不會影響整個排風係統的運行。

(2)在排風係統中增加水噴淋除漆霧裝置[2]。該裝置在排風前增加水洗裝置,采用多級水噴淋,使通過幹式過濾材料的細小顆粒進一步被捕集,此種方式類似於濕式噴漆室的漆霧淨化方式,可以避免風機及風管的積漆,減少火災事故發生的概率。

(3)在風管中增加自動噴淋裝置。根據防火規範要求,一般幹式噴漆室為節拍式生產,不需設置自動噴淋係統。根據上述分析,風機和風管的區域發生火災的可能性較大,自動噴淋對撲滅初始火災效果較好。此方式據說已有實際應用,但采用該種方式,需要定期檢查噴嘴,防止漆霧顆粒附著在上麵而堵塞噴嘴。

(4)研發新型安全的幹式淨化方式。據文獻[4]介紹,為了噴漆室節能減排和環保,德國杜爾公司最新推出一種幹式淨化裝置,將一種特殊濾料加入排風氣流中, 在噴塗過程中,塗料微粒隨著空氣的循環在過濾器進行分離,此種方式過濾元件可再生和自動清潔;德國艾斯曼公司新近推出新的半幹濕靜電漆霧捕集(淨化)裝置(ESCRUB)。從漆霧淨化原理方麵分析,這兩種新型漆霧淨化方式在安全方麵與傳統的幹式噴烘漆室有著本質的區別。

6 結束語

基於的幹式噴漆室在安全方麵存在一定隱患,建議各企業在選擇噴漆室時根據自身場地、投資等條件慎重選擇,做到安全生產;同時希望有條件的企業和設計單位加強研發環保、節能、安全的新型漆霧淨化方式。

能減排環保的新思路—— 由濕式漆霧捕集裝置轉換成幹式或靜電漆霧捕集裝置。


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