光纤激光切割机和柔性制造单元的出现为金属制造车间创造了增产机会。然而,新的过程和对不断增长的车间的需求也可能增加燃烧事件发生的可能性。

由于金属车间本质上是高风险的燃烧环境,因此必须把减少风险作为首要事项。为了控制这些危险,每个车间主管都应该知道以下三点:

了解法规和标准

美国消防协会 (NFPA) 为易燃粉尘管理提供指导。作为行业最佳实践,这些标准通常由城市、州和市政法规规定,职业安全与健康管理局 (OSHA) 在检查期间也会引用这些标准。一开始就应审查这三个关键标准:

根据 NFPA 标准 652(2019 年版),所有生产或处理易燃粉尘的设施都必须在 2020 年 9 月 7 日前完成粉尘危害分析 (DHA) 和风险缓解计划。

了解金属和工序

粉尘危害分析的第一步是识别设施中产生的所有粉尘和烟气,并确定其燃烧风险。要进行这种确定,可能需要开展实验室测试。请务必查看您运营的所有区域以及存在的所有粉尘,包括粉尘和烟气混合物。对于许多热生成的过程中,产生的粉尘可能会随着时间的推移而发生变化。或者,在一个过程中保持稳定的金属在氧化或与其他金属混合时可能会挥发。将工作单元、管道和除尘器分别用于不同的工序

由于金属火灾灭火非常具有挑战性,因此 NFPA 484 提供了具体的指导,例如:

  • 限制可以一起收集的粉尘和烟气
  • 将工作单元、管道和除尘器分别用于不同的工序
  • 使用适用于工艺中特定金属的灭火剂,例如水、二氧化碳或氩气

了解缓解方法

火灾和爆炸风险控制策略应考虑预防和保护两种措施。预防方法有助于减少点火的可能性,而保护方法则旨在限制起火后造成的损害。

您可以将以下许多缓解方法集成到您新的或现有的粉尘和烟气收集系统中。您选择的组合可能取决于风险承受程度、停机问题和资源等因素。

家务管理  — NFPA 484 要求至少每天从除尘器中清除金属粉尘,视过程而定,可能更频繁地清除。此外,安排定期管理设施表面,以减少粉尘积聚。要认真清理看不到的区域,因为初次爆炸可能会导致隐蔽粉尘悬浮并触发更大的二次爆炸事件。

除尘器位置 —  NFPA 建议将除尘器和烟雾收集器放置在设施外,对于某些粉尘类型,这是一项要求。室外位置可为您提供额外的缓解策略。例如,在合适的隔绝条件下,在室外除尘器发生的火灾可以自己燃尽。

专用设备 — 将挥发性和活性金属粉尘彼此分开。如果您使用多种类型的金属,请考虑为每个工序准备专用除尘设备。就地式粉尘和烟气除尘器可以帮助您满足这一策略的要求。确保为您的专用除尘器贴上标签,并就适当使用方法对员工进行培训。

火花控制 — 防止火花到达除尘器中的燃料源(灰尘)。由于通过集尘系统的空气速度很高(最高可达 4,500 fpm),因此主动火花探测系统可能需要很长的管道才能有效。一个很好的替代方案是使用一个被动型火花阻止器,这是一种产生湍流的装置,可在火花到达除尘器前加快其在管道中的熄灭速度。

防爆排气 ——安装在除尘器上的 特殊面板,设计用于在爆炸时破裂,将爆炸物释放到专用的安全区域或 “禁区”。请注意,设备、控件或人们可以聚集的区域不应位于该区域内。

防爆 该设备可感应除尘器中不断上升的压力,并启动化学抑制剂以阻止燃烧事件。尽管抑爆装置较昂贵,但是其在阻止初次和二次爆炸事件方面非常有效。

— 隔离设备用于限制爆燃对除尘器的影响。有许多类型的隔离设备和策略,其中许多将取决于您的粉尘类型和设施布局。请注意,涉及金属的爆炸物的生长速度可能比某些设备的反应速度快,因此请咨询设备制造商,以了解适合您的应用的适当选择。

灭火系统 — 选择与您的金属和工艺兼容的灭火系统。水基系统的成本可能较低,但可能需要在事件发生后进行大量清理。二氧化碳或氩气基型系统可以加快回收速度,但成本可能较高。

摘要

要制造加工易燃金属的设施,需要了解其风险并制定适当的缓解策略。DHA 过程可帮助金属车间主管及早解决这些风险,并有助于降低燃烧事件发生的可能性和后果。通过了解您的易燃粉尘是什么、发生在何处以及如何降低其带来的风险,您可以制定一项缓解策略,以支持新的增产机会。