國內(nèi)、國外都發(fā)生過多宗上膠機和焚燒爐失火燃燒、爆炸的重大事故。設(shè)備被炸壞,門窗玻璃被震得粉碎,而且還危及人員的生命**。 上膠機和焚燒爐發(fā)生失火燃燒、爆炸的主要原因是生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有機廢氣濃度超過規(guī)定指標,到達爆炸局限點而產(chǎn)生爆炸。由于上膠機和焚燒爐是連在一起的,所以發(fā)生事故時很容易互相波及。 防止上膠機和焚燒爐發(fā)生失火燃燒、爆炸是每一個生產(chǎn)廠都應(yīng)該高度重視的大事。 至于生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有機廢氣濃度為什么會超過規(guī)定指標,到達爆炸局限點而產(chǎn)生爆炸?本文將逐一進行分析。 一、焚燒爐為什么會爆炸? 當前,國內(nèi)覆銅板、層壓板的生產(chǎn)是采用“濕法生產(chǎn)工藝”,即先將樹脂用有機溶劑溶解配成膠水,然后用上膠機對基材上膠,烘干。生產(chǎn)過程揮發(fā)出來的有機溶劑與空氣的混合物(俗稱為“廢氣”),含有嚴重污染環(huán)境、危害人類的身體健康。這些有機廢氣有些還含有致癌物質(zhì),所以必須將這些“廢氣”送入到廢氣焚燒爐中燃燒,將有機物氧化分解為對環(huán)境和人類沒有危害的水和二氧化碳,再行排放。 當有機廢氣中的可燃性物質(zhì)達到一定比例時,就可能發(fā)生爆炸。這個比例有一個高項值和一個低項值,可燃性物質(zhì)的濃度在低項值和高項值之間時,很容易發(fā)生爆炸??扇夹晕镔|(zhì)的濃度低于低項值和高于高項值時,就不會發(fā)生爆炸。這個低項值稱為該可燃性物質(zhì)的爆炸下限;這個高項值稱為該可燃性物質(zhì)的爆炸上限。在實際生產(chǎn)中,經(jīng)常用到可燃性物質(zhì)的爆炸下限值。 我國的**生產(chǎn)法規(guī)規(guī)定,在生產(chǎn)過程中可燃性物質(zhì)的濃度不能超過該可燃性物質(zhì)的爆炸下限的25%。 當上膠機生產(chǎn)過程中,廢氣產(chǎn)生的速度高于廢氣的排放速度時,上膠機累積的廢氣就會過量,就有可能產(chǎn)生失火燃燒、爆炸。 當上膠機排往焚燒爐去的廢氣,焚燒爐來不及處理,造成焚燒爐累積的廢氣濃度過高,就有可能導(dǎo)致焚燒爐發(fā)生爆炸。 二、焚燒爐發(fā)生爆炸的主要原因 1、焚燒爐的設(shè)計不合理 (1)焚燒爐的廢氣處理能力小于上膠機產(chǎn)生的可燃性物質(zhì)的量。上膠機產(chǎn)生的可燃性物質(zhì)來不及往焚燒爐排放。造成可燃性物質(zhì)濃度過高,到達可燃性物質(zhì)的爆炸局限點而引發(fā)上膠機的燃燒或爆炸。 ?。?)上膠機通往焚燒爐的廢氣管道偏小或廢氣風機能力偏小,上膠機產(chǎn)生的可燃性物質(zhì)來不及往焚燒爐排放,造成上膠機可燃性物質(zhì)濃度過高,到達可燃性物質(zhì)的爆炸局限點而引發(fā)上膠機的燃燒或爆炸。 (3)焚燒爐各個風機口徑、電機功率設(shè)計不合理,影響爐膛內(nèi)氣流合理流動。它可能使上膠機的可燃性物質(zhì)濃度過高;也可能使焚燒爐的可燃性物質(zhì)濃度過高,而引發(fā)上膠機或焚燒爐的燃燒或爆炸。 ?。?)上膠機及焚燒爐缺少**保護設(shè)施或**保護設(shè)施的設(shè)計不合理,如 A、沒有安裝可燃性物質(zhì)濃度檢測報警器。 可燃性物質(zhì)濃度檢測報警器的作用,首先是檢測上膠機或其它部位可燃性物質(zhì)的濃度。當可燃性物質(zhì)的濃度超過設(shè)定值時,報警器會發(fā)出報警聲音,提醒操作人員進行處理。如果操作人員沒有進行及時處理,導(dǎo)致可燃性物質(zhì)的濃度繼續(xù)增大,這時檢測報警器會令上膠機停機(但風機不停),以防止可燃性物質(zhì)的濃度繼續(xù)增大,同時由繼續(xù)運轉(zhuǎn)的風機將可燃性物質(zhì)排掉,避免由于可燃性物質(zhì)的濃度過高而產(chǎn)生爆炸事故。 但可燃性物質(zhì)濃度檢測報警器一定要定時計量檢查,防止因其失效而沒有起到**保護作用。 B、缺少可燃性物質(zhì)濃度過高時的應(yīng)急裝置和泄壓裝置,以防止爆炸的發(fā)生: 應(yīng)急裝置-----可燃性物質(zhì)濃度過高時的應(yīng)急裝置可以是一組放空閥。當上膠機或通往焚燒爐管道中的可燃性物質(zhì)濃度過高時,放空閥自動打開,將其排放。當可燃性物質(zhì)濃度恢復(fù)正常時,放空閥自動關(guān)閉,恢復(fù)正常生產(chǎn)狀態(tài)。 泄壓裝置-----泄壓裝置是一種將爆炸壓力及時釋放掉的裝置。當生產(chǎn)過程可燃性物質(zhì)濃度過高、并且有可能發(fā)生爆炸時,其壓力會迅速增大。如果這時能及時將其壓力釋放掉,就可以避免爆炸的發(fā)生。 較常見的泄壓裝置有“在上膠機烘箱門上裝防爆鉸鏈”,當上膠機烘箱中的廢氣濃度超標,壓力很高時,防爆鉸鏈會自動將門彈開,將壓力釋放,避免爆炸的發(fā)生。另一種作法是用約0.2mm.的鋁箔設(shè)置防爆口,當上膠機烘箱中的廢氣濃度超標,壓力很高時,鋁箔被沖破,將壓力釋放,避免爆炸的發(fā)生。 以前的上膠機的門是采用防爆鉸鏈連接,當上膠機烘箱中的廢氣濃度超標,壓力很高時,防爆鉸鏈會自動將門彈開,將壓力釋放,避免爆炸的發(fā)生。但對于使用時間比較長的上膠機,由于防爆鉸鏈的性能發(fā)生變化,在上膠機烘箱中的氣體的壓力很高時,沒能將上膠機烘箱門彈開,而導(dǎo)致爆炸發(fā)生,所以現(xiàn)在的上膠機已經(jīng)較少采用防爆鉸鏈。 **C、一個需要探討的問題 筆者發(fā)現(xiàn)有些焚燒爐的應(yīng)急裝置的設(shè)計是在上膠機通往焚燒爐的廢氣管道上,設(shè)置一個閘閥,當上膠機烘箱中可燃性物質(zhì)濃度過高時,該閘閥會自動關(guān)閉。筆者認為這一做法的危險性很大。因為上膠機廢氣的排放是通過上膠機的排氣風機和焚燒爐的廢氣風機來完成的。而且焚燒爐的廢氣風機的功率比較大。如果當上膠機烘箱中可燃性物質(zhì)濃度過高時,將由上膠機通往焚燒爐的廢氣管道上閘閥自動關(guān)閉,就使上膠機的排氣能力忽然降低,增加了上膠機烘箱中可燃性物質(zhì)的濃度,增加了上膠機爆炸的危險性。 在上膠機通往焚燒爐的廢氣管道上,設(shè)置一個閘閥,對焚燒爐的**性沒有幫助。因為可燃性物質(zhì)濃度檢測報警器都是安裝在上膠機烘箱中,對于焚燒爐是否存在廢氣濃度過高?是不知道的。 筆者認為在上膠機通往焚燒爐的廢氣管道上不應(yīng)該設(shè)置閘閥,而應(yīng)該在上膠機和焚燒爐上設(shè)置可燃性物質(zhì)濃度過高時的應(yīng)急裝置和泄壓裝置,來防止爆炸的發(fā)生。 2、焚燒爐的使用不合理 ?。?)爐膛溫度偏低 焚燒爐的爐膛溫度偏低,造成有機物不能完全氧化燃燒,在焚燒爐內(nèi)形成沉積。爐膛溫度越低,沉積越嚴重。一些窗格式的高效廢氣預(yù)熱器表面*容易沉積一些不完全燃燒的有機物,時間久了,會導(dǎo)致廢氣通路被堵塞,而有可能造成焚燒爐廢氣濃度過高而發(fā)生爆炸。 更為常見的是焚燒爐的尾段的熱交換器的管壁上,沉積了許多有機物不完全燃燒而產(chǎn)生的“碳黑”。當這些“碳黑”沉積到一定的厚度以后,它會蓄熱并產(chǎn)生自燃。這些“碳黑”的熱值很高,一旦著火燃燒,無法撲救,只能等到它燒完為止。筆者看到一些工廠的焚燒爐因為“碳黑”的燃燒,導(dǎo)至熱交換器的管道被燒到變形,廢氣排煙風機的鋁質(zhì)風葉也被燒到變形。由于這些殘?zhí)际窃诜贌隣t的尾段燃燒,排煙煙囪的下端也被燒得通紅,該情景甚嚇人。 對于一些“蓄熱式” 焚燒爐,當爐膛溫度偏低或蓄熱室溫度偏低時,也會造成蓄熱室堵塞,廢氣流通不暢,也有可能引發(fā)焚燒爐的爆炸。 (2)焚燒爐的生產(chǎn)工藝設(shè)置不合理 A、焚燒爐各段的工藝溫度設(shè)定不合理,造成爐內(nèi)有不完全燃燒的有機物沉積。 B、焚燒爐各風機送風能力設(shè)定不合理,影響爐膛內(nèi)氣流流動狀況。爐膛內(nèi)氣流流動過快,廢氣在爐膛中停留時間過短,會增加燃料消耗。如果爐膛內(nèi)氣流流動過慢,會導(dǎo)致上膠機的廢氣濃度增加,加大上膠機廢氣濃度超標的危險性。 3、上膠機、焚燒爐的清理不及時 上膠機在上膠生產(chǎn)過程中,揮發(fā)的有機溶劑中含有一些低分子物。這些低分子物會沉積在上膠機烘箱內(nèi)壁、上膠機到焚燒爐的管道內(nèi)壁、以及沉積在焚燒爐各段管道的內(nèi)壁上?!靶顭崾健狈贌隣t的蜂窩磚上,也會有沉積物。通常情況下,只要數(shù)個月這些沉積物就很厚,如果不及時清理,就會造成廢氣流動不暢,導(dǎo)致上膠機、焚燒爐的失火燃燒或爆炸。 筆者在指導(dǎo)某一工廠清理上膠機到焚燒爐管道的沉積物時,發(fā)現(xiàn)沉積物的厚度已經(jīng)有十幾公分厚。特別在管道的轉(zhuǎn)彎處,沉積物更厚,有的呈現(xiàn)假山形狀。 這些沉積物的**個危險是,當這些沉積物吸收熱量到一定程度時,會發(fā)生自燃。在管道里的燃燒是無法撲滅的,燃燒的蔓延導(dǎo)致上膠機、焚燒爐被焚毀。 因此,上膠機、焚燒爐要定時清理,*好每一、兩個月清理一次。為了方便清理,在廢氣管道上,開一些清理孔,在管道的拐彎處一定要有清理孔。 三、防止焚燒爐發(fā)生爆炸的主要措施 應(yīng)當從設(shè)計、安裝、使用三個方面,來防止上膠機和焚燒爐失火燃燒、爆炸的發(fā)生。 1、焚燒爐的設(shè)計:焚燒爐的設(shè)計和用戶對焚燒爐的設(shè)計要求,應(yīng)當與生產(chǎn)實際情況相一致。避免焚燒爐的廢氣的處理能力與上膠機廢氣的產(chǎn)生量不相一致。 2、焚燒爐的安裝:焚燒爐安裝時各風路管道直徑的確定、風機能力的確定、清渣孔的設(shè)置、可燃性物質(zhì)濃度檢測報警器的安裝、可燃性物質(zhì)濃度過高時的應(yīng)急裝置和泄壓裝置的設(shè)置,都要經(jīng)過認真計算。 3、焚燒爐的正確使用: ?。?)焚燒爐的工藝溫度設(shè)定不能太低,以防止產(chǎn)生沉積物阻塞廢氣通路。 ?。?)上膠機產(chǎn)生的廢氣濃度與生產(chǎn)的產(chǎn)品品種、與生產(chǎn)的速度相關(guān)。有些工廠為了提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本,千方百計地去提高上膠機的生產(chǎn)速度。在進行這一做法時,一定要考察焚燒爐的廢氣的處理能力是否充分。 ?。?)要正確調(diào)配各臺風機的速度,這是避免廢氣在某一區(qū)域濃度過高;是使廢氣在爐膛有一個合適的停留時間。各臺風機的速度的正確調(diào)配,是防止爆炸的發(fā)生和節(jié)約能耗的重要措施。 ?。?)上膠機和焚燒爐要定時清渣。