《安全生产及事故案例分析》

杨文亮 辛巧娟 编著

 

下篇 典型安全事故案例分析

第一章 生产过程安全事故案例

 

案例26：钢桶涂装生产线火灾爆炸事故分析（2）

（一）钢桶涂料的特点

三十年来，随着我国经济和技术的发展，钢桶行业也有了较大的进步。钢桶外表面涂装由原先的以手工刷漆为主发展为以自动喷漆为主；漆膜干燥由原先以自然干燥为主发展为以烘干烤漆为主。由此，钢桶的外观质量及生产效率也随之上了一个台阶，使自动化生产成为我国的主流工艺。但是，随着钢桶涂装生产自动化程度的提高，生产安全却存在着极大的隐患，涂装生产线火灾爆炸事故时有发生，不仅造成财产的极大损失，而且造成了不少的人身伤亡。

为了避免钢桶涂装生产线火灾爆炸事故的发生，不少生产厂家也采取了不同的预防措施，但是事故却依然常常发生，令人防不胜防，究其原因，是对火灾爆炸事故发生的原因认识不明。

因为国内生产的钢桶油漆的绝大部分类型和品种是有机合成树脂涂料，配套的稀释剂为化工合成溶剂。它们的组成材料均是属于易燃易爆的化学物质，涂料中的油料，如动植物油等也均属于易燃物质。

常用的油漆和辅助材料,根据其化学危险性，可分为一级易燃品、二级易燃品和一般可燃品三个级别。

油漆和辅助材料危险品分级

一级易燃品 （闪点在28℃以下）	二级易燃品 （闪点在28~45℃之间）	一般可燃品 （闪点在45℃以上）
各种挥发性漆、溶剂、稀释剂、脱漆剂、粘胶剂等	油性清漆、油基清漆、沥青漆、液体催干剂、液体固化剂等	防锈漆、底漆及各种油性磁调合漆等

涂料的易燃性危险等级是根据涂料所含溶剂的闪点决定的，涂料的绝大多数所含溶剂的闪点在一至二级范围内，如一级易燃液体闪点不高于28℃则不易燃烧。那么，什么是涂料的闪点呢？闪点即空气中存在涂料微粒及大量挥发溶剂，当温度达到一定时，如有火种导燃时，溶剂刚刚燃起的一刹那间出现闪光（也称燃点）。如空气温度达到或超过闪点时，就是没有明火，溶剂达到一定浓度时也会自燃。当溶剂浓度再超过爆炸极限时，遇着明火就会发生爆炸。

所以，涂料的易燃易爆性是涂装生产易发生事故的最根本原因。了解了涂料的性质，我们在钢桶生产中就应有针对性地进行预防，以从根本上减少事故的发生。

根据目前国内已发生过的钢桶涂装生产线的火灾爆炸事故原因分析来看，起因较为明确，下面我们逐类进行分析，希望引起众厂家的重视，以期达到避免和预防的目的。

（二）火灾爆炸事故分析

1、烘干炉通风不良引起的爆炸事故

在大多数的爆炸事故中，烘干炉的通风不良是其事故发生的主要原因，如果油漆烘干炉有很好的通风，很多爆炸事故都可以避免。

某制桶厂生产出口内涂蜂蜜桶，内涂料烘干要求炉温为150℃，但由于烘干炉功率较小，正常生产时炉温只能达到120℃，为了达到温度要求，该厂没有采取增加功率的办法，却在生产中为了减少炉内温度的损失，错误地关小了烘干炉的排风量。于是导致炉内涂料稀释剂挥发后，浓度越积高大，超过了爆炸极限，最后发生了爆炸。炉内易燃气体爆炸后将炉体炸得粉碎，强大的热气流把现场操作人员冲出很远，距离炉口较近的一名操作工全身衣服烧光，皮肤烧伤面积达60%，造成直接经济损失近100万元。

油漆烘干炉的通风设施是有效降低炉内可燃气体浓度的主要措施，其排气量的大小要通过严格的计算来确定。如果通风量太大，则炉温难以保持平衡；而通风量过小，则炉内可燃气体不能及时排出，越积越多易发生危险。而国内大多数油漆烘干炉都是制桶厂自已设计制造的，大多数并没有进行科学的计算而随意设置排风量。有的排风量过小，根本就不能满足要求；有的排风量太大，生产过程中时开时停，因而极易发生事故。据调查，很多厂家的烘干炉设计人员根本就不知道排风量如何计算、烘干炉功率如何计算，只是根据别人的现成炉子为模型，随意制造，生产中再随意调整。因而隐患大大的增加了。

钢桶油漆烘干炉功率的确定一般常用三种方法：热平衡法、估算法和幅射功率密度法。关于钢桶烘干炉通风系统的设计计算方法，在《钢桶制造技术》中有详细讲解，因篇幅关系在此不予详述。

2、挂具上积漆太多引起烘干炉燃烧

目前大多数的钢桶生产线涂装都是采用静电喷漆或高压无气喷漆，钢桶输送采用悬挂输送的较多，也有的采用底部链条输送。不论采取什么方法，输送链尤其是挂具上总会在喷漆时粘上油漆。输送链不停地反复通过喷漆室，挂具上的油漆越积越厚，有时积漆已超过了原挂具体积的一倍以上。

挂具在烘干炉中反复地加热使沉漆变得硬而且脆，由于挂具的活动，常使积漆从挂具上破碎掉落。当钢桶进入烘干炉中时，掉落的漆块常落在电热元件上引起高温燃烧，燃烧的漆块很快会引起周围积漆的燃烧，并使炉内温度剧增，同时伴有大量的烟雾产生。此时，如果炉内可燃性气体浓度很大时，还有可能产生剧烈的爆炸。

某制桶厂在去年就发生过一起因挂具积漆太厚引起的烘干炉燃烧事故。烘干炉燃烧初期，操作人员从炉口处发现炉内有小火苗在燃烧，于是急忙将运行中的输送链停止，同时关掉了烘干炉的电源。但因炉内钢桶未清理出来，人又无法接近火源，致使火苗越烧越大，很快便引燃了整个烘干炉中的挂具和钢桶，还不时传出“嘭、嘭”的爆炸声。幸亏消防队员及时赶到，用灭火器封住了炉口，致使炉内燃烧缺氧而熄灭。但烘干炉已严重变形，虽没有造成人身伤亡，但直接经济损失达40万元。

所以，钢桶烘干炉的挂具应经常更换，随时清理，千万不可图一时的清闲而置安全于不顾。一般来说，可准备两套挂具，以便交替更换，换下来的挂具，可采用脱漆剂浸泡的方法进行脱漆。如果没有条件，也可将挂具置于一安全地点将积漆烧掉，燃烧时挂具不要放得太集中，以免温度太高致使挂具变形。

3、明火引起的烘干炉或喷漆室的燃烧

钢桶涂装生产的的喷涂室和烘干炉附近，溶剂挥发在空气中的浓度达到一定量时，空气温度接近某种涂料溶剂闪点时，此时如有明火，即可引起燃烧，燃烧后还可能引起爆炸。涂料施工区域内的明火来自吸烟时的划火柴、打火机点燃、焊枪、金属物相互撞击打火、电气开关打火、静电产生的火花等。烘干炉的不同热源（如煤气、燃油、远红外线或红外线）、光固化、电子束及高周波等烘干炉的电打火或超温及设备故障等，都可产生明火或火花。国内由明火产生的烘干炉或喷涂室的燃烧和爆炸事故屡见不鲜。

对于钢桶涂装操作区域内电气设备应采取防爆措施，这样可以有效地防止电火花不外露。目前使用较多的静电喷涂方法，操作中稍有不慎，如高压发生器的电路组成中没有恒场电路，则产生静电打火是很容易的事。就拿粉末喷涂来说，虽闪点比溶剂高得多，一般在430~500℃以上，但静电打火的一刹那温度可高达700℃左右，足以引起粉末燃烧和爆炸（足够浓度下）。所以要有效地防止明火，首先要求操作者必须遵守安全操作规程和涂装工艺，否则火灾事故不可避免。

几年前，新疆某制桶厂发生了一次较严重的爆炸事故，其原因就是因静电设备高压发生器接触不良而产生打火，引燃了喷漆室内的漆雾，从而引起了爆炸，造成一人死亡，设备炸毁，直接损失达70多万元。

某制桶厂采用远红外电热管作为烘干炉的热源，由于电热元件上的接线头接触不良而打火，引燃了炉内的可燃溶剂气体，将半个炉子炸上了天。当然，事故的原因中还有操作区域中可燃气体浓度太大等原因，但明火的产生则是事故的导火索，所以千万不可乎视。

4、钢桶内外两涂工艺不良引起的爆炸

某厂为用户生产一批用来盛装食品的内涂桶，桶内壁选用食品用钢桶内涂料。该涂料要求采用高压无气工艺施工，烘干温度为150℃，烘干时间为15分钟。由于内涂必须在钢桶零件装配前进行，桶身与桶盖要分别喷涂和烘干，国内桶身内涂和烘干一般都采用卧式生产线。而该厂并不具备生产条件，但又不愿丢掉这笔生意，于是有“能人”指点说可采用现有的立式外表面涂装烘干炉。方法是：先把桶件进行内喷涂，然后置于室外自然凉干，再进行装配，装配完毕的桶就可进入外表面涂装生产线进行涂装，并进入烘干炉同时进行内外涂料的烘干。该厂采用了这个办法，但是当钢桶进入炉子炉中部时，炉中的钢桶出现了爆炸现象，不仅钢桶爆裂，而且连炉子也炸裂了，损失惨重。

那么是什么原因致使钢桶爆炸的呢？原来，钢桶内涂后没有进入涂膜烘干，而是进行凉干，因为没有达到烘干的条件，所以，内涂层表面看似基本干燥，但其实内部的溶剂并没有完全挥发出来。这样，当钢桶装配后，桶内形成了封闭的空间。进入烘干炉时，温度逐渐上升，内涂料中的溶剂开始挥发出来。但因为挥发出来的溶剂聚集在桶内不能及时散发出来，于是浓度越来越高，压力越来越大。当桶内压力超过钢桶的承压极限时（因为钢桶是非压力容器，承压能力很低），钢桶即发生爆炸，爆炸后内部的大量可燃性气体泄出，此时如遇炉内电热元件打火即可起火燃烧；另一种情况是，桶内的可燃气体的浓度达到爆炸极限，于是产生了爆炸。

所以，钢桶的涂装生产一定要按照正确的涂料施工工艺进行，千万不可投机取巧。在内涂层没有完全干燥之前，一定不能进行装配，这样一是为自已的安全考虑，另一个也是为用户考虑，因为没有干燥的内涂料一般来说还具有一定的毒性，对于包装食品的钢桶来说这也是不允许的。

5、喷涂室回收设备故障引起的爆炸

通常情况下，涂装生产的操作区域内，溶剂大量挥发在空气中，还有含溶剂或不含溶剂的涂料粉尘，同空气组成混合气体，这种可燃的混合气体在空气中达到一定的浓度时，则遇火即可燃烧爆炸。这种一定的爆炸浓度时爆炸闪点就是爆炸极限，又称为爆炸下限。最高浓度的爆炸闪点称为爆炸上限。如果挥发的可燃气体在混合气体中过少，空气吸收了爆炸点释放出的热量，使爆炸区的爆炸热不再扩散，此时只能有混合性可燃气体的燃烧。如果可燃性气体混合到空气中成混合气体的浓度过高，空气中的氧大量减少，无足够氧气，则不会爆炸了，所以，空气中的可燃性混合气体的浓度过低或过高，都不会爆炸，但有可能燃烧。

一般来说，在钢桶喷涂室里，为了减少涂料的浪费和喷涂室里漆雾的浓度，常常采用涂料再回收的办法。对于有的厂家进行的粉末涂装工艺，此法更为有效，不仅能够节约大量的涂料，而且使操作环境中的粉尘减少，同时降低了事故的发生率，也降低了环境污染。

某厂发生的一起喷涂室爆炸事故，是由于喷涂室内长期未清理，内部积漆太厚，以至于阻塞了涂料回收引风通道。喷涂是采用静电涂装工艺，由于过喷漆雾不能及时排出，使漆雾迷漫了整个喷涂室内外，连操作人员都难以接近，通风回收系统已经无用了。事故当天正值盛夏，空气温度已很高，加之喷涂室与烘干炉同在一个厂房内，室内温度竟高达40℃以上。时至中午，只见喷涂室内“轰”的一声响，厂房的窗户全部被强大的气流冲碎，一股股浓烟涌了出来。因为室内温度太高，加之溶剂浓度太大，操用人员难以忍受，都站在室外，所以还没有人身伤亡，但整个生产线和厂房却处于一片火海之中，听着从厂房内传出的一声声爆炸声，谁也不敢进去，工人们个个流下了心痛的泪水。

此事故是令人痛心的，其实喷涂室中的隐患连厂领导都很清楚，但因为生产供不应求，无法停下来清理，并且抱有侥幸心理，对于事故隐患没有给予充分的重视，以致酿成大祸。真是令人触目惊心啊！

（三）防范措施

沉痛的教训真的是太多太多了，据统计，近三十年来，我国钢桶涂装生产线的火灾和爆炸事故有四十多起，有的厂家已发生过几次。难道这是难以避免的吗？不！这是没有引起充分重视的结果，如果我们用科学的态度对待这个问题，加强防火意识和防火措施，事故是不难避免的。

针对我国钢桶生产线的特点，应按照以下的防火措施进行工作，一定会防患于未然。

1、一般防火措施

⑴涂装工作人员必须经过防火安全知识的教育训练，并经考试合格后方能从事生产操作。

⑵涂装车间必须建立严格的安全操作规程和防火制度，并随时检查贯彻执行情况，不能麻痹大意。

⑶涂装施工场所，禁止吸烟和严禁携带打火机、火柴等引燃之物。

⑷涂装车间需动火检修焊接时，必须先办理动火批准手续，批准后应停止涂装作业。动火前应先将作业场地30米以内的漆垢及各种可燃物质清扫干净，漆桶、漆槽要加盖密封，其空气中有机溶剂蒸汽浓度不得超过爆炸下限的1/3，以防动火时引起火灾。

⑸喷涂车间必须设置强力通风设备，自然通风条件要好。调漆房、喷漆室以及烘干室，除应设局部通风外，还应随时测定混合气体浓度，以防达到危险极限。如有火灾危险，立即关闭通风设备。

⑹涂装车间除了进行生产直接需要的材料外，不得积存大量易燃及可燃材料，以免引起火灾。

⑺涂装车间、调漆房、烘干炉等的门窗应一律向外开启。

2、电气防火措施

⑴喷漆作业场所的电气设备，必须由专职电工进行安装或维修。而且在安装检修电气设备时，应停止喷涂作业，并将油漆和稀料等易燃品搬到安全地方，用非燃材料盖严，以免电气火花引起火灾。

⑵涂装车间内的电气设备和照明装置，必须是防爆型的，如通风机应用防爆型电机，风机叶轮应是有色金属，以免黑色金属受碰撞后产生火花引起火灾。照明必须使用防爆灯具。

⑶凡是喷漆设备，如喷漆柜、引风机、喷枪、输送链等，均应安装静电接地装置，其接地电阻不应大于10欧姆。各种送电闸刀、配电盘、断路器等，最好安装在室外和安全地点。

⑷在静电喷漆中，为确保防火安全，电压不得高于8万伏以上，喷枪或喷盘与钢桶距离不得少于250毫米，以免电压过高或喷距太近产生放电，电火引起火灾。

3、烘干炉防火措施

⑴严禁使用有电阻丝外露的电热元件，应用蒸气、热风、远红外电热元件等进行烘干。若采用红外灯烘干时，应将红外线灯固定在壁龛内，外面要加玻璃罩保护。以防漏电，造成火灾。

⑵烘干钢桶时，喷漆室距离烘干炉稍远一些，不要急于进入烘干炉，以防刚喷好的漆中的大部分溶剂的蒸气散布在烘干炉内，遇高温造成火灾或爆炸事故。

⑶在烘干炉中烘烤钢桶时，必须开动通风机，以使溶剂蒸气不致积聚在炉内而达到爆炸极限浓度。如果烘干炉无通风设备时，可延长进炉前的炉外凉放时间，使溶剂充分挥发。

⑷较长的自动烘干炉，应在其顶部装设通风管，并在适当位置装设防爆门。以供事故时起泄压作用，也利于及时排除炉内故障。

⑸应控制烘炉温度不得高于该漆中溶剂的自燃点，以防引起自燃。

4、油漆贮存防火措施

⑴油漆和溶剂应贮存在干燥、阴凉、通风、隔热、无阳光直射的库房里。库房的耐火等级应为一、二级，不得与普通物资混存。

⑵贮存库房30米内不许动用明火，不许吸烟，并应张贴“严禁烟火”的标志。

⑶贮存库内必须搭设木架，漆桶放在木架上，保证稳固，严禁漆桶倒垛碰撞，产生火星引起火灾。

⑷油漆进库存放时，要轻搬轻放，人工堆码不宜超过1.8米，机械堆码可适当高一些。以免倒垛发生事故。

⑸油漆库房门前，不得堆放浸有油漆的棉纱、破布等可燃性物品，以免积压过久产生热度或遇电火、雷火等造成火灾。

5、消防措施

⑴涂装车间或油漆库房，应装设自动喷水灭火设备，油漆库应装设降温设备，确保安全。

⑵涂装车间、调漆房、烘干炉、仓库等，必须配置足够量的泡沫、干粉等灭火器、干沙及石棉板等。灭火器应本着分散与集中相结合的原则进行布点。管理人员应懂得防火常识、灭火知识，并能够熟练使用灭火器。灭火器要经常检查，定期换药。

⑶每个涂装施工人员，应牢记油漆易燃易爆的危险性，并具备一定的防火和灭火知识，会熟练使用灭火器和简易的消防器材。一旦发生火灾后，应立即关闭邻近车间的铁门，并把各种设备的电源切断，立即将火扑灭。必要时应先向有关部门报警，配合灭火。

 

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