易燃金属粉尘： 需要知道的三点

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：

• NFPA 652，《关于易燃粉尘基本原理的标准》
• NFPA 654，《在易燃颗粒固体的生产、加工和处理过程中防止火灾和粉尘爆炸的标准》
• NFPA 484，《易燃金属的标准》

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。 在一个工序中稳定的金属在氧化或与其他金属混合时可能会挥发。

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
• 应用适合您使用的特定金属的灭火剂，例如水、二氧化碳或氩气，以避免爆炸性反应

（参见 NFPA 484 中的表 A.6.3.3： 易燃金属灭火剂快速参考图。）

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。

管理：NFPA 484 要求至少每天从除尘器中清除金属粉尘一次，最好更频繁，具体取决于工序。 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：如果可能，将您的粉尘和烟气除尘器放置到设施外。 NFPA 标准对某些粉尘类型要求如此。 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：将挥发性和反应性金属粉尘彼此分离。 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（粉尘）。 有时，潜在火花源和除尘器之间的距离（较长的管道）已足够。 然而，由于通过除尘系统（高达 4,500 cfm 立方英尺/分钟）的空气速度很高，因此可能需要很长的管道长度才能有效除尘。 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。

爆炸通风 ：将专用面板安装在除尘器上，目的是在爆炸期间面板破裂，将爆炸物排放到专用安全区域或“隔离区”。 请注意，设备控制器不应位于此区域内。

抑爆：该设备能够感应除尘器中的上升压力，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：隔离装置用于限制爆燃对除尘器的影响。 根据您的粉尘类型和设施布局，有多种类型的隔离装置和策略供选择。 请注意，涉及金属的爆燃的扩展速度可能超过某种装置的反应速度，因此请咨询装置制造商以了解适合您应用的适当选择。

灭火系统：选择与您的金属和工序兼容的灭火系统。 水基型系统的成本可能较低，但可能需要进行大量清理。 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。