干洗机燃爆事故缘何会发生?关注以下四方面!

发表时间:2021-01-20 11:33作者:蓝准咨询

近日,某洗衣店一台干洗机在运行过程中发生爆燃事故,尽管事故属于偶发现象,但仍旧引发业内同行的关注。今天,笔者就干洗机的安全使用问题略做分析,希望能够带来一点启示,让更多洗衣同行引以为诫。

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关于干洗机的几个关键知识

干洗机及干洗溶剂分类

目前市面上使用的干洗机主要分为四氯乙烯干洗机和石油干洗机。四氯乙烯干洗机使用的是四氯乙烯干洗溶剂,这是一种被世卫组织的国际癌症研究机构列为2A类致癌物的化学溶剂,对环境有一定的污染,其残留物质对人体有一定的危害;石油干洗机采用石油烷烃(正构、异构)溶剂或其他合成溶剂(硅类、醇醚类等)作为干洗机溶剂,而石油烷烃干洗溶剂本身环保无污染(需提供环保检测报告)。


四氯乙烯干洗机对人体及环境的危害风险

世卫组织的国际癌症研究机构将四氯乙烯列为2A类致癌物,也就是说对试验动物致癌的证据是充分的,而对人体致癌性证据不足,但四氯乙烯对人体健康、自然环境都具有较大风险这是肯定的。我国对工作环境的四氯乙烯污染浓度有明确限定,国标GB 16204 《车间空气中四氯乙烯卫生标准》、GBZ 2.1 《工作场所有害因素职业接触限值》都规定,车间工作场所空气中四氯乙烯的容许浓度为200mg/m³,约27ppm。


国家发改委发布的《产业结构调整指导目录(2019年本)》于2019年8月27日第2次委务会议审议通过,并自2020年1月1日起实施;该指导目录共三大类:鼓励类、限制类和淘汰类,其中在淘汰类又分为两类,“落后生产工艺装备和落后产品”,落后产品里涉及到洗衣行业的干洗设备,是第14项“开启式四氯乙烯干洗机和普通封闭式四氯乙烯干洗机,分体式石油干洗机和普通封闭式石油干洗机”。根据有关规定,淘汰措施总的要求是“对淘汰类项目,禁止投资;对国家明令淘汰的生产工艺技术、装备和产品,一律不得进口、转移、生产、销售、使用和采用”。因此,将来允许使用的四氯乙烯干洗机只能是真正具备有效碳吸附功能的干洗机。


密封性能非常好的四氯乙烯干洗机,碳吸附功能在进行溶剂回收的时候会更彻底。一般来说,国际先进的及国内极少的干洗机技术能够确保洗涤烘干开门之前笼内残留四氯乙烯浓度满足国际标准要求的300ppm(目前国际技术最高的四氯乙烯干洗机已经能够实现100ppm以下),只不过实现这个指标除了必须具备起码的封闭、过滤,蒸馏、烘干这些功能之外,需要增加更多的附加功能。


石油干洗机的安全性风险

石油干洗机具有燃爆风险,石油干洗机使用的干洗溶剂本身就属于易燃易爆溶剂,只能在具有安全设计的状态下进行使用。


燃爆,由三个要素同时作用引起,一是易燃易爆物质的浓度,二是氧气的浓度,第三是一定的温度,只要这三个要素同时具备,才会产生燃烧或者爆炸。所谓燃烧,就是一种剧烈的氧化反应;而爆炸实际是指在有限的空间里面发生的急剧燃烧、体积迅速膨胀、释放巨大能量的现象。


爆炸一般是在受到限制的密闭容器中才会发生,如果没有空间的限制,通常只会发生燃烧而不会爆炸。这里需要强调关于燃爆的两个概念,即燃点和闪点。燃点就是用外部热源加热使可燃物表面起火,并导致持续燃烧的最低温度。不同物质燃点和闪点之间的差别是不一样的,闪点指可燃物与外界空气形成的混合气体,当这种混合气体遇到明火时产生燃烧的最低温度。一般闪点会比燃点更低,低到范围0-20度都属正常,因此,通常用闪点来作为物质是否具备燃爆风险的判断依据。


GB 6944-2012 《危险货物分类及品名编号》里,有关于“易燃液体”的定义:“4.4.1.1 易燃液体,是指易燃的液体或液体混合物,或是在溶液或悬浮液中有固体的液体,其闭杯实验闪点不高于60℃,或开杯实验闪点不高于65.6℃”。


如何有效防范干洗机的燃爆风险

一定要使用闪点(闭杯实验)高于60℃的石油烷烃类(含硅类、醇醚类)溶剂。


石油干洗机采取必要的安全措施,能够使得易燃易爆溶剂在不安全的情况下使用效果是安全的,通常采取充氮、抽真空、除静电等多重措施来进行。干洗机上的很多设置,如浓度监控、温度监控、压力监控、位置监控等等,都是为了对干洗剂实施双重甚至多重安全保护。


石油干洗机具有燃爆风险,前面提到燃爆的前提是爆炸物浓度、氧气浓度和温度三个要素同时具备才能引发燃爆。因为洗涤过程中烘干和蒸馏都需要大量的高温,因此要想通过降低使用温度至闪点以下来减少干洗机的燃爆风险是不太现实的,只能通过降低可燃物浓度和氧气浓度来实现,也就是我们通常在机器设计时使用的充氮系统和抽真空系统。


氮气保护有两种状态,一是正常运行时充入小剂量的氮气,以持续降低笼内氧气和溶剂气体的浓度,降低燃爆风险,二是在危险状态下,即干洗机自身的机械和电子方面不能控制爆炸物(气态溶剂)浓度、氧气浓度和温度时,会瞬间打开氮气瓶的开关,让氮气迅速充入干洗机内部,同时干洗机压力平衡开关及对外的所有管路开关打开,用氮气充入把氧气及气态溶剂排出干洗机,这样就减少了至少两个要素,避免燃爆的发生;当然,国际上也有极少专业干洗机制造厂家约20年前就具备了不需要氮气瓶保护的技术了。


而抽真空,则是将系统中的氧气浓度直接降到远低于爆炸浓度极限。同时,抽真空最关键的还是降低石油烷烃溶剂的沸点,有利于更好的蒸馏;除静电则是通过将干洗机运行过程(尤其是烘干阶段)可能产生的静电导出,降低燃爆风险(注:衣物在烘干过程中,由于衣物跟滚筒内壁的摩擦,可能会产生静电,尤其是在易燃易爆气体浓度相当高而内胆温度偏高时,这种情形是非常危险的)。


干洗机的购置和维护应注意哪些问题

在干洗机设备选型时,尽量不要贪图便宜。因为价格低廉的设备很有可能排放不达标,干洗机泄漏或燃爆风险不能很好得到控制和规避。


选型时

首先要考虑机器是否具备全封闭性能。


其次,如果是四氯乙烯干洗机,还要考虑是否带真正具备碳吸附功能(同时还要有碳重生功能),是否带有安全槽(也叫底液槽)。并且要考虑安全槽是否面积足够大,能够让机器任意一处的溶剂滴漏都能收集到安全槽内,其次还要能够确保当溶剂发生大面积泄漏时能够承接所有的泄漏溶剂而不会溢出,防止向地面渗漏。


第三,对于石油干洗机来说,除了封闭、安全槽、氮气瓶保护、抽真空等等而外,还需要注意电器是否带有防爆功能设计(包括使用防静电传动带、防爆液泵等),防爆设计常见有本安型(工作场所危险、安全性能高、设计成本高)、增安型(工作场所危险相对低一些)和隔爆型(常用的防爆设计,尤其多用于电机、电控箱等)三类。


第四,在进行干洗设备布置时,四氯乙烯干洗机应注重良好的通风。因为四氯乙烯溶剂比空气重,一旦发生泄漏会贴近地表沉积,因此使用下排风更有效。若使用上排风,容易适得其反,将泄漏溶剂与空气混搅在一起,反而造成人体伤害。而石油干洗机正好相反,石油溶剂比空气轻,需要采取上排风。


第五,四氯乙烯干洗机和石油干洗机不宜布置在同一个工作间,由于四氯乙烯溶剂没有燃爆风险,这类干洗机使用的电器、热保护都不会从防爆角度考虑,这对旁边的石油干洗机来说,是一个潜在的风险。


干洗机操作人员安全操作注意事项

1、设备操作人员必须定期接受专业培训,取得合格上岗证书;了解相关的法律法规和行业标准规范;正确掌握干洗设备的原理、性能,具备熟练的干洗操作技能,掌握正确的设备维护保养技能;必须使用个人防护装备(防护眼镜、口罩、手套等);正确使用洗眼器、灭火器、急救箱等应急设施。


2、干洗设备应配有安全槽并远离地漏布置,应对干洗设备做定期的检查、监测、维护计划和记录。


3、干洗溶剂必须密封包装,存储在专门设计的阴凉区域或壁橱中,防止强烈光照和高温。溶剂库存、保质期、领用必须具有详实记录。作业场地溶剂的数量只限于工作所需使用的量,不宜大量堆积干洗溶剂。


4、在机器旁边张贴MSDS(溶剂的安全特性表。列有干洗溶剂的特性、化学成分、危险、闪点、遇险采取紧急措施等等条目),以便让操作人员熟知溶剂特性等内容并掌握因溶剂导致事故的应急措施。


5、除了对干洗设备的定期维护之外,还要注意检查各种安全设施及设置是否有效,避免因长期未使用而导致发生危险时相关设置无法正常启用。


6、定期检查干洗设备回收风道的安全措施及防护措施,及时维护回收风道上布置的各类收集、阻挡毛绒的装置,清理毛绒,杜绝火灾及燃爆隐患。


特别鸣谢:上海航星机械(集团)有限公司

铂维机械(上海)有限公司