喷漆作业场所火灾预防技术探究

●惠浩新

(宁波市消防支队，浙江宁波 315400)

近年来，全国各地喷漆作业场所火灾时有发生，仅宁波余姚在短短一年多的时间里就先后发生了4起喷漆作业场所火灾事故(见表1)，这些火灾不但造成了厂房建筑，生产设备的严重损毁，而且造成了人员伤亡。喷漆作业场所的火灾危险性主要由漆料的性质和喷涂方法所决定。漆料中都含有50%～80%浓度的易燃可燃溶剂(诸如:汽油、松节油、甲苯、苯、醇类等等)，其在喷涂作业中会由于雾化和气化形成大量的溶剂蒸气和空气的混合物而带来极高的火灾危险性。

1 喷漆作业场所火灾事故分析

1.1 喷漆作业场所的火灾特点

分析大量的喷漆作业场所火灾事故，可以发现喷漆作业场所火灾主要有以下几个方面的特点。

1.1.1 突发性强

突发性是喷漆作业场所火灾的显著特点，而且发生都是始于瞬间的爆炸，使场所内的人员无法避及而受到伤害。这是由于溶剂蒸气不可避免地与空气混合，当形成爆炸性蒸气云时，有点火源作用立即就会被引燃而引起爆炸。

1.1.2 形态多样

按照场所内易燃可燃物的多少及起火点空间方位呈现出:爆炸－燃烧、爆炸－燃烧－爆炸、爆燃和爆炸后来引起燃烧等形态。

表1 近两年宁波余姚发生的喷漆作业场所火灾事故

1.1.3 爆炸威力大

综观该类场所火灾案例，多数爆炸产生的威力都较大。依据爆炸发生时得到预先混合的爆炸性气体达到的爆炸极限范围浓度，以及积聚的爆炸性气体数量级大小，可呈现出爆燃、爆炸、爆轰三种形态。

1.2 火灾成因分析

1.2.1 爆炸性混合气体大量积聚并达到燃烧爆炸极限

当采用喷涂方式时，首先是漆料在压力下喷出形成含有漆料微细颗粒的气雾云团，在此过程中含有大量易燃可燃溶剂迅速蒸发并与空气混合。当混合物的浓度进入爆炸极限范围内时，就构成了爆炸性蒸气云团(也可称为爆炸性气体)。当采用刷涂方式时，溶剂也会不断蒸发气化并与空气混合形成易燃可燃溶剂蒸气与空气的混合物。另外，在被漆物件自然干燥、通风干燥、热气流干燥及其它烘干过程中，易燃可燃溶剂会连续地气化蒸发到场所内的空气中，形成边蒸发边与空气混合的预混型易燃可燃蒸气－空气混合物的蒸气云。如果通风不良，蒸气不能及时有效地消散移出，蒸气云就会随着作业时间的推移而不断地积聚，增大其数量级，潜在更大的爆炸火灾危险。

1.2.2 存在有各种类型的点火源

喷漆作业场所存在着各种各样的点火源，如果安全监管不利，安全技术措施不到位都有产生引起爆炸的点火源可能。

1.2.2.1 人为点火源

人为点火源主要源于操作失误、动作不当。诸如:搬移物件，使用工具动作方法不当产生撞击、摩擦等机械火花;维修作业安管不利的明火，焊、割的火花;衣着，使用材料不当产生的静电火花等等。

1.2.2.2 设备故障点火源

电气设备安装、使用、维护不当极易产生电火花。据喷漆作业场所火灾案例统计，电火花成为点火源的爆炸几率最高(占85.8%)。主要是电器电路开关、电气配线的绝缘损坏、断线、接触不良等发生击穿、漏电、短路，以及照明灯具损坏等时产生的弧光放电电火花引起。

1.2.2.3 自燃点火源

喷漆作业会产生较多的废漆物，其残留于器壁墙体，地面和通风管道等处，如果没有得到及时的清理，造成蓄积，这些废漆物就会自燃引起猛烈燃烧。

1.2.2.4 高温表面点火源

喷漆作业场所内的各种电器设备、加热设备、烘干设备及采暖设备等的表面温度都较高，极易引燃爆炸性气体。由于溶剂蒸气与空气形成的爆炸性气体的密度较空气大，因而多是沉积于空气流通不畅的死角或低洼区域，而点火源又多会产生于作业场所空间的下部，因此，引起爆炸火灾的机遇多，危险性大。综上所述，导致喷漆作业火灾事故的关键因素是如何控制爆炸性混合气体的形成和避免点火源的作用。

2 消防监督对策

为防止喷漆作业场所火灾爆炸事故的发生，应积极采取措施有效控制喷漆作业场所的可燃气体浓度和各种引火源。

2.1 控制爆炸性混合气体的形成

2.1.1 保障通风系统安全可靠运行

控制喷漆作业爆炸性混合气体形成的根本方法就是采用安全有效的通风手段，将作业产生的大量易燃可燃蒸气迅速地排放转移到作业场所之外的安全空间并得以安全的净化回收处理。《涂装作业安全规程油漆工艺安全及其通风净化》(GB6514－2008)6.1.1中明确要求:为防止气体、烟、尘等有害物质在室内逸散、或当涂漆工艺和设备不固定或大面积涂装作业放散面广，应采用通风换气。喷漆作业开始时应先开风机，后启动喷漆设备。作业结束时，应先关闭喷涂设备，后关风机。在通风设备和系统中，易燃易爆气体、蒸气的体积浓度不应超过其爆炸下限浓度的25%，粉尘浓度不应超过其爆炸下限浓度的50%。对于在敞开式或半敞开式空间喷漆作业的场所，为加速可燃蒸气的扩散排出，应在通风橱或通风罩下的区域内进行。对于逸散在喷漆作业场所空间内的易燃可燃气体，要设置不同方位尽量避免存在死角的通风罩进行抽吸排放。

2.1.2 采用不燃性漆料或安全的喷涂方法替代

随着科学发展，新型的火灾危险性小或无火灾危险性的漆料溶剂、成膜剂和清漆等不断涌现，喷漆作业场所的火灾危险性会得到降低改善，要积极采用。例如:尽可能采用不燃性的水溶性酚醛树脂漆，三氯乙烷等不燃性溶剂，以及以乳化稀释剂(乳化剂和水－肥皂)代替干性油等等。另外，对于大型物件最好采用无空气喷漆法作业。其它物件的喷漆也可选择火灾危险性较小的，设置有自动消防保护和作业流程自动化的射流喷漆方法。

2.1.3 惰化

当通风排气系统因操作不当或设备出现故障时，作业产生的易燃可燃蒸气就不能及时顺利排出，爆炸性混合气体迅速积聚而达到爆炸极限。此时，必须立即采取惰化(使助燃气体浓度下降至临界含氧量以下)的手段，将易燃可燃蒸气与空气混合物浓度调节至爆炸极限之下，就不会被引燃而发生爆炸。喷漆作业场所可采用氮气、二氧化碳、水蒸气、烟道气和卤代烷等作为惰化剂。当出现前述危险时，迅即将惰化剂喷送入蒸气云带区域，实施稀释惰性化保护。另外，对于日常聚积于低洼处，空气流通不良部位及涡风区域之处的残存易燃可燃蒸气－空气混合物，也要适时采用惰化剂进行驱赶，吹扫和稀释，使之快速消散和将其浓度降至爆炸下限之下，排除火灾危险。

2.1.4 设置安全监测报警及连锁控制系统

喷漆作业场所的环境空间内，应依据产生爆炸性气体危险性，设置单点或多点能进行连续监测并发出声、光报警的可燃气体检测报警器。喷漆间内，通风管道系统均应安装可燃气体实时检测报警装置。除此，还应采用便携式可燃气体检测报警器进行经常性巡回监测。作业场所环境空间内的可燃气体检测报警器，应安装在空气流动不畅而易于积聚形成蒸气云的贴近地面、窝风处下部的部位，以及吸风口附近区域。在较为密闭的喷漆间内设置的可燃气体检测报警装置应与其内装设的自动防灭火保护装置(如惰化保护)或固定灭火装置连锁。

2.2 控制点火源的产生

2.2.1 人为点火源的预防

喷漆作业场所出现的人为点火源，主要是靠严格的安全监督管理来控制。除要建立健全安全管理规章制度、安全操作规程和教育培训外，技术上也要研究具有针对性的避免人为点火源产生的措施。如:搬运物件要有避免发生撞击或摩擦的技术手段，使用的工具应为不产生火花的材料制造，操作时应垫包橡皮或织物或蘸有润滑油、水等。

2.2.2 电气火花点火源的预防

喷漆作业场所的电气设备安装与验收，使用、维护，必须严格遵照“爆炸和火灾危险环境”电气装置安全的相关规范、规程、规定(如 GB50257－96、GB50058－92等)执行。除此，场所内的金属外箱、框架、防护装置、机壳、导线管等等均应进行可靠接地，接地电阻应小于3 Ω。由于爆炸性混合气体易在地面附近区域形成，故各种电器控制装置须具备防爆性能，且宜尽量安装在较高的位置。自动控制接点、蓄电池等要设置于喷漆间之外部，并做好防爆、隔离或封闭保护。场所内严禁使用不具备防爆性能的电风扇、电话机、收录机、手机等电器设备。

2.2.3 自燃点火源的预防

对于喷漆作业场所内残留的漆料废弃物和通风管道内沉积的漆料垢物要建立定期和适时清理的制度。每班或每次作业后，均要将环境内一切漆料废弃物彻底清理干净，不留残渣死角。根据通风管道的运行情况，定期进行扫残清渣。

2.2.4 高温表面点火源的预防

对于喷漆作业场所内存在的高温表面(如电机、烘干机、干燥箱等)，要采取绝热保温、冷却降温和封闭隔离等相应措施，防止其与爆炸混合气体接触。

［1］郝爱玲，王宗存，刘庭全.大空间内封闭喷漆作业的火灾危险性及消防安全对策研究［J］.中国安全生产科学技术，2011，7(5):72－76.

［2］GB 50016－2006，建筑设计防火规范［S］.

［3］GB 6514－2008，涂装作业安全规程油漆工艺安全及其通风净化［S］.

［4］惠中玉.工业企业防火工程［M］.北京:警官教育出版社，1998.