AC发泡剂安全性与生产装置安全措施

蔡旭东，魏　增（.杭州安全科学技术有限公司，浙江杭州3000；.杭州海虹精细化工有限公司，浙江杭州3000）



AC发泡剂安全性与生产装置安全措施

蔡旭东1，魏增2
（1.杭州安全科学技术有限公司，浙江杭州311000；2.杭州海虹精细化工有限公司，浙江杭州311000）

摘要：通过对AC发泡剂进行必要的分析，结合实际生产情况，对AC发泡剂改性的生产、设备的选择等安全问题进行了讨论。

关键词：AC发泡剂；安全；分析

AC发泡剂为黄色固体粉末，一般中位粒径在3～20 μm，是发气量最大，性能最优越、用途广泛的发泡剂。AC发泡剂具有性能稳定、不易燃、不污染、无毒无味、对模具不腐蚀对制品不染色，分解温度可调节，不影响固化和成型速度等特点。广泛运用于聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺及种橡胶等合成材料。用于拖鞋、鞋底、鞋垫、塑料壁纸、天花板、地板革、人造革、绝热、隔音材料等的发泡。

杭州海虹精细化工有限公司是国内最早从事AC发泡剂改性业务的公司，其AC改性加工的生产工艺主要分为混合、过筛、粉碎等几个过程，生产过程均为物理过程，具有行业代表性。

1　AC发泡剂危险性能测试

AC发泡剂一直以来都是划归为危化品，属于4.1类可燃固体，在《危险化学品目录（2015版）》中也有收录，由于近几年发生的影响较大的安全事故，包括中荣粉尘爆炸、天津港危化品库爆炸等，各级政府、安监部门对粉尘类危化品的管理也日趋重视，企业作为主体责任者，更希望采取合理的安全措施，保证不发生安全事故，确保企业良好发展。

为了更好地认识AC发泡剂的危险性，选取最具代表性（粒径D50在9～11 μm）的发泡剂原粉，委托国家化学品及制品安全质量监督检验中心对必要的安全指标进行了分析，其分析指标见表1。

表1　AC发泡剂安全指标分析

2　分析探讨

（1）粉尘云可爆行筛选试验的结果PR值为4.2.2，大于2.0，认为该样品的粉尘云状态“可爆”，表明该物质确实具有粉尘爆炸可能性，应采取措施加强管理，确保在生产、储存、运输过程中不发生粉尘爆炸事故。

（2）AC发泡剂的真比重约1.65 g/cm3，在空气中非常容易沉降，在正常生产的情况下，不可能达到粉尘云最小爆炸浓度20～30 g/m3下限。杭州海虹精细化工有限公司每年都会根据国家职业健康的要求委托第三方对生产现场进行粉尘浓度分析，2015年的检测指标显示，空气中粉尘浓度平均检测数据为：投料岗位2.73 mg/m3；混合岗位1.33 mg/m3；粉碎过筛岗位23.27 mg/m3；包装岗位2.79 mg/m3。

粉碎过筛岗位处于震动过程，持续造成扬尘，导致测得的指标远比其他岗位测得的指标要高10倍，但即便如此，也只有23.27 mg/m3，且上述指标历年来波动很小，该值只有不到最小爆炸浓度的1/1 000，远低于最低爆炸范围的下限，正常情况下，达不到粉尘爆炸极限范围。

（3）AC发泡剂在高温条件下会分解为氮气、二氧化碳等气体，具有自熄性。经过检测，粉尘层在250℃受热条件下熔化，说明AC发泡剂在已经在分解，且这一过程不产生明火。考虑到AC发泡剂分解过程为放热过程，分解产物为氮气、二氧化碳等气体，具有窒息毒害性，因此在生产过程中主要是避免AC发泡剂的分解，而解决这一问题的根本就在于控制生产设备、电气等的温度。

根据在热表面温度240℃条件下，样品受热30 min，无明显现象的试验结论，为了保证AC发泡剂不发生分解，认为生产设备的表面温度低于160℃是安全的，电气设备选型的设备表面温度最高不高于该温度即可保证AC发泡剂粉尘层不会发生分解。

（4）根据检测，AC发泡剂粉尘云的最小点火能为300～1 000 mJ，通过查找资料，发现绝大部分物质的粉尘云最小点火能在100 mJ以下。一般在生产过程中容易由静电引起火灾，而静电所携带的能量并不大，远低于300 mJ的数值。

由此得出，AC发泡剂最小点火能下限为300mJ，已经属于非常高的数值，正常情况下很难被引燃。

4.5pf电容在电火花放电能量达到300 mJ时，需要电压12 kV以上，电火花放电能量达到1 000 mJ时，需要电压达到22 kV以上。在企业正常生产过程中，车间内电压均为380 V，因此，正常情况下，车间内的电气火花放电能量远未达到AC发泡剂粉尘爆炸需要的最小点火能，不会引燃AC发泡剂。

3　采取的安全措施

经过分析，发泡剂AC在极端情况下可引发粉尘爆炸，但条件较为苛刻，日常生产过程中，发泡剂AC的主要危险性在于受热分解产生的有毒气体可能引发的中毒窒息等事故，应做好以下几点。

（1）控制设备温度，防止设备摩擦生热。在混合过程中要防止机械之间的剧烈摩擦，同时要保证现场使用的电气设备的表面温度低于160℃，生产车间内应选用符合该要求的相关电气设备。

（2）在生产线的投料、混合、筛分、包装等岗位考虑设置除尘系统，建议设置负压吸尘系统。

（3）定期清扫车间、仓库内卫生，防止粉尘的积聚，企业应制订相应的管理制度并要求严格执行。

（4）生产现场严禁烟火，确保粉尘环境中不存在明火等高能量点火源。

（5）现场设备做好静电接地，但要求可以适当降低。虽然静电蕴含的能量对AC发泡剂来说并不足以造成事故，但还是应该防止静电积聚，造成其他不确定的伤害。

Safety of AC foaming agent and safety measures of production equipment

CAI Xu-dong，WEI Zeng
（1.Hangzhou safety science and Technology Co.，Ltd.，Hangzhou 311000，China；2.Hangzhou Haihong Fine chemical Co.，Ltd.，hangzhou 311000，China）

Abstract：Through the necessary analysis of AC foaming agent，combined with the actual production situation，the production of AC foaming agent modification，equipment selection and other safety issues were discussed.

Key words：AC foaming agent；safety；analysis

中图分类号：TQ086.3

文献标识码：B

文章编号：1009-1785（2016）05-0039-02

收稿日期：2016-03-31