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鋰電池生產過程中涉及多處焊接工序,焊接會產生鋁粉,而鋁粉具有易燃易爆的特性,需要采取嚴格的安全管控措施,以避免發生爆炸事故。鋰電池生產工藝流程中鋁粉防爆的安全管控有哪些要點。

一、鋁粉爆炸的觸發條件

1. 具備觸發燃燒的氧氣濃度:在缺乏氧氣的環境下,鋁粉難以燃燒;

2. 粉塵濃度達到爆炸極限:當鋁粉的粉塵濃度在燃燒范圍內時(即高于爆炸下限和低于爆炸上限),引發爆炸的可能性增加;

3. 熱源:鋁粉需要熱源來引發燃燒反應。熱源可以是火焰、高溫表面、電弧、摩擦熱等。

以上條件具備后,鋁粉才可能發生爆炸,所以必須采取適當的防爆安全措施,以減少或消除這些觸發條件。包括適當的通風、防止粉塵積聚、避免熱源接觸、進行靜電防護等。

二、鋰電池生產過程鋁粉防爆安全措施

鋰電池激光焊接工序均有配套的除塵設備,除塵設備應符合《AQ4273-2016粉塵爆炸危險場所用除塵系統安全技術規范》中干式除塵器相關要求。
  1. 通風:技術上,焊接設備到除塵器主風管風速應滿足≥23m/s,在滿足工藝要求的情況下應盡量增大管道內風速,確保各分支管道口風速≥8m/s。焊接/清洗工位管道和負壓主管道需要安裝風速儀;

  2. 防止粉塵積聚:技術上,除塵器管道原則上應全部采用不銹鋼材質,確實無法采用的地方(如需活動,移動的管道)應采用阻燃、耐高溫、防靜電材質,管道內壁應光滑、平整,彎折處夾角不小于100°。在水平管道每間隔4m處,以及彎管夾角大于45°的部位,應設置清灰口,管道非清理狀態時清灰口應封閉。易產生粉塵堆積位置應采用卡箍方式連接。除塵設備內部結構應無積塵點。除塵設備上應配備惰化噴粉裝置,按照設定的參數比例定時定量向除塵設備內部加惰化粉。管理上,應制定安全操作規程,根據除塵設備管道積塵情況采取不同的清潔策略,定期進行粉塵清潔及處置。

  3. 避免熱源接觸:技術上,焊接管道及除塵設備進風口應有阻隔火花進入風管及除塵設備的措施。焊接設備與除塵設備之間管道合適位置應安裝隔爆閥,除塵設備內部零件緊固無松動及碰撞摩擦。除塵設備的風機應采用粉塵防爆變頻電機,葉輪應采用導電合金材質,葉輪與殼體保證安全距離,避免產生火花。管理上,除塵設備區域嚴禁進行動火及其他引入熱源的作業。應定期進行電氣防火檢測,防止電氣故障成為熱源。

  4. 靜電防護:技術上,除塵設備應整體接地,所有管道連接位置均應有導除靜電的措施,如采用導靜電跨接。過濾濾筒應采用阻燃防靜電濾筒。管理上,人員應全身穿戴防靜電工裝進行作業。

除以上安全措施外,還應強化員工培訓,對涉及鋁粉操作的員工進行必要的培訓,包括鋁粉的性質、作業方法、安全注意事項等。培訓應定期進行,確保員工掌握正確的操作技能和安全知識。還應建立完善的應急預案,包括事故報告程序、緊急疏散計劃和滅火裝備的配置等。定期進行應急演練,提高員工應對突發情況的能力。
近年來我國發生的金屬粉塵爆炸事故提醒我們,鋁粉防爆安全管控必須得到足夠重視。只有通過科學嚴謹的管理,才能有效地預防鋁粉爆炸事故的發生,保護員工的安全和企業的穩定運營。
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