浇铸铝水的温度是多少(炸出10米蘑菇云广东一地铝厂爆炸:知情人:疑似铝液遇水引爆)
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篇首语:宁可枝头抱香死,何曾吹落北风中。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了浇铸铝水的温度是多少(炸出10米蘑菇云广东一地铝厂爆炸:知情人:疑似铝液遇水引爆)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
浇铸铝水的温度是多少(炸出10米蘑菇云广东一地铝厂爆炸:知情人:疑似铝液遇水引爆)
据相关媒体报道,于2022年的4月3日上午,广东省清远市的一家铝材厂(广东精美特种型材有限公司)发生了一起严重的爆炸事故,从人们现场拍摄的视频中可以看到,爆炸产生了巨大的蘑菇云冲上天空,蘑菇云约有10米多高,并且带起了许多不明物体,现场浓烟滚滚,事故导致该公司一车间的主体结构损毁严重,附近居民楼玻璃被震碎,爆炸产生的碎片甚至冲击到了数百米之外,如此巨大的爆炸威力着实令人感到震惊。
通过清远市清城区应急管理区发布的情况通报中了解到,爆炸造成了4死1伤的严重事故,伤者已经被及时送往医院救治,并初步确认事故发生的原因为,铝棒拉铸过程中铝液不慎泄漏到冷却池内导致爆炸事故发生。
“铝液”遇“冷水”为何会发生爆炸?
为什么铝液泄露到冷却池中会产生如此巨大的爆炸威力呢?
铝是生产制造中最常用的工业金属之一,具有良好的延展性,其获取的成本低廉,在很多领域都被广泛应用到,在锻造各种铝制产品的时候要把铝加热熔化成为铝水,铝的熔点是660.4℃,而一般铝厂铝浇注铝液的温度最少在700℃左右。
蒸汽爆炸
如此高温熔融的铝液在与水介质接触时,水吸收巨大的热量会迅速发生气化,周围的水迅速沸腾翻滚,剧烈不断的传热会使得蒸汽蒸发速率急速地上升,在有限的空间内,形成十分强大的压力波,当存在的环境承受不住这个压力的时候就会瞬间释放出巨大的能量,发生爆炸,这种爆炸叫做蒸汽爆炸,蒸汽爆炸的破坏力极大,势必会造成巨大的经济损失,如果防护措施做得不到位的话,就会造成人员伤亡。
气相爆炸
铝是一种活泼金属,通常状态下,铝在空气中会被氧化成三氧化二铝,这种氧化物会附着在铝的表面,从而阻止金属铝的腐蚀。但是在高温下,铝液没有三氧化二铝的保护,会和直接水蒸气发生反应,产出氢气,其化学反应式可以表达为:
2Al+6H2O =2Al(OH)3+3H2↑
而氢气是一种极易燃烧的气体,当氢气在空气中的密度达到一定程度的时候,点燃氢气就会发生爆炸,而较高的铝液温度会迅速达到氢气的燃点,从而发生气相爆炸。
因此,严格来说,铝液遇冷水发生的爆炸实际上不能叫“铝液爆炸”,应该叫“水爆炸”或者“氢气爆炸”。
铝液遇水发生爆炸的威力
铝液遇水发生的爆炸是一个在极短的瞬间释放大量能量的过程,在铝液-水体系中,汽化随产生的体积膨胀速率要远远大于单一流气体汽化的体积,因此压缩空气所造成的压力波是相当巨大的,实验研究表明,在爆炸中心1.3米的范围内是最危险的区域,会对设备和人造成严重的危害。
有人用1-2kg质量级的熔融状态的铝液做遇水的爆炸测试实验,实验结果所测定的爆炸的压力可以达到150kp-1Mp,当爆炸压力大于100kp时,就会对防震的钢混结构建筑造成一定程度的损害,对于人体来说,大于100kp的爆炸压力会使得人的肝脏、脾、甚至是人体的体腔破裂,导致人体死亡。可见,如此小质量级的铝液就会造成如此巨大的危害,铝材厂体积庞大的铝液遇水发生爆炸造成的威力可想而知。
铝粉爆炸
铝厂不仅存在铝液遇水爆炸的危险,同时,也有铝粉爆炸的潜在隐患。铝厂在生产制造铝制品的过程中,切割、抛光、打磨等一系列操作会产生大量的铝粉尘,这些粉尘充斥在车间密闭体系中,当密度达到一定程度的时候,一个火源即可发生铝粉爆炸,铝粉爆炸时能够产生3600k的火焰温度,对工作人员的生命健康受到严重威胁。
如果铝粉存在的环境比较潮湿,那么铝粉还会和水反应生成氢气,这样就会存在氢气爆炸的危险,氢气/铝粉混合爆炸所带来的威力更大,因此在生产过程中,除湿设备的安装和使用是必不可少的。
铝厂爆炸的一些案例
铝材厂爆炸的事件时有发生,2014年8月2日,在中国昆山金属制品厂发生的爆炸事故在当时引起了不小的轰动,是汽车轮毂抛光车间发生爆炸,事故当天直接导致有185人受伤,75人死亡,事故后期,71人因救治无效也相继死亡,此次事故爆炸一共造成146人死亡,经济损失高达3.51亿人民币,
为安全生产又一次敲响了警钟。
根据当时报道的情况,当日7时33分左右,汽车轮毂抛光车间有一股浓烈的白烟冒出来,10秒左右的时间,白烟变成青色并且越来越浓,不到1分钟的时间,车间就发生了爆炸,几分钟后,整个厂区都被烟雾蔓延,随后救援行动立即展开,警方和救护车赶到,伤员被陆续地送往医院抢救,爆炸导致车间三分之二的屋顶被掀翻,厂房内的大部分物品已经被烧焦炭化。事故发生后,各级都对此表达出了高度的关注,分析事故原因是现场的除尘系统出现问题,导致铝粉粉尘聚集,而在生产车间的1号除尘桶出现生锈的情况,导致除尘桶内的铝粉受潮,铝粉与水反应生成的氢气,并且氧化放热导致除尘系统产生氢气爆炸,进而引发整个生产车间发生爆炸,直接使工作的车间工人受到严重的爆炸冲击。
结语
安全生产大于天,鉴于铝厂时有发生的爆炸事故,要提高防范措施,避免类似事件再次发生。首先,要提高自我对安全生产的认识,抓生产最先要抓的是安全,把“安全高于一切”的理念植入人心,做好安全培训等;其次,针对已有发生的事故进行事故分析和判断,吸取经验和教训,定期排查可能存在的安全隐患;最后,要加强应急管理措施,在不可避免发生爆炸的情况下,把人身安全和财产安全降到最低,组织一些逃生演练的培训等。
参考文献:
[1]周宁,李雪,陈兵,梅苑,任福平,李恩田,袁雄军.高温熔融铝液与水接触爆炸过程实验研究[J].实验力学,2021,36(01):114-122.
[2]沈正祥,陈虎,沈建民,牛亚平,王杜,吕中杰.大质量熔融铝液遇水爆炸效应评估[J].工业安全与环保,2020,46(01):13-16+52.
[3]洪尧,孙淑红,和玉光,刘芳,尹建成,杨元娟.停电引发的铸造过程中铝液爆炸事故分析[J].云南冶金,2015,44(01):83-85.
[4]于小哲. 氢气/铝粉混合体系爆炸特性及火焰传播机理研究[D].大连理工大学,2020.DOI:10.26991/d.cnki.gdllu.2020.004094.
作者:Sunshine 审核:henna 校稿编辑:李子
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