金屬3D打印是增材制造行業(yè)的一項(xiàng)重要生產(chǎn)工藝。據(jù)2023年6月28日召開(kāi)的增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展（廣州）論壇暨2023年增材制造產(chǎn)業(yè)年會(huì)消息，過(guò)去十年來(lái)，我國(guó)的增材制造產(chǎn)業(yè)整體取得了很好的發(fā)展，增材制造經(jīng)歷了由研發(fā)創(chuàng)新向產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展的蛻變，目前廣泛應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療、汽車(chē)等領(lǐng)域，涵蓋了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、原型制造、批量生產(chǎn)、工裝夾具、保障維修等，行業(yè)規(guī)模不斷壯大。產(chǎn)業(yè)規(guī)模從2012年的10億元左右增長(zhǎng)到2022年的320億元。增材制造產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)也超過(guò)了千余家，以增材制造為主營(yíng)業(yè)務(wù)的規(guī)上企業(yè)數(shù)量從2016年的20余家增長(zhǎng)到2022年的近200家。其中營(yíng)收過(guò)億的企業(yè)數(shù)量從2012年的3家增長(zhǎng)到2022年的42家。
中鋼集團(tuán)武漢安全環(huán)保研究院粉塵防爆室主任吳曉煜介紹，金屬3D打印產(chǎn)品加工、設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)有別于我們既往印象的“典型”粉塵涉爆企業(yè)，但發(fā)生粉塵爆炸事故的風(fēng)險(xiǎn)不亞于任一家傳統(tǒng)的鋁鎂金屬制品加工企業(yè)。這種新的工藝技術(shù)在既往的粉塵爆炸領(lǐng)域研究及風(fēng)險(xiǎn)防控中尚未引起足夠的重視，應(yīng)該高度關(guān)注3D打印設(shè)備研發(fā)過(guò)程及應(yīng)用3D打印技術(shù)制造加工過(guò)程中粉塵爆炸風(fēng)險(xiǎn)，有效采取防控措施。
鋁合金粉在金屬3D打印中是比較常見(jiàn)的原料，且大多使用的是微米級(jí)鋁粉，本身易燃、遇水反應(yīng)可放出易燃?xì)怏w（氫氣）。爆炸機(jī)理主要是：鋁粉和水反應(yīng)釋放氫氣的同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生熱量，當(dāng)水量足夠時(shí)，熱量能夠及時(shí)耗散，不會(huì)造成熱量累積；但在半干半濕狀態(tài)下，因?qū)嵝阅懿睿磻?yīng)放出的熱量很容易在鋁粉堆中累積，從而出現(xiàn)溫度升高的現(xiàn)象，而溫度越高，鋁粉和水的反應(yīng)越激烈，累積的熱量也越多，往往將導(dǎo)致鋁粉的自燃。此外，在金屬3D打印過(guò)程中，還存在較高的粉塵爆炸風(fēng)險(xiǎn)，因使用的鋁粉顆粒度很小，粉塵爆炸的可能性和爆炸后果都比較高。針對(duì)這些燃爆風(fēng)險(xiǎn)，建議采取以下防護(hù)措施：●一是強(qiáng)化過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)管控。建議金屬3D打印及其過(guò)濾工序采用惰性氣體保護(hù)方式，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氧濃度數(shù)據(jù)，確保相關(guān)工序在低氧濃度下運(yùn)行，避免制造過(guò)程中發(fā)生燃燒爆炸事故。● 二是及時(shí)清理和處置廢棄粉料。生產(chǎn)完畢后，在清理和處置過(guò)程中，應(yīng)避免往過(guò)濾器、收塵桶等密閉空間使用水進(jìn)行局部“濕化”處理；若使用大量水對(duì)廢棄粉料進(jìn)行浸泡處置，應(yīng)在開(kāi)放空間進(jìn)行，防止氫氣累積。● 三是加強(qiáng)應(yīng)急處置。當(dāng)生產(chǎn)或處置過(guò)程中出現(xiàn)鋁粉著火情況，火情較輕時(shí)可使用沙子覆蓋滅火，滅火過(guò)程應(yīng)避免揚(yáng)塵；無(wú)滅火條件、涉火設(shè)備可搬離至安全區(qū)域時(shí)，可讓其自行燃燒；嚴(yán)禁使用水或泡沫滅火劑滅火，避免事故后果擴(kuò)大化。
助燃性氣體：一定的氧含量是粉塵燃燒的基礎(chǔ)。可燃性粉塵：可與助燃?xì)怏w發(fā)生氧化反應(yīng)而燃燒的粉塵。點(diǎn)火源：能使局部粉塵云的溫度驟增發(fā)生燃燒的高溫?zé)嵩础?/span>粉塵云：懸浮在空中且達(dá)到爆炸下限的可燃性粉塵云。密閉空間：粉塵云被限制在了相對(duì)密閉的空間。第一次爆炸氣浪，會(huì)把沉積在設(shè)備或地面上的粉塵吹揚(yáng)起來(lái)，在爆炸后短時(shí)間內(nèi)爆炸中心區(qū)會(huì)形成負(fù)壓，周?chē)男迈r空氣便由外向內(nèi)填補(bǔ)進(jìn)來(lái)，與揚(yáng)起的粉塵混合，從而引發(fā)二次爆炸。二次爆炸時(shí)，粉塵濃度會(huì)更高。
粉塵涉爆企業(yè)安全管理
相關(guān)規(guī)定
《工貿(mào)企業(yè)粉塵防爆安全規(guī)定》第二條 存在可燃性粉塵爆炸危險(xiǎn)的冶金、有色、建材、機(jī)械、輕工、紡織、煙草、商貿(mào)等工貿(mào)企業(yè)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)粉塵涉爆企業(yè)）的粉塵防爆安全工作及其監(jiān)督管理，適用本規(guī)定。企業(yè)粉塵防爆安全管理制度應(yīng)當(dāng)包括哪些？《工貿(mào)企業(yè)粉塵防爆安全規(guī)定》第七條 粉塵涉爆企業(yè)應(yīng)當(dāng)結(jié)合企業(yè)實(shí)際情況建立和落實(shí)粉塵防爆安全管理制度。粉塵防爆安全管理制度應(yīng)當(dāng)包括下列內(nèi)容：（一）粉塵爆炸風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)評(píng)估和管控；（三）粉塵作業(yè)崗位安全操作規(guī)程；（四）粉塵防爆專(zhuān)項(xiàng)安全生產(chǎn)教育和培訓(xùn)；（六）除塵系統(tǒng)和相關(guān)安全設(shè)施設(shè)備運(yùn)行、維護(hù)及檢修、維修管理；粉塵涉爆企業(yè)
重大隱患判定標(biāo)準(zhǔn)
相關(guān)企業(yè)哪些情形被判定為重大事故隱患？
《工貿(mào)企業(yè)重大事故隱患判定標(biāo)準(zhǔn)》第十一條 存在粉塵爆炸危險(xiǎn)的工貿(mào)企業(yè)有下列情形之一的，應(yīng)當(dāng)判定為重大事故隱患：
（一）粉塵爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所設(shè)置在非框架結(jié)構(gòu)的多層建(構(gòu))筑物內(nèi)，或者粉塵爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所內(nèi)設(shè)有員工宿舍、會(huì)議室、辦公室、休息室等人員聚集場(chǎng)所的；（二）不同類(lèi)別的可燃性粉塵、可燃性粉塵與可燃?xì)怏w等易加劇爆炸危險(xiǎn)的介質(zhì)共用一套除塵系統(tǒng)，或者不同建（構(gòu)）筑物、不同防火分區(qū)共用一套除塵系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)互聯(lián)互通的；（三）干式除塵系統(tǒng)未采取泄爆、惰化、抑爆等任一種爆炸防控措施的；（四）鋁鎂等金屬粉塵除塵系統(tǒng)采用正壓除塵方式，或者其他可燃性粉塵除塵系統(tǒng)采用正壓吹送粉塵時(shí)，未采取火花探測(cè)消除等防范點(diǎn)燃源措施的；（五）除塵系統(tǒng)采用重力沉降室除塵，或者采用干式巷道式構(gòu)筑物作為除塵風(fēng)道的；（六）鋁鎂等金屬粉塵、木質(zhì)粉塵的干式除塵系統(tǒng)未設(shè)置鎖氣卸灰裝置的；（七）除塵器、收塵倉(cāng)等劃分為20區(qū)的粉塵爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所電氣設(shè)備不符合防爆要求的；（八）粉碎、研磨、造粒等易產(chǎn)生機(jī)械點(diǎn)燃源的工藝設(shè)備前，未設(shè)置鐵、石等雜物去除裝置，或者木制品加工企業(yè)與砂光機(jī)連接的風(fēng)管未設(shè)置火花探測(cè)消除裝置的；（九）遇濕自燃金屬粉塵收集、堆放、儲(chǔ)存場(chǎng)所未采取通風(fēng)等防止氫氣積聚措施，或者干式收集、堆放、儲(chǔ)存場(chǎng)所未采取防水、防潮措施的；（十）未落實(shí)粉塵清理制度，造成作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)積塵嚴(yán)重的。
