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2 事故的进一步分析 从现场调查了解到，该设备在事故前已连续自动运行了29个昼夜，且基本无人现场监管，如果热电偶损坏了，是根本无法被发现的。 由此可以设想，由于长期的自动运行，热电偶出现故障损坏后未及时发现，导致液压油温超出设定值（该机设定值为55℃）一定数量后，加速了液压电磁阀密封圈的老化。当设备在注射塑胶的工况时，液压油系统油压达到14MPa并持续20s左右；该液压油的运动粘度在40℃时为41.4～50.6mm2/s，在50℃时就只有27～33mm2/s，随着油温的升高粘度越来越小，故极易穿透因密封圈老化过度而出现的间隙，从电磁阀内向外部空间高速喷出形成雾滴状，弥漫在电磁阀块的周围。 恰此时，油温的升高，也导致电磁阀外壳温度跟着不断升高，最终导致引入电磁阀的24V两根电源线桩头高温软化后触碰，导致电气短路形成电火花，作为油雾形成的气溶胶的点火源而引发爆炸，如图1。爆炸过程中，被气溶胶包围区域产生高温，引发导线和压缩气管的塑料外皮发生燃烧，如图2，但也不排除先燃烧后爆炸的可能。 从邻近厂内相同设备的正常运行状况可以了解到，因产品制作过程卫生条件的要求，设备所处环境相对密封，且配备有机械通风。但原机械通风基本未使用，导致环境空气流通不畅，温度较高；设备下部内腔也相对密闭，且腔内有一半左右的空间都是空的，空气对流仅靠电控箱内的两只板式的，直径为100mm的排风扇进行正压通风，腔内空气流通不畅。这种现状对前述故障状态的温度升高起到了推动的作用。 本次事故设备选用的液压油是液态物质，在高压下可形成喷雾，喷出来的物质可称为油气，也可称为油雾或气溶胶，它与气体同类但有区别，气溶胶是指：物质以液体或固体微小颗粒分散于空气中，称为气溶胶。气溶胶可分为分散性气溶胶和凝集性气溶胶。分散性气溶胶是固体或液体小颗粒悬浮于空气中而形成。气溶胶按存在形式可分为雾、烟、尘，气溶胶粒子直径为0.1～10μm。因此，气溶胶爆炸时有一些粉尘爆炸的特性，其燃烧速度及爆炸压力虽比气体爆炸小，但是持续时间长，产生的能量大，所以破坏力及烧毁程度也大。尤其在相对密闭的空间内，其压力上升速度比敞开空间要快。现场观察同类型设备运行时发现，注塑机工作运行时，空间环境相对密封，通风不良，空气中油气和其他有机蒸气浓度较高，环境温度也比较高。这样的条件可能会增加爆炸后果能量。 综上所述，直接和间接事故原因概括如下。 1）直接原因 由于设计存在缺陷，在热电偶出现故障无法正确回馈油温后，系统无法自动识别，在无人监管的情况下，又无法人为排除故障，从而导致油温失控后不断升高，加速了电磁阀密封圈老化，高压油从电磁阀中高速喷出形成气溶胶。 电磁阀壳体因油温的升高而产生高温，使得电磁阀线圈电源桩头软化后触碰，发生电气短路而产生电火花，形成点火源。 2）间接原因 设备长期持续高液压运行，却处于无人监管状态，不了解设备运行的参数是否正常，也未定期不定期的对设备进行检查维护。 设备环境相对密闭，且机械通风未正常投入使用，导致空气流通不畅，环境温度较高，超出了设备使用环境的适用范围。 注：转载请与作者联系授权，作者：广州市新欧机械有限公司黄志坚教授，020-82333916 |
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