鎂合金冷加工切削工藝火災預防及撲救對策
發(fā)布時間：2014-02-25 共1頁
鎂的化學性質(zhì)極為活潑,切削過程中又往往產(chǎn)生高溫,因此合金進行切削加工過程中容易鎂切屑火災,若救過程中因方式不當,還會造成鎂屑爆燃。因此必須了解鎂合金切削工藝的火災危險性，并能作出一定的預防措施，掌握火災若發(fā)生后的撲救方法
1 鎂合金切削工藝的火災危險性
1.1 鎂屑性質(zhì)活潑,高溫下極易燃燒。鎂合金切削過程中,鎂屑切口處大部分是未氧化的鎂和鎂合金。由于金屬鎂屬一級遇濕易燃品,著火點及最小引燃能量低,加之切屑薄而小,比表面積大,因此高溫環(huán)境下在空氣中極易燃燒。
1.2 高速切削時會產(chǎn)生高溫,引燃鎂屑。機械加工時,為充分發(fā)揮刀具的切削性能,提高生產(chǎn)效率和工件質(zhì)量,一般要求較高的切削速度。而高速度的切削往往會使金屬切屑的溫度高達700°C~ 1 000°C,當缺乏冷卻液的有效供應時,高溫將足以引燃鎂屑起火。
1.3 鎂屑燃燒溫度高,火災蔓延速度快,撲救難度大。鎂一旦發(fā)生火災,其燃燒溫度可達3 000°C,燃燒熱值高達25 121 kJ/kg。當鎂屑呈粉狀時與空氣混合遇火能發(fā)生爆炸。此外,由于鎂高溫時遇水可發(fā)生化學反應放出氫氣,故金屬鎂火災中,水、泡沫、四氯化碳等滅火劑都受到限制,干粉、鹵代烷滅火劑的滅火效果亦不明顯,撲救難度大。
2 金屬切削加工過程中影響切削溫度的因素
金屬切削過程中,99 %的切削變形與摩擦所消耗的功轉(zhuǎn)化為熱能,可用(1)式表示:
Q總=Q1+Q2+Q3(1)
式中:Q總——切削過程產(chǎn)生的總熱量,又稱切削熱;
Q1——變形消耗的功轉(zhuǎn)變的熱量;
Q2——前刀面與切屑表面摩擦所消耗的熱量;
Q3——后刀面與切屑表面摩擦所消耗的熱量。
切削熱主要通過切屑、刀具、工件、切削液(如冷卻液、潤滑液)和周圍空氣傳導出去,當不加切削液時,則大部分熱由切屑傳出。
3 鎂合金切削加工工藝火災預防
3.1 控制好切削速度。切削熱的產(chǎn)生與切削速度呈同比例增長,因此切削速度對切削溫度影響極大。在實際工作中我們發(fā)現(xiàn),不同的切削速度產(chǎn)生的切削熱會使切屑的表面氧化膜顏色發(fā)生變化。因此,通過不同切削速度下的鎂合金切削氧化膜顏色,便可估算出安全的車床主軸轉(zhuǎn)速。
3.2 正確選擇切削液。除非機械構(gòu)造本身限制,在鎂合金切削加工時應始終充分供應切削液以及時降低切屑溫度?？紤]到鎂的化學特性,切削液的選擇應避免采用可燃、具有強氧化性及含水量較高的液體,從而防止冷卻液遇高溫鎂屑燃燒或反應放熱起火。
3.3 強化易燃、可燃物品的監(jiān)管。冷加工切削過程中使用的潤滑油及精密機床使用的液壓油、導軌油、主軸油等大多為可燃液體,而且一般儲油量都較大,如普通機床液壓油約有20 kg~70 kg。所以日常工作中應加強設(shè)備的檢修與維護,保持機床完好,嚴防漏油。對清潔機床后遺留的油抹布、油棉紗等,應及時清理,并與鎂屑相隔離。
4 鎂屑火災的撲救
4.1 嚴禁使用水、泡沫、四氯化碳、二氧化碳滅火劑撲救。
4.2 對已燃金屬鎂屑應選用D級滅火器。如7150、D類干粉、干砂等,考慮到目前國內(nèi)市場上7150、D類干粉滅火器并不常見,而干砂對機床(特別是精密機床)損壞大,根據(jù)實際可就地取材選用75 %~80 %的覆蓋熔劑粉加20 %~25 %硫磺粉經(jīng)混合制成的撒粉熔劑灌裝在手提干粉滅火器中進行滅火,效果明顯。
4.3 撲救鎂屑火災時,應使滅火器噴嘴與起火鎂屑間保持一定距離,以盡量減少滅火器噴射過程中對鎂屑的沖擊作用,防止鎂屑擴散形成爆炸性混合物。
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1 鎂合金切削工藝的火災危險性
1.1 鎂屑性質(zhì)活潑,高溫下極易燃燒。鎂合金切削過程中,鎂屑切口處大部分是未氧化的鎂和鎂合金。由于金屬鎂屬一級遇濕易燃品,著火點及最小引燃能量低,加之切屑薄而小,比表面積大,因此高溫環(huán)境下在空氣中極易燃燒。
1.2 高速切削時會產(chǎn)生高溫,引燃鎂屑。機械加工時,為充分發(fā)揮刀具的切削性能,提高生產(chǎn)效率和工件質(zhì)量,一般要求較高的切削速度。而高速度的切削往往會使金屬切屑的溫度高達700°C~ 1 000°C,當缺乏冷卻液的有效供應時,高溫將足以引燃鎂屑起火。
1.3 鎂屑燃燒溫度高,火災蔓延速度快,撲救難度大。鎂一旦發(fā)生火災,其燃燒溫度可達3 000°C,燃燒熱值高達25 121 kJ/kg。當鎂屑呈粉狀時與空氣混合遇火能發(fā)生爆炸。此外,由于鎂高溫時遇水可發(fā)生化學反應放出氫氣,故金屬鎂火災中,水、泡沫、四氯化碳等滅火劑都受到限制,干粉、鹵代烷滅火劑的滅火效果亦不明顯,撲救難度大。
2 金屬切削加工過程中影響切削溫度的因素
金屬切削過程中,99 %的切削變形與摩擦所消耗的功轉(zhuǎn)化為熱能,可用(1)式表示:
Q總=Q1+Q2+Q3(1)
式中:Q總——切削過程產(chǎn)生的總熱量,又稱切削熱;
Q1——變形消耗的功轉(zhuǎn)變的熱量;
Q2——前刀面與切屑表面摩擦所消耗的熱量;
Q3——后刀面與切屑表面摩擦所消耗的熱量。
切削熱主要通過切屑、刀具、工件、切削液(如冷卻液、潤滑液)和周圍空氣傳導出去,當不加切削液時,則大部分熱由切屑傳出。
3 鎂合金切削加工工藝火災預防
3.1 控制好切削速度。切削熱的產(chǎn)生與切削速度呈同比例增長,因此切削速度對切削溫度影響極大。在實際工作中我們發(fā)現(xiàn),不同的切削速度產(chǎn)生的切削熱會使切屑的表面氧化膜顏色發(fā)生變化。因此,通過不同切削速度下的鎂合金切削氧化膜顏色,便可估算出安全的車床主軸轉(zhuǎn)速。
3.2 正確選擇切削液。除非機械構(gòu)造本身限制,在鎂合金切削加工時應始終充分供應切削液以及時降低切屑溫度?？紤]到鎂的化學特性,切削液的選擇應避免采用可燃、具有強氧化性及含水量較高的液體,從而防止冷卻液遇高溫鎂屑燃燒或反應放熱起火。
3.3 強化易燃、可燃物品的監(jiān)管。冷加工切削過程中使用的潤滑油及精密機床使用的液壓油、導軌油、主軸油等大多為可燃液體,而且一般儲油量都較大,如普通機床液壓油約有20 kg~70 kg。所以日常工作中應加強設(shè)備的檢修與維護,保持機床完好,嚴防漏油。對清潔機床后遺留的油抹布、油棉紗等,應及時清理,并與鎂屑相隔離。
4 鎂屑火災的撲救
4.1 嚴禁使用水、泡沫、四氯化碳、二氧化碳滅火劑撲救。
4.2 對已燃金屬鎂屑應選用D級滅火器。如7150、D類干粉、干砂等,考慮到目前國內(nèi)市場上7150、D類干粉滅火器并不常見,而干砂對機床(特別是精密機床)損壞大,根據(jù)實際可就地取材選用75 %~80 %的覆蓋熔劑粉加20 %~25 %硫磺粉經(jīng)混合制成的撒粉熔劑灌裝在手提干粉滅火器中進行滅火,效果明顯。
4.3 撲救鎂屑火災時,應使滅火器噴嘴與起火鎂屑間保持一定距離,以盡量減少滅火器噴射過程中對鎂屑的沖擊作用,防止鎂屑擴散形成爆炸性混合物。
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