防爆测试工程师为你解答：论爆炸性危险环境使用防爆工具的重要性

案例1：

2013年11月22日，位于青岛市黄岛区的某公司输油管线破裂，在处置过程中，现场作业人员采用液压破碎锤在暗渠盖板上打孔破碎，产生撞击火花，引发暗渠内油气爆炸，在入海口被油污染海面上发生爆燃。

案例2：

2019年9月15日，山东省菏泽某企业氧化车间发生火灾事故，经初步核查，事故原因为当班员工使用非防爆工具铁锨出料，遇铁质接料托盘产生火花；卧式螺旋下卸料离心机在运转过程中，混入空气与甲苯蒸汽形成爆炸性气体，经出料口泄漏，遇到火花，发生爆燃！

这两起都是由于在爆炸性场所使用非防爆工具引起的爆炸性事故。惨痛的教训再一次说明了在爆炸性场所使用防爆工具的重要性和必要性。

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防爆工具的应用背景

防爆工具自80年代起才在我国开始有规模地生产和得到比较广泛的应用。在此之前，易燃易爆场所的工人在使用工具进行操作时，常采用在钢制工具与被接触部件的相互表面涂抹黄油或在操作部位浇冷水的办法冒险作业。如果需要在易燃易爆的生产车间内用钢制手工具进行维修、清扫时，则属于动火作业，慎重的单位则要停产，影响企业效益。为此，一些大企业和有色金属生产厂、铸造加工厂曾制造了一些有色金属材料的工具，但大多数工具的机械性能不理想，防爆性能也不可靠。有些单位在钢制工具上镀一层有色金属，因工作部位易膳报，如果发生碰撞，均可露出钢材表面，故防爆性能并不可靠。我国的一些引进工程和大型企业常因无防爆工具而不能开工，不得不动用外汇向国外购买，如上海某厂一次从国外购买防爆手工具花了6万美元。但更多的情况是：在易燃易爆场所许多人还没有认识到用钢制工具操作会产生火花而引燃引爆，有人存有侥幸心理，认为多少年来就是用普通钢制工具操作也没有出问题。由此而导致的火灾、爆炸事故屡有发生。

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防爆工具的防爆原理

普通工具材质通常由钢铁材料制成，在使用过程中由于摩擦和撞击会产生火花，主要原因为钢铁材料为增加其强度和硬度加入了较多的碳，在摩擦和撞击时，集聚的热量不能及时被吸收和传导，热量集中到使用过程中产生的微小金属颗粒上就会产生火花，这些工具不能在爆炸危险场所使用。

在爆炸危险场所使用的工具必须由不产生摩擦火花、撞击火花，甚至不能产生炽热高温表面的特种材料制成，这样的工具称为防爆工具。防爆工具的主要材料是铜，铜几乎不含碳，导热性能非常好，由于其材质较软，发生摩擦或撞击时，接触点会发生塑性变形而避免能量过于集中，产生的热量也会迅速分散而减少出现炽热高温的危险。纯铜的强度和硬度太低，不能直接用做工具，需要添加适当的金属元素如铝、钛、铍、镍等熔炼成铜合金以提高其强度和硬度。

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防爆工具的分类

◆ 根据材料的不同防爆工具主要分为两大类：

◇ 铝铜合金（俗称铝青铜）防爆工具，具体材质是以高纯度电解铜为基体加入适量铝、镍、锰、铁等金属，组成铜基合金。

◇ 铍青铜合金（俗称铍青铜）防爆工具，具体材质是以高纯度电解铜为基体加入适量铍、镍等金属，组成铜基合金。

◇ 这两种材质的导热、导电性能都非常好。

◆ 根据防爆工具的制造工艺区分也可分为两大类：

◇ 铸造工艺：属传统制造工艺，国内大多数防爆工具生产企业广泛采用。

● 铸造工艺优点：工艺简单、制造成本低。

● 缺点：产品密度、硬度、抗拉强度、扭力较低，气孔、沙眼较多导致产品使用寿命较短。

◇ 锻造工艺：利用大型压力机或冲床，配合高耐热成形模具一次性锻压制成。

● 锻造工艺优点：产品密度、硬度、抗拉强度、扭力大大提高，基本杜绝气孔、沙眼，使产品机械性能使用寿命比传统铸造工艺长1倍左右。

● 缺点：产品设备、模具投资较大，致使成本较高。

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使用防爆工具的注意事项

◆ 敲击类工具产品，日常工作中连续敲击20次后应该对工具的表面附着物进行处理，揩净后再做使用，千万不要连续使用，以免因为长时间地处于摩擦会使工具受热。

◆ 扳手类产品不可超力使用，更不能用套管或绑缚其它金属棒加长力臂，以及用锤敲击（敲击扳手除外）的方法旋纽紧固件。

◆ 使用后要揩净表面污秽和积物，放置干燥的安全地方保存。

◆ 刃口类工具应放在水槽内轻轻接触砂轮进行刃磨，不可用力过猛和接触砂轮时间过长。

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常见的防爆工具