金屬3D打印是增材制造行業(yè)的一項重要生產(chǎn)工藝。據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?；l(fā)展的蛻變，目前廣泛應用于航空航天、醫療、汽車(chē)等領(lǐng)域，涵蓋了產(chǎn)品的設計、原型制造、批量生產(chǎn)、工裝夾具、保障維修等，行業(yè)規模不斷壯大。產(chǎn)業(yè)規模從2012年的10億元左右增長(cháng)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)的規上企業(yè)數量從2016年的20余家增長(cháng)到2022年的近200家。其中營(yíng)收過(guò)億的企業(yè)數量從2012年的3家增長(cháng)到2022年的42家。
中鋼集團武漢安全環(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)險不亞于任一家傳統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)險防控中尚未引起足夠的重視，應該高度關(guān)注3D打印設備研發(fā)過(guò)程及應用3D打印技術(shù)制造加工過(guò)程中粉塵爆炸風(fēng)險，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鋁粉，本身易燃、遇水反應可放出易燃氣體（氫氣）。爆炸機理主要是：鋁粉和水反應釋放氫氣的同時(shí)還會(huì )產(chǎn)生熱量，當水量足夠時(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，因導熱性能差，反應放出的熱量很容易在鋁粉堆中累積，從而出現溫度升高的現象，而溫度越高，鋁粉和水的反應越激烈，累積的熱量也越多，往往將導致鋁粉的自燃。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，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。針對這些燃爆風(fēng)險，建議采取以下防護措施：●一是強化過(guò)程風(fēng)險管控。建議金屬3D打印及其過(guò)濾工序采用惰性氣體保護方式，并實(shí)時(shí)監測氧濃度數據，確保相關(guān)工序在低氧濃度下運行，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；若使用大量水對廢棄粉料進(jìn)行浸泡處置，應在開(kāi)放空間進(jìn)行，防止氫氣累積。● 三是加強應急處置。當生產(chǎn)或處置過(guò)程中出現鋁粉著(zhù)火情況，火情較輕時(shí)可使用沙子覆蓋滅火，滅火過(guò)程應避免揚塵；無(wú)滅火條件、涉火設備可搬離至安全區域時(shí)，可讓其自行燃燒；嚴禁使用水或泡沫滅火劑滅火，避免事故后果擴大化。
可燃性粉塵：可與助燃氣體發(fā)生氧化反應而燃燒的粉塵。點(diǎn)火源：能使局部粉塵云的溫度驟增發(fā)生燃燒的高溫熱源。第一次爆炸氣浪，會(huì )把沉積在設備或地面上的粉塵吹揚起來(lái)，在爆炸后短時(shí)間內爆炸中心區會(huì )形成負壓，周?chē)男迈r空氣便由外向內填補進(jìn)來(lái)，與揚起的粉塵混合，從而引發(fā)二次爆炸。二次爆炸時(shí)，粉塵濃度會(huì )更高。
《工貿企業(yè)粉塵防爆安全規定》第二條 存在可燃性粉塵爆炸危險的冶金、有色、建材、機械、輕工、紡織、煙草、商貿等工貿企業(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督管理，適用本規定。《工貿企業(yè)粉塵防爆安全規定》第七條 粉塵涉爆企業(yè)應當結合企業(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當包括下列內容：（四）粉塵防爆專(zhuān)項安全生產(chǎn)教育和培訓；（六）除塵系統和相關(guān)安全設施設備運行、維護及檢修、維修管理；相關(guān)企業(yè)哪些情形被判定為重大事故隱患？
《工貿企業(yè)重大事故隱患判定標準》第十一條 存在粉塵爆炸危險的工貿企業(yè)有下列情形之一的，應當判定為重大事故隱患：
（一）粉塵爆炸危險場(chǎng)所設置在非框架結構的多層建(構)筑物內，或者粉塵爆炸危險場(chǎng)所內設有員工宿舍、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、可燃性粉塵與可燃氣體等易加劇爆炸危險的介質(zhì)共用一套除塵系統，或者不同建（構）筑物、不同防火分區共用一套除塵系統、除塵系統互聯(lián)互通的；（三）干式除塵系統未采取泄爆、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采用正壓除塵方式，或者其他可燃性粉塵除塵系統采用正壓吹送粉塵時(shí)，未采取火花探測消除等防范點(diǎn)燃源措施的；（五）除塵系統采用重力沉降室除塵，或者采用干式巷道式構筑物作為除塵風(fēng)道的；（六）鋁鎂等金屬粉塵、木質(zhì)粉塵的干式除塵系統未設置鎖氣卸灰裝置的；（七）除塵器、收塵倉等劃分為20區的粉塵爆炸危險場(chǎng)所電氣設備不符合防爆要求的；（八）粉碎、研磨、造粒等易產(chǎn)生機械點(diǎn)燃源的工藝設備前，未設置鐵、石等雜物去除裝置，或者木制品加工企業(yè)與砂光機連接的風(fēng)管未設置火花探測消除裝置的；（九）遇濕自燃金屬粉塵收集、堆放、儲存場(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)現場(chǎng)積塵嚴重的。
