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镁合金制品不是危险品!

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2016-01-26 10:26:00 来源:中国有色网 

  导读:

  目前,我国镁合金牺牲阳极只用于热水器内胆中,在石油管道等大型设备中并没有涉及,本文作者光钰科技(临沂)有限公司副总经理房中学,通过对镁合金牺牲阳极特性及加工储运和应用过程的简要分析,说明了镁合金牺牲阳极产品与《危险化学品名录》中与镁有关的危险货物的不同点,进而说明镁合金牺牲阳极不属于危险化学品(以下简称危化品)的范畴,呼吁大力扩大镁的应用,推广镁牺牲阳极在石油管路等大型工业管道的防腐蚀中应用。同时,就其他镁合金制品也作了进一步说明,以解决困扰镁合金制品生产企业在GB/T28001职业健康安全管理体系建立和认证过程中是否需要取得安全生产许可证的问题。

  目前,我国镁合金牺牲阳极只用于热水器内胆中,在石油管道等大型设备中并没有涉及,本文作者光钰科技(临沂)有限公司副总经理房中学,通过对镁合金牺牲阳极特性及加工储运和应用过程的简要分析,说明了镁合金牺牲阳极产品与《危险化学品名录》中与镁有关的危险货物的不同点,进而说明镁合金牺牲阳极不属于危险化学品(以下简称危化品)的范畴,呼吁大力扩大镁的应用,推广镁牺牲阳极在石油管路等大型工业管道的防腐蚀中应用。同时,就其他镁合金制品也作了进一步说明,以解决困扰镁合金制品生产企业在GB/T28001职业健康安全管理体系建立和认证过程中是否需要取得安全生产许可证的问题。

  牺牲阳极法阴极保护是用比钢铁的对地电位还要低的金属和合金制成的阳极与被保护物(如石油管线和热水器内胆等)连接,以阳极的腐蚀为代价,使被保护物不被腐蚀,为这种目的生产的阳极称为牺牲阳极。牺牲阳极材料的材料主要有镁合金、铝合金和锌合金三类,这三类材料的功能虽然相同,在实际应用生产过程、安全管理监督和职业健康安全认证过程中所受到的待遇却是不一样的,主要原因是这些部门都把包括镁合金牺牲阳极在内的所有镁合金制品都视为危化品进行管理,从而企业在安全生产运行和进行GB/T28001职业健康安全认证过程中需要做大量的辅助工作才能完成,企业运营成本大为上升。那么,镁合金牺牲阳极到底应不应该列入危化品的范畴呢?

  首先让我们看一下危化品的定义和《危险化学品名录》中与镁有关的危险货物。根据《危险化学品安全管理条例》第三条,危险化学品是指具有毒害、腐蚀、爆炸、燃烧、助燃等性质,对人体、设施、环境具有危害的剧毒化学品和其他化学品。根据《危险化学品名录》(2002版),目前与镁有关的危险化学品大约有30项。包括镁合金牺牲阳极在内的镁合金制品有或多或少关联的主要是第4类第1项易燃固体的41502和第3项遇湿易燃物品的43012(详见《危险化学品名录》)。

  2015年2月27日由安全监管总局等10个部委联合制定并新公布的《危险化学品目录(2015版)》,2015新版目录中列出的与镁有关的危险化学品见表1。

  2015年8月国家安监局组织编制了《危险化学品目录(2015版)实施指南(试行)》,其中危险化学品分类信息表(2015)中的序号1572的产品“镁”和1573的产品“镁合金”都是有特定指向和含义的,分别特指镁粉、镁粒、镁屑、带状镁产品和片状、带状或条状,含镁>

  50%的镁合金产品。这就排除了包括镁合金锭及镁合金牺牲阳极等镁合金加工件的产品。

  因此,下面我们将从三个方面具体分析镁合金牺牲阳极不属于危化品的范畴。

  镁合金牺牲阳极与危化品的结构和形态不同

  目前国内外所生产的镁合金牺牲阳极包括铸造镁合金牺牲阳极和挤压镁合金牺牲两种,是大量应用于地下管道和家用电热水器上保护管道和热水器内胆的阴极保护材料,从形状上和表1中所列危险货物不同,分别属于大型块状阳极和圆棒状阳极,见表2。

  由此可见,镁合金牺牲阳极无论以什么方式出现,都和非常容易燃烧的片状、带状、条状或粉状的危险货物不同。而且从结构上看,镁合金牺牲阳极在加工过程中,中间都有一根钢芯,用于在使用时支撑镁合金牺牲阳极基体,同时可以起到导电的作用。镁合金牺牲阳极在实际应用前,都需要和钢芯连接一根电缆线(铸造镁阳极)或螺帽(挤压镁阳极),连接方式都需要高温焊接过程,使电缆或螺帽与钢芯连接在一起而镁基本不会被熔化。

  镁合金牺牲阳极与危化品的加工与储运条件不同

  镁合金牺牲阳极有铸造和挤压两种成型方式,生产过程中原材料、半成品和成品无需通过特殊的手段进行保护。铸造过程是将原生镁锭、铝锭、锌锭等通过一定的配比,在电阻炉钢坩埚内经过熔化、精炼、静置、浇注等工序,在金属模型中冷却后,形成不同形状的产品。熔化和精炼过程都使用镁合金专用熔剂。和铝、锌类牺牲阳极一样,只要正确识别生产过程中的危险源并加以控制,就不会发生安全事故。挤压过程是将事先做好的镁合金坯料经过预热和挤压工序,将镁合金锭坯挤压成各类直径的产品,整个生产过程不会产生火灾和爆炸事故。

  从化学性质上,镁是一种可燃金属。然而,遵照认真编制的安全操作规程,镁可以熔化,可以加工而不会发生任何事故。特别是在固态下,诸如镁锭以及由镁锭加工而成的镁合金牺牲阳极和镁合金型材、镁合金压铸件等镁合金制品,要让其燃烧是很难的。镁是一种优良的热导体,而且作为实物,在其点燃前,整个件必须加热到接近熔点温度。通常这种情况不会发生,除非这块固体镁被其它来源的大火包围。从这方面讲,镁合金牺牲阳极无需特别的包装和防护,其储存和运输都非常方便。

  相反,镁在某些形式下,如危险货物之带状镁,就非常容易点燃。当镁处于《危险化学品名录》中的某一状态时,必须采取相应的安全防护措施。比如镁颗粒和镁粉的加工,所有生产设备都必须接地保护,以防因产生静电而发生火灾和爆炸事故。同时,这类危险货物储存和运输时也必须加以密封或通以保护气体,在外包装方面,也要按相关标准和规定贴上相应的危险品标识。

  需要进一步说明的是,一般镁合金牺牲阳极生产企业在生产过程所使用的镁锭都是重熔用镁锭,重熔用镁锭与皮江法冶炼产生的粗镁也有着本质的不同。粗镁在未经过熔化做成镁锭前,其内部结构还处于非常松散的结晶状态,不适宜于大批量储存,特别是夏天比较潮湿的季节,由于粗镁的化学反应活性较高,在潮湿空气中能自燃;遇水或酸发生反应放出氢气及热量, 能引起燃烧。

  镁合金牺牲阳极在应用过程中不会发生任何危险和危害

  以用于地下金属管道保护的铸造镁合金牺牲阳极为例来说明这个问题。由于镁合金牺牲阳极的特点是密度小、电位负、与钢铁的保护电位差大、保护半径大、单位重量发生电量大、被保护金属易极化,特别适用于高电阻率的土壤和淡水中金属的保护。因此,当镁合金牺牲阳极通过电缆线等方式与地下被保护的金属连接在一起后,镁合金牺牲阳极和被保护金属在土壤介质中就形成了一种大电池,此时被保护金属体为阴极,由于镁合金牺牲阳极的电位负于被保护金属体的电位,在保护电池中是阳极,被腐蚀消耗,故此称之为“牺牲”阳极。

  由此可见,镁合金牺牲阳极是有寿命周期的,随着使用年限的延长,镁合金牺牲阳极中的镁不断失去电子后形成镁离子而被消耗,这种过程是非常安全的。同时,镁合金牺牲阳极的最终产物是无毒的,无论是土壤中使用还是家用电热水器中使用的镁合金牺牲阳极,都不会对土壤和人体形成伤害。有文献报道,镁合金牺牲阳极用于电热水器,还有利于人体健康。

  为降低镁合金牺牲阳极的腐蚀速率,有时需要由外部电源提供保护电流,外部电源通过埋地的辅助阳极将保护电流引入地下,通过土壤提供给被保护金属,被保护金属在大电池中仍为阴极,其表面只发生还原反应,不会再发生金属离子的氧化反应,从而使腐蚀受到抑制。

  与镁合金牺牲阳极这种功能材料不同的是,危险货物在使用时都有一定的危险性和毒性,而且一旦发生危险,都是瞬间爆发的,对环境和人体的危险程度都相当大。特别是生产镁粉或颗粒的加工企业,因镁粉着火等引起的火灾或爆炸事故经常见诸有关报道。

  结语

  中国镁产业正处在迅猛发展的阶段。镁作为减重、节能、环保的优异材料,在世界未来可持续发展中将发挥重要的作用。扩大镁的应用不仅将是世界潮流,更是中国机遇,随着镁的冶炼和加工技术的发展以及生产成本的下降,中国镁产业将蓄势待发。为了鼓励中国镁产业的发展,除目前《危险化学品名录》中所列具体产品外,建议安全管理监督和职业健康安全认证部门应当区别对待镁合金制品企业,比如镁合金压铸企业和镁合金牺牲阳极这样的专业生产企业,不能把这类企业所生产的产品统统列入危化品的范畴进行管理。

  然而,提出这样的建议,并不是减少企业安全生产的主体责任,相反,企业需要严格落实国家和地方有关安全的政策和管理条例,制定安全生产操作规程和管理制度,确保安全生产的措施得到落实和执行,确保生命和财产安全。

  “危险化学品分类信息表(2015)”是各级安全监管部门判定危险化学品危险特性的重要依据。各级安全监管部门和职业健康安全认证机构针可根据《指南》中列出的各种危险化学品分类信息,有针对性地指导企业按照其所涉及的危险化学品危险特性采取有效防范措施,加强安全生产工作。我们不应该把镁合金牺牲阳极和镁合金压铸件这类镁合金制品纳入危化品的范畴,但同时可要求对生产该类镁合金制品的企业实施并执行安全标准流程,同时加强监管和考核,从而,企业不但减轻了为进行安全生产评价、获取安全生产许可证而带来的运营成本的增加,而且为促进中国镁产业的发展起到一定的推动作用。

(责任编辑:HN666)

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