怀着无比惋惜与沉痛的心情,我们获悉一则令人痛心的消息:3月20日晚,重庆大学一实验室发生爆炸事故,此次事故造成1名学生不幸遇难、3名学生受伤。一条年轻的生命永远定格在求学路上,4个家庭承受着难以承受的伤痛,我们向遇难学生的家属致以最深切的慰问,向受伤学生表示诚挚的关切,愿伤者早日康复,也对这起意外事故的发生深感悲痛与惋惜。目前,相关部门正全力开展事故原因调查,我们期盼调查结果早日公布,明确事故根源,也希望所有科研机构、实验室能以此为戒,深刻汲取教训,筑牢安全防线,杜绝此类悲剧再次发生。


疑似因操作不当引发实验物品闪爆。
结合此次实验室爆炸事故(据后续相关披露,事故与镁基合金粉末爆燃相关),3D打印技术中常用的金属粉末(尤其是铝、镁、钛等易燃易爆粉末)的储存、使用安全至关重要。金属粉末因比表面积大、反应活性高,若操作不当、防护不到位,极易引发燃烧、爆炸等安全事故,因此必须严格遵循相关安全规范和操作要求,以下将详细梳理其储存、使用的核心注意事项,重点强调铝、镁、钛等易燃易爆粉末的特殊防护要求。
一、3D打印金属粉末通用储存注意事项
3D打印所用金属粉末(无论是否易燃易爆),其储存环节均需遵循“防潮、防氧化、防污染、防明火、防静电”的核心原则,严格按照GB/T 44237—2024《增材制造用金属粉末的包装、标志、运输和贮存》等国家标准执行,具体要求如下:
储存环境管控:储存场所需独立设置,远离火种、热源(如暖气、烤箱、电源插座等),严禁明火、吸烟行为。环境温度需控制在5℃~35℃,相对湿度不超过75%,避免潮湿、高温环境导致粉末氧化、结块或反应活性升高;同时保持场所通风良好,配备防爆型通风设备,防止粉尘积聚形成粉尘云,且通风系统需独立设置,不与其他区域互联互通。
容器选择与密封:金属粉末需存放在密封、防静电的专用容器中,严禁使用普通塑料桶、玻璃瓶等易产生静电、易破损的容器。容器盖需密封严密,防止空气、水分进入导致粉末氧化,同时避免粉末泄漏形成扬尘。对于批量储存的粉末,容器应放置在防静电托盘上,减少静电产生。
分区分类存放:不同类型、不同特性的金属粉末需分区存放,严禁混合储存(尤其是易燃易爆粉末与其他粉末、化学品分开),避免发生化学反应。储存区域需设置清晰的标识,标明粉末名称、特性、危险等级及应急处理方式,同时设置安全警示标志,禁止非专业人员进入。此外,不得与活性化学品共同存放,需按照隔离储存或分离储存的要求,确保不同禁忌物品之间保持安全距离。
消防与应急装备:储存场所需配备与储存粉末数量、特性相匹配的灭火器材,如干粉灭火器(针对金属火灾需选用D类干粉灭火剂)、惰性气体灭火设备等,且器材需定期检查、维护,确保完好可用。同时,储存区域需配备应急防护用品(如防护手套、护目镜、防毒面具),以及泄漏处理工具,明确应急处置流程。
人员管理:储存区域仅允许经过专业培训、熟悉粉末特性及安全操作的人员进入,进入人员需穿戴防静电服、防静电鞋,严禁携带手机、钥匙等易产生静电、火花的物品。定期对储存区域进行检查,及时清理散落的粉末,避免粉尘堆积。
二、3D打印金属粉末通用使用注意事项
金属粉末在3D打印的取粉、加料、打印、清理等全流程,需严格控制操作规范,防范粉尘扬尘、静电产生、明火引燃等风险,具体要求如下:
操作环境要求:使用区域需保持整洁、干燥,地面采用防静电材质,避免粉尘积聚。操作区域需设置局部排风装置,及时排出飞扬的粉末,防止形成粉尘云;同时,操作区域的电气设备需选用防爆型,符合GB 50058《爆炸危险环境电力装置设计规范》要求,避免电气火花引燃粉末。
取粉与加料操作:取粉、加料时动作需轻柔、缓慢,严禁剧烈倾倒、撞击,防止粉末飞扬产生粉尘云,同时避免摩擦产生静电。取粉工具需专用,严禁混用,使用后及时清理、密封。对于易燃易爆粉末,取粉、加料需在惰性气体(如氮气、氩气)保护下进行,避免粉末与空气充分接触。
打印过程管控:3D打印设备需定期检查、维护,确保设备运行正常,避免设备故障产生火花、高温。打印过程中需严格控制打印参数(如温度、功率),防止局部过热引燃粉末。打印过程中产生的烟尘需通过专用除尘系统处理,采用不产生火花的除尘器,避免烟尘积聚引发危险,且除尘系统需按照不同工艺分区域相对独立设置。
粉尘清理:操作结束后,需及时清理操作区域、设备表面的散落粉末,清理时需使用防静电吸尘器,严禁用压缩空气吹、用扫帚扫(避免产生扬尘和静电)。清理的废粉需收集在专用的密封容器中,标注“废粉”标识,单独存放,由具有相应资质的机构进行无害化处理,严禁随意丢弃。
个人防护:操作人员需穿戴全套个人防护用品,包括防静电服、防静电手套、护目镜、防尘口罩(或防毒面具,根据粉末特性选择),避免粉末接触皮肤、吸入呼吸道,造成人身伤害。操作结束后,需及时清洗衣物、手部,避免粉末残留。
三、铝、镁、钛等易燃易爆金属粉末的特殊注意事项
铝、镁、钛粉末属于典型的易燃易爆金属粉末,其化学性质活泼,比表面积大,与空气、水分、氧化剂接触易发生剧烈反应,甚至引发燃烧、爆炸,且燃烧后难以扑救,因此除遵循上述通用要求外,还需严格执行以下特殊防护要求,结合AQ 4272《铝镁制品机械加工粉尘防爆安全规范》、T/COSHA《金属增材制造安全规程》等规范,重点强化风险管控:
(一)铝粉末的特殊注意事项
储存特殊要求:铝粉末易氧化、受潮,且受潮后易产生氢气,增加爆炸风险,因此需采用真空包装或充惰性气体(氮气、氩气)密封储存,储存环境需严格控制湿度(不超过60%),温度控制在5℃~30℃。严禁与水、酸、碱、氧化剂(如高锰酸钾、氯酸钾)等物质同库储存,避免发生化学反应。每间实验室存放的铝粉末总量不应超过50kg,单一包装容器不大于25kg。
使用特殊要求:取粉、加料必须在惰性气体保护下进行,严禁在潮湿环境中操作。操作过程中严禁使用水冲洗设备、地面,避免铝粉末与水接触产生氢气。若发生铝粉末泄漏,需立即停止操作,关闭通风设备,用干燥的沙土覆盖泄漏粉末,严禁用手接触、用压缩空气吹,防止产生静电引燃。铝粉末燃烧时,严禁用水、泡沫灭火器扑救,需使用D类干粉灭火剂(如石墨粉、铜粉)或干砂覆盖灭火。
二)镁粉末的特殊注意事项
镁粉末是极易燃烧、爆炸的金属粉末,其点火能量极低(部分镁合金粉末最小点火能低于25mJ),与空气接触即可缓慢氧化放热,堆积后易发生自燃,且燃烧时温度极高,还可能产生有毒烟气,此次重庆大学实验室爆炸事故即与镁基合金粉末爆燃相关,需重点防范:
储存特殊要求:镁粉末需采用真空密封包装,充惰性气体保护,储存于防爆、防潮、通风良好的专用库房,温度控制在5℃~25℃,相对湿度不超过50%,严禁潮湿环境。库房需采用防爆结构,地面干燥、无积水,严禁与水、酸、碱、氧化剂、易燃物同库储存。储存容器需选用防爆容器,放置在防静电托盘上,避免碰撞、摩擦产生火花。
使用特殊要求:操作前需检查操作环境是否干燥、无明火,操作人员需穿戴防静电、防火花的防护用品。取粉、加料需在惰性气体保护下进行,动作轻柔,避免粉末飞扬形成粉尘云;严禁将镁粉末与其他金属粉末混合使用,避免降低点火能量,增加爆炸风险。打印设备需配备惰性气体保护系统和温度监测装置,实时监测设备内部温度,若温度超过80℃需自动停机。若发生镁粉末自燃或燃烧,严禁用水、泡沫、二氧化碳灭火器扑救,需使用D类干粉灭火剂或干砂覆盖,隔绝空气灭火;若泄漏量较大,需立即撤离人员,启动应急响应。
(三)钛粉末的特殊注意事项
储存特殊要求:钛粉末易氧化,氧化后可能形成易燃的氧化钛粉末,因此需真空密封包装或充惰性气体储存,储存环境需干燥、通风,温度控制在5℃~30℃,相对湿度不超过60%。严禁与氧气、氧化剂、易燃物同库储存,避免发生氧化反应引发燃烧。储存区域需配备氧含量在线监测设备,确保氧含量低于5%,防止钛粉末氧化放热。
使用特殊要求:操作过程中需保持操作区域无氧或低氧环境,采用惰性气体保护,避免钛粉末与空气充分接触。取粉、加料工具需经过防静电处理,严禁剧烈撞击、摩擦。打印过程中需严格控制打印温度,避免局部过热导致钛粉末燃烧。若发生钛粉末泄漏,需用惰性气体吹扫,再用干燥沙土覆盖收集,严禁暴露在空气中。钛粉末燃烧时,需使用D类干粉灭火剂扑救,严禁用水、泡沫灭火器。
四、补充安全要求
培训与管理:所有接触3D打印金属粉末的人员,必须经过专业的安全培训,熟悉粉末特性、安全操作规范及应急处置方法,经考核合格后方可上岗,严禁未经培训人员操作。实验室需建立健全粉尘防爆安全管理制度,定期开展风险辨识评估和隐患排查,每月至少自查一次,每季度开展一次第三方审计。
应急处置:实验室需制定金属粉末燃烧、爆炸的专项应急预案,配备齐全的应急装备,定期组织应急演练,确保操作人员熟练掌握应急处置流程。发生事故时,需立即停止操作,撤离人员,切断电源、气源,按照应急预案采取灭火、堵漏等措施,严禁盲目处置,避免事故扩大。
设备维护:3D打印设备、除尘系统、储存容器等需定期检查、维护,及时排查设备故障(如轴承渗漏、温度异常等),做好维护记录,严禁设备“带病运行”。对于涉及易燃易爆粉末的设备,需安装火花探测熄灭、风压差监测等装置,实现实时监控。
此次重庆大学实验室爆炸事故,为所有科研机构、实验室敲响了安全警钟。3D打印金属粉末的安全管理,容不得丝毫疏忽,每一个操作环节、每一项防护措施,都关乎人员生命安全。希望所有相关单位能深刻汲取此次悲剧教训,严格落实安全主体责任,规范金属粉末的储存、使用流程,强化安全培训和应急管理,切实防范各类安全事故发生,为科研人员营造安全、可靠的工作环境,杜绝此类令人痛心的悲剧再次上演。


