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目前使用超音速氣流粉碎機來生產(chǎn)超細粉體是一種較常用的方式,，但使用過程存在著許多安全問題,，還沒有引起足夠的重視，不利于操作人員的人身健康與安全,。因此,，有必要了解其工作原理，找出安全隱患,，深入開展安全防護和管理工作,。
超音速氣流粉碎機
圖片來源：某知名粉體裝備制造商
超音速氣流粉碎機的工作原理
通過安裝在粉碎室周圍的超音速噴嘴，利用壓縮空氣的壓力能,，在粉碎室內(nèi)形成高速氣流軌跡,，這種超音速噴射氣流，使粉料受到撞擊,、剪切,、壓縮等力的作用，粉體互相間產(chǎn)生激烈摩擦,，當(dāng)外應(yīng)力大于粒子本身的內(nèi)應(yīng)力時,，就能達到粉碎的目的。在粉碎室內(nèi)由于離心力的作用,，能達到粉體分級的作用,。根據(jù)超音速氣流粉碎機碎樣的工作原理和實際的操作經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)碎樣過程中涉及到的主要安全問題是粉塵危害,。
圖片來源：網(wǎng)絡(luò)
超細粉體的危害
據(jù)有關(guān)資料顯示,，超音速氣流粉碎機的粉碎極限在0.5μm左右。其原因為：粉碎過程是粉體顆粒在外力作用下內(nèi)部缺陷擴展的結(jié)果,。在粉碎的開始階段,，顆粒內(nèi)部原有的微裂紋在應(yīng)力作用下擴展，裂紋尺寸較大,，所需臨界應(yīng)力較小,，粉碎效果最為明顯。隨著粉碎過程的進行,，粉體顆粒越來越細,，顆粒內(nèi)部的裂紋或結(jié)構(gòu)缺陷越來越小，促使裂紋擴展所需的應(yīng)力越來越大,，粉碎難度增加,，粉碎效率降低，顆粒細化趨勢從而達到極限,。
超細粉塵的粒度大小,、濃度多少不同，在呼吸系統(tǒng)各部位沉積的速度,、部位也各不相同,。一般直徑在100μm以上的塵粒很快在空氣中沉降,，無害于人體健康。10μm以上的塵粒被阻留于呼吸道之外,，5μm～10μm的塵粒通過鼻腔,、氣管、上呼吸道時,，大部分被這些氣管的汗毛和分泌粘液所阻留,，經(jīng)咳嗽,、噴嚏等保護性反射而排出,。小于5μm的塵粒則會深入和滯留在肺泡中（部分0.4μm以下的粉塵可以在呼氣時排出）。
粉塵越細,，在空氣中停留的時間越長,，被吸入的機會就越多。粉塵越細,，其表面積越大,，在人體內(nèi)的化學(xué)活動越強，對肺的纖維化作用越明顯,。同時,，細微粉塵具有很強的吸附能力，在粉塵周圍若有有害氣體,、液體和金屬元素,，則都能吸附在微細粉塵上而被帶入肺部，從而促進急性或慢性疾病的發(fā)生,。
超音速氣流粉碎機碎樣所得的粉塵粒徑絕大多數(shù)在5μm以下,，而5μm以下的粉塵對人體的危害最大，因此,，使用超音速氣流粉碎機碎樣,，操作者患塵肺職業(yè)病的幾率會明顯增加。
其次,，粉塵大規(guī)模地散布于空氣中形成粉塵云后,，還有可能發(fā)生粉塵爆炸。因為,，超音速氣流粉碎機碎樣過程中未捕獲的粉塵粒子具有合適的粒徑和分布狀態(tài),，一般粒徑小于5μm，在空氣中的分散穩(wěn)定性好,，極易達到爆炸極限,。如果在這些粒子周圍有足夠助燃空氣，并具備其最小點火能,，那么就容易發(fā)生粉塵爆炸,。
而且,，由局部粉塵云爆炸產(chǎn)生的沖擊波使大量的沉積粉塵飛揚并與空氣混合，還有可能形成二次爆炸,。由于粉塵爆炸具有能量大,，破壞嚴重，爆發(fā)時間短,，容易引起不完全燃燒,，產(chǎn)生大量一氧化碳氣體使人員中毒。因此,，粉塵爆炸的后果也是極其嚴重的,。
超細粉塵的防治措施
過濾除塵設(shè)備。針對超音速氣流粉碎機產(chǎn)生的呼吸性粉塵：采用泡沫除塵,，添加潤濕劑除塵,，超聲霧化技術(shù)，復(fù)合濾料袋式除塵,，折疊式除塵布袋,，寬間距靜電除塵，除塵效果較好,。而針對粉塵爆炸：宜采用濕法除塵,，這樣可以減少產(chǎn)生過細的粉塵泄露，可以通過水蒸氣的掩蓋作用使氧濃度降低,，還可以降低粉塵表面能,，從而降低發(fā)生粉塵爆炸的概率。從價格上考慮,，應(yīng)采用濕法除塵,。從除塵的整體性能考慮應(yīng)采用組合除塵方式。
濕式除塵器
圖片來源：某風(fēng)機制造商
防護措施,。對呼吸性粉塵的防治除采用除塵設(shè)備除塵外,，個體防護也同樣重要�,；诮�(jīng)濟等方面的原因,，國內(nèi)個體防護措施主要是佩帶口罩�,？谡值暮诵氖菫V料,，呼吸性粉塵通過濾料時，主要是通過擴散及慣性沉降而被阻擋和粘附,。在口罩選擇上要符合人機工程學(xué)的原理,，除了選擇本身無毒無味并具有一定的抗拉強度等性能外，還要著重考慮其阻塵效率和呼吸阻力,。粉塵爆炸的防護方法包括隔離,、泄爆和抑制,，其中主要是根據(jù)發(fā)生粉塵爆炸必備條件進行抑制，例如嚴禁火源,、控制各種靜電,、降低粉塵濃度、加強通風(fēng)等方式,。
圖片來源：網(wǎng)絡(luò)
管理措施,。為了盡可能地減少粉塵危害，除采用除塵設(shè)備和進行防護外,，還需要實施以下管理措施：(1)增加作業(yè)區(qū)濕度,、加強通風(fēng)換氣、儲備滅火器材等,；(2)由于粉塵大都是由10μm以下的小顆粒組成,，在制造過程中稍有漏縫,，粉塵就會冒出,，造成作業(yè)區(qū)污染，因此,，應(yīng)確保接頭處的密閉性,；(3)按規(guī)定為操作人員配置防護用品，操作人員也要養(yǎng)成習(xí)慣,、按規(guī)定正確佩帶防護用品,；(4)加強工人粉塵知識的安全教育和培訓(xùn)，提高工人對粉塵危害和防治的認識,，增強操作人員的自我保護意識,；(5)對現(xiàn)有防塵設(shè)備做好維護管理，保證其正常運行,，發(fā)揮防塵作用,。同時要投入資金，進行技術(shù)改造,，提高防塵設(shè)備的防塵效率和作業(yè)自動化水平,。
小結(jié)：
超音速氣流粉碎機生產(chǎn)超細粉體的安全問題主要是粉塵危害，包括呼吸性塵肺病和粉塵爆炸,。應(yīng)從除塵設(shè)備的選擇,，防護及管理措施的實施上進行綜合治理。
資料來源：
朱常龍等.超音速氣流粉碎機生產(chǎn)超細粉體的安全問題探討.安全與環(huán)境工程
