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【編者按】安全生產(chǎn)大于天，安全責(zé)任重于山。作為粉體行業(yè)最具影響力的平臺(tái)之一，中國(guó)粉體網(wǎng)不忘初心，在“服務(wù)用戶、創(chuàng)造價(jià)值”的同時(shí)，亦肩負(fù)為公眾利益發(fā)聲的責(zé)任。只要您是粉體產(chǎn)業(yè)鏈上的一員，無(wú)論企業(yè)大小，我們將盡可能以各種形式在這個(gè)平臺(tái)上展示您的風(fēng)采。期待您的投稿，可以是生產(chǎn)安全、工人健康、環(huán)境保護(hù)等話題，也可以是企業(yè)重大動(dòng)向、技術(shù)交流、政策分析、市場(chǎng)研判等等。本期我們關(guān)注的是超音速氣流粉碎機(jī)生產(chǎn)超細(xì)粉體的危害及防范問(wèn)題。
目前使用超音速氣流粉碎機(jī)來(lái)生產(chǎn)超細(xì)粉體是一種較常用的方式，但使用過(guò)程存在著許多安全問(wèn)題，還沒(méi)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(kāi)展安全防護(hù)和管理工作。
超音速氣流粉碎機(jī)
圖片來(lái)源：某知名粉體裝備制造商
超音速氣流粉碎機(jī)的工作原理
通過(guò)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(shí)，就能達(dá)到粉碎的目的。在粉碎室內(nèi)由于離心力的作用，能達(dá)到粉體分級(jí)的作用。根據(jù)超音速氣流粉碎機(jī)碎樣的工作原理和實(shí)際的操作經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)碎樣過(guò)程中涉及到的主要安全問(wèn)題是粉塵危害。
圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)
超細(xì)粉體的危害
據(jù)有關(guān)資料顯示，超音速氣流粉碎機(jī)的粉碎極限在0.5μm左右。其原因?yàn)椋悍鬯檫^(guò)程是粉體顆粒在外力作用下內(nèi)部缺陷擴(kuò)展的結(jié)果。在粉碎的開(kāi)始階段，顆粒內(nèi)部原有的微裂紋在應(yīng)力作用下擴(kuò)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(guò)程的進(jìn)行，粉體顆粒越來(lái)越細(xì)，顆粒內(nèi)部的裂紋或結(jié)構(gòu)缺陷越來(lái)越小，促使裂紋擴(kuò)展所需的應(yīng)力越來(lái)越大，粉碎難度增加，粉碎效率降低，顆粒細(xì)化趨勢(shì)從而達(dá)到極限。
超細(xì)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(wú)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(guò)鼻腔、氣管、上呼吸道時(shí)，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(hù)性反射而排出。小于5μm的塵粒則會(huì)深入和滯留在肺泡中（部分0.4μm以下的粉塵可以在呼氣時(shí)排出）。
粉塵越細(xì)，在空氣中停留的時(shí)間越長(zhǎng)，被吸入的機(jī)會(huì)就越多。粉塵越細(xì)，其表面積越大，在人體內(nèi)的化學(xué)活動(dòng)越強(qiáng)，對(duì)肺的纖維化作用越明顯。同時(shí)，細(xì)微粉塵具有很強(qiáng)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(xì)粉塵上而被帶入肺部，從而促進(jìn)急性或慢性疾病的發(fā)生。
超音速氣流粉碎機(jī)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(duì)人體的危害最大，因此，使用超音速氣流粉碎機(jī)碎樣，操作者患?jí)m肺職業(yè)病的幾率會(huì)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?yàn)�，超音速氣流粉碎機(jī)碎樣過(guò)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(dá)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(diǎn)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(yáng)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(yán)重，爆發(fā)時(shí)間短，容易引起不完全燃燒，產(chǎn)生大量一氧化碳?xì)怏w使人員中毒。因此，粉塵爆炸的后果也是極其嚴(yán)重的。
超細(xì)粉塵的防治措施
過(guò)濾除塵設(shè)備。針對(duì)超音速氣流粉碎機(jī)產(chǎn)生的呼吸性粉塵：采用泡沫除塵，添加潤(rùn)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(duì)粉塵爆炸：宜采用濕法除塵，這樣可以減少產(chǎn)生過(guò)細(xì)的粉塵泄露，可以通過(guò)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(jià)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(lái)源：某風(fēng)機(jī)制造商
防護(hù)措施。對(duì)呼吸性粉塵的防治除采用除塵設(shè)備除塵外，個(gè)體防護(hù)也同樣重要�；诮�(jīng)濟(jì)等方面的原因，國(guó)內(nèi)個(gè)體防護(hù)措施主要是佩帶口罩。口罩的核心是濾料，呼吸性粉塵通過(guò)濾料時(shí)，主要是通過(guò)擴(kuò)散及慣性沉降而被阻擋和粘附。在口罩選擇上要符合人機(jī)工程學(xué)的原理，除了選擇本身無(wú)毒無(wú)味并具有一定的抗拉強(qiáng)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(hù)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(jìn)行抑制，例如嚴(yán)禁火源、控制各種靜電、降低粉塵濃度、加強(qiáng)通風(fēng)等方式。
圖片來(lái)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(jìn)行防護(hù)外，還需要實(shí)施以下管理措施：(1)增加作業(yè)區(qū)濕度、加強(qiáng)通風(fēng)換氣、儲(chǔ)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(guò)程中稍有漏縫，粉塵就會(huì)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(hù)用品，操作人員也要養(yǎng)成習(xí)慣、按規(guī)定正確佩帶防護(hù)用品；(4)加強(qiáng)工人粉塵知識(shí)的安全教育和培訓(xùn)，提高工人對(duì)粉塵危害和防治的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)操作人員的自我保護(hù)意識(shí)；(5)對(duì)現(xiàn)有防塵設(shè)備做好維護(hù)管理，保證其正常運(yùn)行，發(fā)揮防塵作用。同時(shí)要投入資金，進(jìn)行技術(shù)改造，提高防塵設(shè)備的防塵效率和作業(yè)自動(dòng)化水平。
小結(jié)：
超音速氣流粉碎機(jī)生產(chǎn)超細(xì)粉體的安全問(wèn)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(hù)及管理措施的實(shí)施上進(jìn)行綜合治理。
資料來(lái)源：
朱常龍等.超音速氣流粉碎機(jī)生產(chǎn)超細(xì)粉體的安全問(wèn)題探討.安全與環(huán)境工程
