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離心機事故及其預防措施

高效分離機械——離心機在化肥、化工、煉油、制藥、食品和國防等工業中應用相當廣泛。由于離心機所處理的物料種類繁多, 而且許多是易燃易爆的, 這就易引起燃燒爆炸事故的發生。又因其轉速極高, 如操作不慎或違章作業,與轉動著的離心機轉鼓內的物料接觸, 將造成手指、手臂截斷事故。此外, 由于種種原因引起的轉鼓破裂、轉鼓位移、人孔蓋板飛出等也會造成嚴重的人員傷亡事故。
離心機常見的事故有燃燒爆炸、操作失誤、機械傷人、腐蝕致使轉鼓破裂和異常振動等, 其主要原因及預防措施如下。
1、燃燒爆炸事故及預防措施
離心機發生燃燒爆炸的三個條件是: 可燃物、氧化劑和點火源。而物料的溫度對燃燒爆炸有重要影響。
1.1 事故原因
1.1.1在刮刀式離心機處理物料的溫度低于其閃點或非刮刀式離心機處理的溫度等于或高于其閃點的情況下, 發生燃燒爆炸的可能性較大。
1.1.2 當刮刀式離心機處理的物料溫度等于或高于其閃點時, 發生燃燒爆炸的可能性極大。       
1.1.3 離心機因下料不均勻, 偏心運轉, 轉鼓負荷過重, 致使轉鼓與機殼摩擦起火,引起機內可燃性氣體爆炸。
1.1.4 離心機下料管緊固螺栓松動, 與推料器相碰撞產生火花, 引起機內可燃性氣體爆炸。
1.1.5 可燃性氣體泄漏到離心機內, 形成爆炸性混合氣體, 當離心機高速運轉時, 因產生靜電火花而爆炸。
1.1.6 離心機使用時間過長, 腐蝕嚴重, 使其轉鼓變薄而導致轉鼓運轉時爆炸。
1.1.7 違反操作規程, 超電流、超溫、超壓運行或在崗位上吸煙而引爆。
1.1.8 超速運轉引起轉鼓爆炸。轉鼓的轉速一般都很高, 如超速運轉(超過最大安全轉速) 而使其應力超過轉鼓材料的許用應力時,將引起轉鼓爆炸。
1.2 預防措施(逐條對應諸事故原因)
1.2.1 采用惰性氣體或其它氣體保護,如用氮氣或二氧化碳氣體(或煙道氣) 沖淡氧氣的濃度; 控制氧氣的濃度, 可采用流量監控法、壓力監控法, 若為正壓操作, 最好采用壓力監控法。
1.2.2 一般可采用氧濃度監控法, 嚴格控制氧的濃度。
    采用上述方法時, 首先必須保證氮氣的氣源充足, 當氮氣壓力不足或供氮系統發生故障時, 通過報警裝置發出警報, 自動停車; 在離心機啟動時, 必須用氮氣對離心機系統進行氣體置換, 經檢測氧氣的濃度達到1% —2% 時方能開車; 當離心機進液時, 對浮液和洗液都必須以氮氣保護, 防止空氣在進液結束時或隨液體的旋渦霧沫一起進入離心機; 停電時, 為實現氮氣吹掃工作仍能正常進行, 要求選用常閉式電磁閥, 以保證氮氣管線閥門在停電時始終處于開啟狀態。
1.2.3 嚴格執行操作規程, 控制投料量, 且均勻下料, 若發現下料不均勻時, 及時處理, 使之均勻; 定期檢查離心機上的放空管,使之暢通無阻。
1.2.4 安裝時擰緊緊固螺栓。
1.2.5 采用晶液分離器壓液時, 應嚴格按操作規程進行, 嚴防可燃性氣體進入機內。
1.2.6 加強設備維護管理, 特別是易腐蝕的設備要加強防腐和維護。
1.2.7 壓晶液時, 應每分離一次壓一次晶液, 而且壓液閥門不宜開得過大, 防止超壓運行; 嚴格勞動紀律, 嚴禁上班吸煙。
1.2.8 如果驅動機械有可能超過轉鼓的安全轉速, 就應安裝一個限速器, 使其轉速限制在安全范圍之內, 因此, 離心機的銘牌上一般都應注明最大安全轉速。
2、操作失誤、機械傷人事故及預防措施
在離心機的人身安全事故中, 大多數是因誤操作或違反操作規程所致。
2.1事故原因
2.1.1 在離心機加料時, 轉鼓內的物料不可能達到絕對的均勻分布, 亦即會出現不平衡, 因此, 轉鼓高速旋轉時, 這種不平衡將導致轉鼓的振動。此振動將使其頂部和保護機殼下部之間的間隙或轉鼓與機殼之間的間隙發生變化且不均勻, 若操作不慎或睡覺而將手指、手臂伸進此間隙內, 就很容易卡在里面被折斷, 甚至身體被拽入轉鼓內, 造成人身傷亡。有的人在放料時, 將橡膠管從身后圍過來, 放進離心機內, 致使橡膠管繞在離心機主軸上, 人被拉倒而碰死。
2.1.2 離心機在操作運行中, 人工鏟料或直接用手從轉鼓中接取物料而造成人身傷害。
2.2預防措施(逐條對應諸事故原因)
2.2.1 可在安全保護機殼進料口處安裝一個有效的連鎖蓋板保護裝置, 以消除事故隱患, 即蓋板若處于打開位置時, 連鎖保護裝置必須確保機器不能啟動; 反之, 只要機器還在運行, 蓋板就不能打開, 直到轉鼓安全停止旋轉時為止。    此外, 操作時禁止在離心機蓋子未蓋好前就啟動。
2.2.2 禁止用任何物體、以任何形式強行使離心機停止運行, 設備未停穩之前, 禁止人工鏟料, 而且開關按鈕應安裝在方便操作的位置。禁止在離心機運轉時, 用手或其它工具伸入轉鼓內接取物料, 以防止類似事故發生。
3、腐蝕致使轉鼓破裂及預防措施
    腐蝕是化肥、化工、煉油廠使用離心機時須特別重視的問題。腐蝕將使離心機的轉鼓等部件壁厚減薄、強度降低, 導致發生破裂事故。
3.1事故原因
3.1.1 轉鼓長期在腐蝕性介質作用下工作, 腐蝕嚴重, 以致其鼓壁最薄處低于轉鼓的最小許用壁厚。
3.1.2 機殼(為鑄鐵) 材料厚薄不均,其誤差在8—32mm 之間, 在轉鼓破裂時將外殼擊碎。
3.2 預防措施(逐條對應諸事故原因)
3.2.1 轉鼓甚至整個離心機的內部零件盡可能都采用耐腐蝕材料; 如果由于種種原因不能或不允許這樣選用時, 則應在離心機內部裝設耐腐蝕襯套, 如鉛、塑料等。
3.2.2 經常檢查離心機轉鼓等重要零部件的腐蝕情況, 一旦發現嚴重腐蝕者應及時修復或更換; 機殼可采用鋼制, 并保證其制造質量。
4、振動及預防措施
離心機轉鼓的轉速較高, 一般可達4500—9000r?m in, 高轉速下不平衡質量產生的離心力將會引起劇烈振動, 它不僅會降低機械效率, 縮短使用壽命, 惡化工作條件, 而且還會造成重大事故。
4.1 引起振動的主要原因
4.1.1 轉鼓本身不平衡, 即轉鼓材料組織結構不均勻, 制造加工和安裝有誤差, 如橢圓度、偏心度、加工變形等, 也有結構設計上的不對稱等問題。
4.1.2 操作中裝料不均勻或卸料時因物料本身性質而引起的切削力不均勻。物料本身的性質是指物料在轉鼓內料層的密實度、堅硬度。處理的物料種類不同, 其性質就不一樣,致使切削阻力也不一樣。當采用刮刀卸料時, 必然會引起卸料振動。
4.2 預防措施(逐條對應諸引起振動的原因)
4.2.1 保證結構設計合理, 確保材質和加工、安裝的質量。對加工后的轉鼓必須進行嚴格的動平衡試驗, 使轉鼓的不平衡質量盡可能減小。
4.2.2 嚴格控制加料量, 均勻投料, 注意調整轉鼓與機殼之間的運行間距。適當增大刮刀油缸的直徑, 在刮刀軸上安裝一個滾動軸承, 以增大切削力, 減小刮刀裝置的彈性變形。

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