高效分离机械——离心机在化肥、化工、炼油、制药、食品和国防等产业中应用相当广泛。由于离心机所处理的物料种类繁多,而且很多是易燃易爆的,这就易引起燃烧爆炸事故的发生。又因其转速极高,如操纵不慎或违章作业,与转动着的离心机转鼓内的物料接触,将造成手指、手臂截断事故。此外,由于种种原因引起的转鼓破裂、转鼓位移、人孔盖板飞出等也会造成严重的职员伤亡事故。据1959年至1982年的不完全统计,全国石油化工行业发生离心机事故数十起,其中重大事故13起。
离心机常见的事故有燃烧爆炸、操纵失误、机械伤人、腐蚀致使转鼓破裂和异常振动等,其主要原因及预防措施如下。
1燃烧爆炸事故及预防措施
离心机发生燃烧爆炸的三个条件是:可燃物、氧化剂和点火源。而物料的温度对燃烧爆
炸有重要影响。
1.1事故原因
1.1.1在刮刀式离心机处理物料的温度低于其闪点或非刮刀式离心机处理的温度等
于或高于其闪点的情况下,发生燃烧爆炸的可能性较大。
1.1.2当刮刀式离心机处理的物料温度即是或高于其闪点时,发生燃烧爆炸的可能
性极大。
1.1.3离心机因下料不均匀,偏心运转,转鼓负荷过重,致使转鼓与机壳摩擦起火,
引起机内可燃性气体爆炸。
1.1.4离心机下料管紧固螺栓松动,与推料器相碰撞产生火花,引起机内可燃性气体爆炸。
1.1.5可燃性气体泄漏到离心机内,形成爆炸性混合气体,当离心机高速运转时,因产生静电火花而爆炸。
1.1.6离心机使用时间过长,腐蚀严重,使其转鼓变薄而导致转鼓运转时爆炸。
1.1.7违反操纵规程,超电流、超温、超压运行或在岗位上吸烟而引爆。
1.1.8超速运转引起转鼓爆炸。转鼓的转速一般都很高,如超速运转(超过最大安全转速)而使其应力超过转鼓材料的许用应力时,将引起转鼓爆炸。
1.2预防措施(逐条对应诸事故原因)
1.2.1采用惰性气体或其它气体保护,如用氮气或二氧化碳气体(或烟道气)冲淡氧气的浓度;控制氧气的浓度,可采用流量监控法、压力监控法,若为正压操纵,最好采用压
力监控法。
1.2.2一般可采用氧浓度监控法,严格控制氧的浓度。
采用上述方法时,首先必须保证氮气的气源充足,当氮气压力不足或供氮系统发生故障时,通过报警装置发出警报,自动停车;在离心机启动时,必须用氮气对离心机系统进行气体置换,经检测氧气的浓度达到1%—2%时方能开车;当离心机进液时,对浮液和洗液都必须以氮气保护,防止空气在进液结束时或随液体的旋涡雾沫一起进进离心机;停电时,为实现氮气吹扫工作仍能正常进行,要求选用常闭式电磁阀,以保证氮气管线阀门在停电时始终处于开启状态。
1.2.3严格执行操纵规程,控制投料量,且均匀下料,若发现下料不均匀时,及时
处理,使之均匀;定期检查离心机上的放空管,使之畅通无阻。
1.2.4安装时拧牢牢固螺栓。
1.2.5采用晶液分离器压液时,应严格按操纵规程进行,严防可燃性气体进进机内。
1.2.6加强设备维护治理,特别是易腐蚀的设备要加强防腐和维护。
1.2.7压晶液时,应每分离一次压一次晶液,而且压液阀门不宜开得过大,防止超压运行;严格劳动纪律,严禁上班吸烟。
1.2.8假如驱动机械有可能超过转鼓的安全转速,就应安装一个限速器,使其转速
限制在安全范围之内,因此,离心机的铭牌上一般都应注明最大安全转速。
2操纵失误、机械伤人事故及预防措施
在离心机的人身安全事故中,大多数是因误操纵或违反操纵规程所致。
2.1事故原因
2.1.1在离心机加料时,转鼓内的物料不可能达到尽对的均匀分布,亦即会出现不平衡,因此,转鼓高速旋转时,这种不平衡将导致转鼓的振动。此振动将使其顶部和保护机壳下部之间的间隙或转鼓与机壳之间的间隙发生变化且不均匀,若操纵不慎或睡觉而将手指、手臂伸进此间隙内,就很轻易卡在里面被折断,甚至身体被拽进转鼓内,造成人身伤亡。有的人在放料时,将橡胶管从身后围过来,放进离心机内,致使橡胶管绕在离心机主轴上,人被拉倒而碰死。
2.1.2离心机在操纵运行中,人工铲料或直接用手从转鼓中接取物料而造成人身伤害。
2.2预防措施(逐条对应诸事故原因)
2.2.1可在安全保护机壳进料口处安装一个有效的连锁盖板保护装置,以消除事故隐患,即盖板若处于打开位置时,连锁保护装置必须确保机器不能启动;反之,只要机器还在运行,盖板就不能打开,直到转鼓安全停止旋转时为止。
此外,操纵时禁止在离心机盖子未盖好前就启动。
2.2.2禁止用任何物体、以任何形式强行使离心机停止运行,设备未停稳之前,禁止人工铲料,而且开关按钮应安装在方便操纵的位置。禁止在离心机运转时,用手或其它工具伸进转鼓内接取物料,以防止类似事故发生。
3腐蚀致使转鼓破裂及预防措施
腐蚀是化肥、化工、炼油厂使用离心机时须特别重视的题目。腐蚀将使离心机的转鼓等部件壁厚减薄、强度降低,导致发生破裂事故。
3.1事故原因
3.1.1转鼓长期在腐蚀性介质作用下工作,腐蚀严重,以致其鼓壁最薄处低于转鼓的最小许用壁厚。
3.1.2机壳(为铸铁)材料厚薄不均,其误差在8—32mm之间,在转鼓破裂时将外壳击碎。
3.2预防措施(逐条对应诸事故原因)
3.2.1转鼓甚至整个离心机的内部零件尽可能都采用耐腐蚀材料;假如由于种种原
因不能或不答应这样选用时,则应在离心机内部装设耐腐蚀衬套,如铅、塑料等。
3.2.2经常检查离心机转鼓等重要零部件的腐蚀情况,一旦发现严重腐蚀者应及时修复或更换;机壳可采用钢制,并保证其制造质量。
4振动及预防措施
离心机转鼓的转速较高,一般可达4500—9000römin,高转速下不平衡质量产生的离心力将会引起剧烈振动,它不仅会降低机械效率,缩短使用寿命,恶化工作条件,而且还会造成重大事故。
4.1引起振动的主要原因
4.1.1转鼓本身不平衡,即转鼓材料组织结构不均匀,制造加工和安装有误差,如椭圆度、偏心度、加工变形等,也有结构设计上的不对称等题目。
4.1.2操纵中装料不均匀或卸料时因物料本身性质而引起的切削力不均匀。物料本身的性质是指物料在转鼓内料层的密实度、坚硬度。处理的物料种类不同,其性质就不一样,致使切削阻力也不一样。当采用刮刀卸料时,必然会引起卸料振动。
4.2预防措施(逐条对应诸引起振动的原因)
4.2.1保证结构设计公道,确保材质和加工、安装的质量。对加工后的转鼓必须进行严格的动平衡试验,使转鼓的不平衡质量尽可能减小。
4.2.2严格控制加料量,均匀投料,留意调整转鼓与机壳之间的运行间距。适当增大刮刀油缸的直径,在刮刀轴上安装一个转动轴承,以增大切削力,减小刮刀装置的弹性变形。