真空系統(tǒng)的防爆及防泄漏措施

2009-02-05 張以忱 東北大學(xué)

       一般情況下,爆炸事故在真空技術(shù)中是很少見的,但是在某些情況下仍應(yīng)注意該類情況的發(fā)生, 如,在(或接近)高化學(xué)計量濃度下使用象硅烷(SiH4)這種自燃引火的氣體和使用O2、H2混合氣體的情況下。這些混合氣體對靠容積壓縮排氣和靠吸附儲存氣體的真空泵,例如對于容積式機(jī)械真空泵、分子篩吸附泵和低溫吸附泵來說,存在的危險性是十分明顯的。

      我們必須注意,在普通的油封式機(jī)械真空泵中,如果沒有采取保護(hù)措施或適當(dāng)?shù)牟僮鞴に?使用這些氣體的潛在危險性就會更大。發(fā)生事故的原因很簡單, 即泵腔的壓縮升溫,使危險氣體密度和溫度升高超過允許值,發(fā)生爆炸;或像SiH4一類氣體,如果在普通機(jī)械泵油中的溶解度足夠高,在泵的油箱中即能達(dá)到發(fā)生爆炸的濃度。假若在這種情況下真空泵發(fā)生爆炸,使鑄造的泵體或油箱崩裂而飛出的碎片就會對操作人員造成嚴(yán)重的傷害。預(yù)防的方法是在被抽氣體進(jìn)入機(jī)械真空泵前使氣體完全降溫,比如使用一個簡單的熱交換器即可。預(yù)防氫氣爆炸危險的措施是:在氫氣進(jìn)入壓縮抽氣系統(tǒng)前使其降溫,并將氫氣氣體的濃度(可以采用摻入惰性氣體的方法)減低到危險濃度以下。

       其次應(yīng)保證真空系統(tǒng)中的水冷卻系統(tǒng)正常工作(壓力、流量),而且不產(chǎn)生泄漏。所有的冷卻回路必須能承受正常的工作水壓所產(chǎn)生的壓力(應(yīng)具有適當(dāng)?shù)陌踩禂?shù))。在真空系統(tǒng)的工作中,系統(tǒng)內(nèi)所有裝置的冷卻回路的冷卻劑入口和出口必須保證暢通而無阻塞現(xiàn)象,這個問題應(yīng)該采用對冷卻劑流量(而不是對壓力) 進(jìn)行監(jiān)控的聯(lián)鎖裝置來解決。

      系統(tǒng)中的所有玻璃部位,包括玻璃觀察窗,必須保護(hù)其不受撞擊,假若玻璃破碎,工作人員不能受到玻璃飛片的碰傷。對于可能發(fā)生這種意外情況的部位,普遍的做法是采用粗網(wǎng)格鐘罩式的防爆屏障。