真空系統(tǒng)的防爆及防泄漏措施

2009-02-05 張以忱 東北大學

       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注意該類情況的發(fā)生, 如,在(或接近)高化學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,在普通的油封式機械真空泵中,如果沒有采取保護措施或適當?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,如果在普通機械泵油中的溶解度足夠高,在泵的油箱中即能達到發(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重的傷害。預防的方法是在被抽氣體進入機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。預防氫氣爆炸危險的措施是:在氫氣進入壓縮抽氣系統(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(應具有適當?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,這個問題應該采用對冷卻劑流量(而不是對壓力) 進行監(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。