真空系统的防爆及防泄漏措施

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)东北大学 作者:张以忱

       一般情况下,爆炸事故在真空技术中是很少见的,但是在某些情况下仍应注意该类情况的发生, 如,在(或接近)高化学计量浓度下使用象硅烷(SiH4)这种自燃引火的气体和使用O2、H2混合气体的情况下。这些混合气体对靠容积压缩排气和靠吸附储存气体的真空泵,例如对于容积式机械真空泵、分子筛吸附泵和低温吸附泵来说,存在的危险性是十分明显的。

      我们必须注意,在普通的油封式机械真空泵中,如果没有采取保护措施或适当的操作工艺,使用这些气体的潜在危险性就会更大。发生事故的原因很简单, 即泵腔的压缩升温,使危险气体密度和温度升高超过允许值,发生爆炸;或像SiH4一类气体,如果在普通机械泵油中的溶解度足够高,在泵的油箱中即能达到发生爆炸的浓度。假若在这种情况下真空泵发生爆炸,使铸造的泵体或油箱崩裂而飞出的碎片就会对操作人员造成严重的伤害。预防的方法是在被抽气体进入机械真空泵前使气体完全降温,比如使用一个简单的热交换器即可。预防氢气爆炸危险的措施是:在氢气进入压缩抽气系统前使其降温,并将氢气气体的浓度(可以采用掺入惰性气体的方法)减低到危险浓度以下。

       其次应保证真空系统中的水冷却系统正常工作(压力、流量),而且不产生泄漏。所有的冷却回路必须能承受正常的工作水压所产生的压力(应具有适当的安全系数)。在真空系统的工作中,系统内所有装置的冷却回路的冷却剂入口和出口必须保证畅通而无阻塞现象,这个问题应该采用对冷却剂流量(而不是对压力) 进行监控的联锁装置来解决。

      系统中的所有玻璃部位,包括玻璃观察窗,必须保护其不受撞击,假若玻璃破碎,工作人员不能受到玻璃飞片的碰伤。对于可能发生这种意外情况的部位,普遍的做法是采用粗网格钟罩式的防爆屏障。

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