摘要：結(jié)合密度計(jì)和灰分儀在使用過程中存在一定放射性，會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害的特點(diǎn)，探討了密度計(jì)和灰分儀在選煤廠中的安全環(huán)保應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：選煤廠,密度計(jì),灰分儀,放射源,安全應(yīng)用
煤炭是一種重要的工業(yè)能源，在世界工業(yè)發(fā)展過程中起到了十分重要的作用。我國(guó)是一個(gè)煤炭生產(chǎn)大國(guó)，年產(chǎn)煤量超過30億t，煤炭能源為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了非常大的貢獻(xiàn)。陽(yáng)泉煤業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司作為山西省七大煤炭集團(tuán)之一，下屬選煤廠較多，為有效提升煤炭利用率，各選煤廠都用密度計(jì)和灰分儀對(duì)煤炭質(zhì)量進(jìn)行及時(shí)有效的檢測(cè)。
但這兩種儀器主要是利用放射源來完成煤炭相關(guān)參數(shù)的測(cè)定，放射源本身是一種比較危險(xiǎn)的物質(zhì)，作為放射源安全監(jiān)管的環(huán)保部門，對(duì)放射源的安全管理負(fù)有不可推卸的責(zé)任。筆者作為陽(yáng)煤集團(tuán)的環(huán)保管理人員，從安全角度出發(fā)，探討密度計(jì)和灰分儀2種含源設(shè)備安全環(huán)保的相關(guān)應(yīng)用，以減少對(duì)人體的傷害，保障企業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。
1密度計(jì)和灰分儀的工作原理
1.1密度計(jì)的種類及工作原理
在重介質(zhì)選煤廠中，密度計(jì)的主要作用是進(jìn)行懸浮液密度的測(cè)定，目前應(yīng)用的密度計(jì)主要有2種，一種是壓差式密度計(jì)，另一種是同位素密度計(jì)。壓差式密度計(jì)的工作原理：先通過儀器中配備的壓力傳感器測(cè)定懸浮液柱中的靜壓力，然后根據(jù)懸浮液柱靜壓力與密度的正比關(guān)系，結(jié)合液體的流速來進(jìn)行懸浮液密度的計(jì)算。
這種設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量精度較高，實(shí)際應(yīng)用過程中安裝維護(hù)都極為方便，因而在一些中小型的選煤廠中得到了廣泛的應(yīng)用;缺點(diǎn)是密度計(jì)需要與介質(zhì)管道直接連接，在高速的介質(zhì)流速下密度計(jì)的膜片磨損較大，一旦膜片受到磨損就會(huì)影響測(cè)量的精度。
同位素密度計(jì)的工作原理：首先利用放射性γ射線對(duì)懸浮液進(jìn)行穿透，然后利用射線檢測(cè)儀器將射線進(jìn)行回收，通過射線的吸收程度來測(cè)定懸浮液的密度。這種設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量精度非常高，實(shí)際使用壽命長(zhǎng);缺點(diǎn)是由于其放射性會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生一定的危害，因此在實(shí)際的使用過程中對(duì)檢測(cè)人員的專業(yè)技術(shù)水平要求較高，而且設(shè)備的維護(hù)工作比較煩瑣，儀器使用的審批手續(xù)也相對(duì)復(fù)雜，相對(duì)來說在一些中小型的選煤廠應(yīng)用不太廣泛。
1.2灰分儀的工作原理
在選煤廠中，灰分儀的作用主要是通過測(cè)定煤炭中的灰分和發(fā)熱量來快速檢測(cè)判斷煤炭的質(zhì)量。其工作原理：煤炭中碳、氫、硫等元素是可燃燒的有機(jī)物，硅、鋁、鐵等氧化物是不可燃燒的，通過γ射線對(duì)這些元素的原子序列進(jìn)行探測(cè)來測(cè)定煤炭的灰分。
在選煤廠合理利用“窄束”γ射線射透物質(zhì)的衰減規(guī)律，可以最大限度地降低煤流的厚度、松散度、形狀、粒度等性質(zhì)對(duì)煤層質(zhì)量測(cè)量的影響。這種儀器的優(yōu)點(diǎn)是所使用的放射源的放射性能級(jí)比較小，在半衰減的狀況下基本上不需要進(jìn)行放射源的更換，可以實(shí)現(xiàn)30年的使用壽命;缺點(diǎn)是測(cè)定煤層灰分以及質(zhì)量的結(jié)果會(huì)受到煤層中不可燃燒物質(zhì)占比變化的影響，在選煤廠灰分儀實(shí)際的應(yīng)用過程中要充分地結(jié)合煤層的實(shí)際情況來優(yōu)選灰分儀的測(cè)量方案。
2密度計(jì)和灰分儀應(yīng)用中的安全環(huán)保問題
密度計(jì)與灰分儀在選煤廠的實(shí)際應(yīng)用中都存在一定的放射性，會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害，這些放射源的存在對(duì)選煤廠的安全環(huán)保管理形成了較大的威脅。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，人們對(duì)放射源的危害也越來越關(guān)注，國(guó)家也針對(duì)煤礦企業(yè)輻射源的使用加強(qiáng)了安全環(huán)保監(jiān)管。因此，選煤廠在應(yīng)用密度計(jì)和灰分儀時(shí)一定要加強(qiáng)對(duì)放射源的管理，只有這樣才能保證選煤廠生產(chǎn)作業(yè)的安全，才能實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)的環(huán)保生產(chǎn)目標(biāo)。
2.1選煤廠中密度計(jì)的安全環(huán)保應(yīng)用
密度計(jì)發(fā)射出的γ射線穿透物料后會(huì)通過射線接收器將其轉(zhuǎn)化成可以被計(jì)算機(jī)讀取的信號(hào)，計(jì)算機(jī)會(huì)根據(jù)接收信號(hào)的信息來判斷輸送物料的密度以及物料的含量。在這個(gè)過程中，檢測(cè)人員只需要利用計(jì)算機(jī)中終端接收的實(shí)時(shí)信息來進(jìn)行相關(guān)操作，與密度計(jì)并沒有實(shí)際的近距離接觸，因此不會(huì)受到輻射源的危害。
但是在對(duì)密度計(jì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)及維護(hù)時(shí)，維護(hù)監(jiān)測(cè)人員就需要進(jìn)到密度計(jì)輻射源的輻射范圍內(nèi)進(jìn)行工作，從密度計(jì)輻射源容器及探測(cè)器中泄漏出來的一些射線會(huì)對(duì)維護(hù)監(jiān)測(cè)人員的身體造成危害，如果輻射源局部劑量較大，對(duì)人體的危害程度就會(huì)更大。因此，為了更好地保護(hù)監(jiān)測(cè)人員的人身健康，必須加強(qiáng)對(duì)密度計(jì)的輻射管理。
相關(guān)資料顯示，密度計(jì)不作業(yè)時(shí)關(guān)閉儀器的輻射源閘可以有效降低輻射源容器表面的輻射劑量，降低輻射源對(duì)工作人員的危害。因此，維護(hù)監(jiān)測(cè)人員進(jìn)行密度計(jì)監(jiān)測(cè)維護(hù)時(shí)，首先要將密度計(jì)的輻射源閘關(guān)閉。其次，當(dāng)密度計(jì)儀器周圍輻射劑量較高時(shí)，在儀器周圍設(shè)置屏蔽的同時(shí)，密度計(jì)工作區(qū)域一定要設(shè)置警戒線和相關(guān)的圍欄，尤其在密度計(jì)輻射源閘出口方向上加強(qiáng)屏蔽裝置的設(shè)置。再次，加強(qiáng)對(duì)作業(yè)人員輻射防護(hù)措施和相關(guān)輻射防護(hù)知識(shí)的培訓(xùn)，避免選煤廠出現(xiàn)密度計(jì)輻射源危害工作人員人身健康的事故發(fā)生。
2.2選煤廠灰分儀的安全環(huán)保應(yīng)用
灰分儀在選煤廠中應(yīng)用主要是利用其雙能量γ射線射透物料來測(cè)定煤層的灰分，因此會(huì)對(duì)工作人員形成輻射。經(jīng)過人們的不斷研究，已研發(fā)出利用煤炭自身天然放射性來進(jìn)行煤炭灰分檢測(cè)的技術(shù)。這種技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以精確地檢測(cè)出煤炭的灰分，而且將γ射線探測(cè)器與相關(guān)稱重裝置相結(jié)合可實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)煤炭灰分的目的。因此，選煤廠應(yīng)積極引進(jìn)此技術(shù)，慢慢減少原有含源灰分儀的應(yīng)用，從根本上控制灰分儀輻射對(duì)工作人員的危害，實(shí)現(xiàn)選煤廠的安全環(huán)保生產(chǎn)。
3結(jié)語(yǔ)
密度計(jì)和灰分儀是選煤廠生產(chǎn)過程中非常重要的2種檢測(cè)作業(yè)設(shè)備，這2種設(shè)備不僅提高了選煤廠的生產(chǎn)效率，也對(duì)煤炭生產(chǎn)質(zhì)量的控制起到了很重要的作用，為煤炭企業(yè)帶來了極大的經(jīng)濟(jì)效益。但這2種設(shè)備在應(yīng)用過程中產(chǎn)生的輻射會(huì)對(duì)人體造成危害，因此選煤企業(yè)應(yīng)在加強(qiáng)對(duì)密度計(jì)和灰分儀應(yīng)用管理的基礎(chǔ)上引進(jìn)新技術(shù)，有效控制輻射源的危害，實(shí)現(xiàn)選煤廠的安全環(huán)保生產(chǎn)。
參考文獻(xiàn)
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相關(guān)期刊推薦：《潔凈煤技術(shù)》雜志是由煤炭科學(xué)研究總院與煤炭工業(yè)潔凈煤工程技術(shù)中心聯(lián)合主辦，經(jīng)國(guó)家科委與新聞出版署正式批準(zhǔn)，向國(guó)內(nèi)外公開發(fā)行的刊物。本刊是煤炭、電力、冶金、化工、機(jī)械等部門行業(yè)及廠礦企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)和工程技術(shù)人員的必讀之物。
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