密度计和灰分仪在选煤厂中的安全环保应用

　　摘要：结合密度计和灰分仪在使用过程中存在一定放射性，会对人体产生危害的特点，探讨了密度计和灰分仪在选煤厂中的安全环保应用。

　　关键词：选煤厂,密度计,灰分仪,放射源,安全应用

　　煤炭是一种重要的工业能源，在世界工业发展过程中起到了十分重要的作用。我国是一个煤炭生产大国，年产煤量超过30亿t，煤炭能源为我国的经济发展做出了非常大的贡献。阳泉煤业(集团)有限责任公司作为山西省七大煤炭集团之一，下属选煤厂较多，为有效提升煤炭利用率，各选煤厂都用密度计和灰分仪对煤炭质量进行及时有效的检测。

　　但这两种仪器主要是利用放射源来完成煤炭相关参数的测定，放射源本身是一种比较危险的物质，作为放射源安全监管的环保部门，对放射源的安全管理负有不可推卸的责任。笔者作为阳煤集团的环保管理人员，从安全角度出发，探讨密度计和灰分仪2种含源设备安全环保的相关应用，以减少对人体的伤害，保障企业的稳步发展。

　　1密度计和灰分仪的工作原理

　　1.1密度计的种类及工作原理

　　在重介质选煤厂中，密度计的主要作用是进行悬浮液密度的测定，目前应用的密度计主要有2种，一种是压差式密度计，另一种是同位素密度计。压差式密度计的工作原理：先通过仪器中配备的压力传感器测定悬浮液柱中的静压力，然后根据悬浮液柱静压力与密度的正比关系，结合液体的流速来进行悬浮液密度的计算。

　　这种设备的优点是测量精度较高，实际应用过程中安装维护都极为方便，因而在一些中小型的选煤厂中得到了广泛的应用;缺点是密度计需要与介质管道直接连接，在高速的介质流速下密度计的膜片磨损较大，一旦膜片受到磨损就会影响测量的精度。

　　同位素密度计的工作原理：首先利用放射性γ射线对悬浮液进行穿透，然后利用射线检测仪器将射线进行回收，通过射线的吸收程度来测定悬浮液的密度。这种设备的优点是测量精度非常高，实际使用寿命长;缺点是由于其放射性会对人体产生一定的危害，因此在实际的使用过程中对检测人员的专业技术水平要求较高，而且设备的维护工作比较烦琐，仪器使用的审批手续也相对复杂，相对来说在一些中小型的选煤厂应用不太广泛。

　　1.2灰分仪的工作原理

　　在选煤厂中，灰分仪的作用主要是通过测定煤炭中的灰分和发热量来快速检测判断煤炭的质量。其工作原理：煤炭中碳、氢、硫等元素是可燃烧的有机物，硅、铝、铁等氧化物是不可燃烧的，通过γ射线对这些元素的原子序列进行探测来测定煤炭的灰分。

　　在选煤厂合理利用“窄束”γ射线射透物质的衰减规律，可以最大限度地降低煤流的厚度、松散度、形状、粒度等性质对煤层质量测量的影响。这种仪器的优点是所使用的放射源的放射性能级比较小，在半衰减的状况下基本上不需要进行放射源的更换，可以实现30年的使用寿命;缺点是测定煤层灰分以及质量的结果会受到煤层中不可燃烧物质占比变化的影响，在选煤厂灰分仪实际的应用过程中要充分地结合煤层的实际情况来优选灰分仪的测量方案。

　　2密度计和灰分仪应用中的安全环保问题

　　密度计与灰分仪在选煤厂的实际应用中都存在一定的放射性，会对人体产生危害，这些放射源的存在对选煤厂的安全环保管理形成了较大的威胁。随着社会的不断进步，人们对放射源的危害也越来越关注，国家也针对煤矿企业辐射源的使用加强了安全环保监管。因此，选煤厂在应用密度计和灰分仪时一定要加强对放射源的管理，只有这样才能保证选煤厂生产作业的安全，才能实现煤矿企业的环保生产目标。

　　2.1选煤厂中密度计的安全环保应用

　　密度计发射出的γ射线穿透物料后会通过射线接收器将其转化成可以被计算机读取的信号，计算机会根据接收信号的信息来判断输送物料的密度以及物料的含量。在这个过程中，检测人员只需要利用计算机中终端接收的实时信息来进行相关操作，与密度计并没有实际的近距离接触，因此不会受到辐射源的危害。

　　但是在对密度计进行监测及维护时，维护监测人员就需要进到密度计辐射源的辐射范围内进行工作，从密度计辐射源容器及探测器中泄漏出来的一些射线会对维护监测人员的身体造成危害，如果辐射源局部剂量较大，对人体的危害程度就会更大。因此，为了更好地保护监测人员的人身健康，必须加强对密度计的辐射管理。

　　相关资料显示，密度计不作业时关闭仪器的辐射源闸可以有效降低辐射源容器表面的辐射剂量，降低辐射源对工作人员的危害。因此，维护监测人员进行密度计监测维护时，首先要将密度计的辐射源闸关闭。其次，当密度计仪器周围辐射剂量较高时，在仪器周围设置屏蔽的同时，密度计工作区域一定要设置警戒线和相关的围栏，尤其在密度计辐射源闸出口方向上加强屏蔽装置的设置。再次，加强对作业人员辐射防护措施和相关辐射防护知识的培训，避免选煤厂出现密度计辐射源危害工作人员人身健康的事故发生。

　　2.2选煤厂灰分仪的安全环保应用

　　灰分仪在选煤厂中应用主要是利用其双能量γ射线射透物料来测定煤层的灰分，因此会对工作人员形成辐射。经过人们的不断研究，已研发出利用煤炭自身天然放射性来进行煤炭灰分检测的技术。这种技术的应用，不仅可以精确地检测出煤炭的灰分，而且将γ射线探测器与相关称重装置相结合可实现在线检测煤炭灰分的目的。因此，选煤厂应积极引进此技术，慢慢减少原有含源灰分仪的应用，从根本上控制灰分仪辐射对工作人员的危害，实现选煤厂的安全环保生产。

　　3结语

　　密度计和灰分仪是选煤厂生产过程中非常重要的2种检测作业设备，这2种设备不仅提高了选煤厂的生产效率，也对煤炭生产质量的控制起到了很重要的作用，为煤炭企业带来了极大的经济效益。但这2种设备在应用过程中产生的辐射会对人体造成危害，因此选煤企业应在加强对密度计和灰分仪应用管理的基础上引进新技术，有效控制辐射源的危害，实现选煤厂的安全环保生产。

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　　相关期刊推荐：《洁净煤技术》杂志是由煤炭科学研究总院与煤炭工业洁净煤工程技术中心联合主办，经国家科委与新闻出版署正式批准，向国内外公开发行的刊物。本刊是煤炭、电力、冶金、化工、机械等部门行业及厂矿企业的领导和工程技术人员的必读之物。