摘要：結合密度計和灰分儀在使用過程中存在一定放射性，會對人體產生危害的特點，探討了密度計和灰分儀在選煤廠中的安全環保應用。

　　關鍵詞：選煤廠,密度計,灰分儀,放射源,安全應用

　　煤炭是一種重要的工業能源，在世界工業發展過程中起到了十分重要的作用。我國是一個煤炭生產大國，年產煤量超過30億t，煤炭能源為我國的經濟發展做出了非常大的貢獻。陽泉煤業(集團)有限責任公司作為山西省七大煤炭集團之一，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和灰分儀對煤炭質量進行及時有效的檢測。

　　但這兩種儀器主要是利用放射源來完成煤炭相關參數的測定，放射源本身是一種比較危險的物質，作為放射源安全監管的環保部門，對放射源的安全管理負有不可推卸的責任。筆者作為陽煤集團的環保管理人員，從安全角度出發，探討密度計和灰分儀2種含源設備安全環保的相關應用，以減少對人體的傷害，保障企業的穩步發展。

　　1密度計和灰分儀的工作原理

　　1.1密度計的種類及工作原理

　　在重介質選煤廠中，密度計的主要作用是進行懸浮液密度的測定，目前應用的密度計主要有2種，一種是壓差式密度計，另一種是同位素密度計。壓差式密度計的工作原理：先通過儀器中配備的壓力傳感器測定懸浮液柱中的靜壓力，然后根據懸浮液柱靜壓力與密度的正比關系，結合液體的流速來進行懸浮液密度的計算。

　　這種設備的優點是測量精度較高，實際應用過程中安裝維護都極為方便，因而在一些中小型的選煤廠中得到了廣泛的應用;缺點是密度計需要與介質管道直接連接，在高速的介質流速下密度計的膜片磨損較大，一旦膜片受到磨損就會影響測量的精度。

　　同位素密度計的工作原理：首先利用放射性γ射線對懸浮液進行穿透，然后利用射線檢測儀器將射線進行回收，通過射線的吸收程度來測定懸浮液的密度。這種設備的優點是測量精度非常高，實際使用壽命長;缺點是由于其放射性會對人體產生一定的危害，因此在實際的使用過程中對檢測人員的專業技術水平要求較高，而且設備的維護工作比較煩瑣，儀器使用的審批手續也相對復雜，相對來說在一些中小型的選煤廠應用不太廣泛。

　　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定煤炭中的灰分和發熱量來快速檢測判斷煤炭的質量。其工作原理：煤炭中碳、氫、硫等元素是可燃燒的有機物，硅、鋁、鐵等氧化物是不可燃燒的，通過γ射線對這些元素的原子序列進行探測來測定煤炭的灰分。

　　在選煤廠合理利用“窄束”γ射線射透物質的衰減規律，可以最大限度地降低煤流的厚度、松散度、形狀、粒度等性質對煤層質量測量的影響。這種儀器的優點是所使用的放射源的放射性能級比較小，在半衰減的狀況下基本上不需要進行放射源的更換，可以實現30年的使用壽命;缺點是測定煤層灰分以及質量的結果會受到煤層中不可燃燒物質占比變化的影響，在選煤廠灰分儀實際的應用過程中要充分地結合煤層的實際情況來優選灰分儀的測量方案。

　　2密度計和灰分儀應用中的安全環保問題

　　密度計與灰分儀在選煤廠的實際應用中都存在一定的放射性，會對人體產生危害，這些放射源的存在對選煤廠的安全環保管理形成了較大的威脅。隨著社會的不斷進步，人們對放射源的危害也越來越關注，國家也針對煤礦企業輻射源的使用加強了安全環保監管。因此，選煤廠在應用密度計和灰分儀時一定要加強對放射源的管理，只有這樣才能保證選煤廠生產作業的安全，才能實現煤礦企業的環保生產目標。

　　2.1選煤廠中密度計的安全環保應用

　　密度計發射出的γ射線穿透物料后會通過射線接收器將其轉化成可以被計算機讀取的信號，計算機會根據接收信號的信息來判斷輸送物料的密度以及物料的含量。在這個過程中，檢測人員只需要利用計算機中終端接收的實時信息來進行相關操作，與密度計并沒有實際的近距離接觸，因此不會受到輻射源的危害。

　　但是在對密度計進行監測及維護時，維護監測人員就需要進到密度計輻射源的輻射范圍內進行工作，從密度計輻射源容器及探測器中泄漏出來的一些射線會對維護監測人員的身體造成危害，如果輻射源局部劑量較大，對人體的危害程度就會更大。因此，為了更好地保護監測人員的人身健康，必須加強對密度計的輻射管理。

　　相關資料顯示，密度計不作業時關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，降低輻射源對工作人員的危害。因此，維護監測人員進行密度計監測維護時，首先要將密度計的輻射源閘關閉。其次，當密度計儀器周圍輻射劑量較高時，在儀器周圍設置屏蔽的同時，密度計工作區域一定要設置警戒線和相關的圍欄，尤其在密度計輻射源閘出口方向上加強屏蔽裝置的設置。再次，加強對作業人員輻射防護措施和相關輻射防護知識的培訓，避免選煤廠出現密度計輻射源危害工作人員人身健康的事故發生。

　　2.2選煤廠灰分儀的安全環保應用

　　灰分儀在選煤廠中應用主要是利用其雙能量γ射線射透物料來測定煤層的灰分，因此會對工作人員形成輻射。經過人們的不斷研究，已研發出利用煤炭自身天然放射性來進行煤炭灰分檢測的技術。這種技術的應用，不僅可以精確地檢測出煤炭的灰分，而且將γ射線探測器與相關稱重裝置相結合可實現在線檢測煤炭灰分的目的。因此，選煤廠應積極引進此技術，慢慢減少原有含源灰分儀的應用，從根本上控制灰分儀輻射對工作人員的危害，實現選煤廠的安全環保生產。

　　3結語

　　密度計和灰分儀是選煤廠生產過程中非常重要的2種檢測作業設備，這2種設備不僅提高了選煤廠的生產效率，也對煤炭生產質量的控制起到了很重要的作用，為煤炭企業帶來了極大的經濟效益。但這2種設備在應用過程中產生的輻射會對人體造成危害，因此選煤企業應在加強對密度計和灰分儀應用管理的基礎上引進新技術，有效控制輻射源的危害，實現選煤廠的安全環保生產。

　　參考文獻

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　　相關期刊推薦：《潔凈煤技術》雜志是由煤炭科學研究總院與煤炭工業潔凈煤工程技術中心聯合主辦，經國家科委與新聞出版署正式批準，向國內外公開發行的刊物。本刊是煤炭、電力、冶金、化工、機械等部門行業及廠礦企業的領導和工程技術人員的必讀之物。