超音速氣流粉碎機(jī)的粉碎原理是通過安裝在粉碎室周圍的超音速噴嘴，利用壓縮空氣的壓力能，在粉碎室內(nèi)形成高速氣流軌跡，這種超音速噴射氣流，使粉料受到撞擊、剪切、壓縮等力的作用，粉體互相間產(chǎn)生激烈摩擦，當(dāng)外應(yīng)力大于粒子本身的內(nèi)應(yīng)力時(shí)，就能達(dá)到粉碎的目的。在粉碎室內(nèi)由于離心力的作用，能達(dá)到粉體分級的作用。根據(jù)超音速氣流粉碎機(jī)碎樣的工作原理和實(shí)際的操作經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)碎樣過程中涉及到的主要安全問題是粉塵危害。
據(jù)有關(guān)資料顯示，超音速氣流粉碎機(jī)的粉碎極限在0.5μm左右。其原因?yàn)椋悍鬯檫^程是粉體顆粒在外力作用下內(nèi)部缺陷擴(kuò)展的結(jié)果。在粉碎的開始階段，顆粒內(nèi)部原有的微裂紋在應(yīng)力作用下擴(kuò)展，裂紋尺寸較大，所需臨界應(yīng)力較小，粉碎效果最為明顯。隨著粉碎過程的進(jìn)行，粉體顆粒越來越細(xì)，顆粒內(nèi)部的裂紋或結(jié)構(gòu)缺陷越來越小，促使裂紋擴(kuò)展所需的應(yīng)力越來越大，粉碎難度增加，粉碎效率降低，顆粒細(xì)化趨勢從而達(dá)到極限。
超細(xì)粉塵的粒度大小、濃度多少不同，在呼吸系統(tǒng)各部位沉積的速度、部位也各不相同。一般直徑在100μm以上的塵粒很快在空氣中沉降，無害于人體健康。10μm以上的塵粒被阻留于呼吸道之外，5μm～10μm的塵粒通過鼻腔、氣管、上呼吸道時(shí)，大部分被這些氣管的汗毛和分泌粘液所阻留，經(jīng)咳嗽、噴嚏等保護(hù)性反射而排出。小于5μm的塵粒則會深入和滯留在肺泡中（部分0.4μm以下的粉塵可以在呼氣時(shí)排出）。
粉塵越細(xì)，在空氣中停留的時(shí)間越長，被吸入的機(jī)會就越多。粉塵越細(xì)，其表面積越大，在人體內(nèi)的化學(xué)活動(dòng)越強(qiáng)，對肺的纖維化作用越明顯。同時(shí)，細(xì)微粉塵具有很強(qiáng)的吸附能力，在粉塵周圍若有有害氣體、液體和金屬元素，則都能吸附在微細(xì)粉塵上而被帶入肺部，從而促進(jìn)急性或慢性疾病的發(fā)生。
超音速氣流粉碎機(jī)碎樣所得的粉塵粒徑絕大多數(shù)在5μm以下，而5μm以下的粉塵對人體的危害最大，因此，使用超音速氣流粉碎機(jī)碎樣，操作者患塵肺職業(yè)病的幾率會明顯增加。
其次，粉塵大規(guī)模地散布于空氣中形成粉塵云后，還有可能發(fā)生粉塵爆炸。因?yàn)?，超音速氣流粉碎機(jī)碎樣過程中未捕獲的粉塵粒子具有合適的粒徑和分布狀態(tài)，一般粒徑小于5μm，在空氣中的分散穩(wěn)定性好，極易達(dá)到爆炸極限。如果在這些粒子周圍有足夠助燃空氣，并具備其最小點(diǎn)火能，那么就容易發(fā)生粉塵爆炸。
而且，由局部粉塵云爆炸產(chǎn)生的沖擊波使大量的沉積粉塵飛揚(yáng)并與空氣混合，還有可能形成二次爆炸。由于粉塵爆炸具有能量大，破壞嚴(yán)重，爆發(fā)時(shí)間短，容易引起不完全燃燒，產(chǎn)生大量一氧化碳?xì)怏w使人員中毒。因此，粉塵爆炸的后果也是極其嚴(yán)重的。
過濾除塵設(shè)備。針對超音速氣流粉碎機(jī)產(chǎn)生的呼吸性粉塵：采用泡沫除塵，添加潤濕劑除塵，超聲霧化技術(shù)，復(fù)合濾料袋式除塵，折疊式除塵布袋，寬間距靜電除塵，除塵效果較好。而針對粉塵爆炸：宜采用濕法除塵，這樣可以減少產(chǎn)生過細(xì)的粉塵泄露，可以通過水蒸氣的掩蓋作用使氧濃度降低，還可以降低粉塵表面能，從而降低發(fā)生粉塵爆炸的概率。從價(jià)格上考慮，應(yīng)采用濕法除塵。從除塵的整體性能考慮應(yīng)采用組合除塵方式。
防護(hù)措施。對呼吸性粉塵的防治除采用除塵設(shè)備除塵外，個(gè)體防護(hù)也同樣重要?；诮?jīng)濟(jì)等方面的原因，國內(nèi)個(gè)體防護(hù)措施主要是佩帶口罩。口罩的核心是濾料，呼吸性粉塵通過濾料時(shí)，主要是通過擴(kuò)散及慣性沉降而被阻擋和粘附。在口罩選擇上要符合人機(jī)工程學(xué)的原理，除了選擇本身無毒無味并具有一定的抗拉強(qiáng)度等性能外，還要著重考慮其阻塵效率和呼吸阻力。粉塵爆炸的防護(hù)方法包括隔離、泄爆和抑制，其中主要是根據(jù)發(fā)生粉塵爆炸必備條件進(jìn)行抑制，例如嚴(yán)禁火源、控制各種靜電、降低粉塵濃度、加強(qiáng)通風(fēng)等方式。
管理措施。為了盡可能地減少粉塵危害，除采用除塵設(shè)備和進(jìn)行防護(hù)外，還需要實(shí)施以下管理措施：(1)增加作業(yè)區(qū)濕度、加強(qiáng)通風(fēng)換氣、儲備滅火器材等；(2)由于粉塵大都是由10μm以下的小顆粒組成，在制造過程中稍有漏縫，粉塵就會冒出，造成作業(yè)區(qū)污染，因此，應(yīng)確保接頭處的密閉性；(3)按規(guī)定為操作人員配置防護(hù)用品，操作人員也要養(yǎng)成習(xí)慣、按規(guī)定正確佩帶防護(hù)用品；(4)加強(qiáng)工人粉塵知識的安全教育和培訓(xùn)，提高工人對粉塵危害和防治的認(rèn)識，增強(qiáng)操作人員的自我保護(hù)意識；(5)對現(xiàn)有防塵設(shè)備做好維護(hù)管理，保證其正常運(yùn)行，發(fā)揮防塵作用。同時(shí)要投入資金，進(jìn)行技術(shù)改造，提高防塵設(shè)備的防塵效率和作業(yè)自動(dòng)化水平。
雖然以上問題已經(jīng)在超音速氣流粉碎機(jī)的更新?lián)Q代中被攻克了，但我們本著預(yù)防為主的原則，還是應(yīng)該多了解曾經(jīng)已經(jīng)發(fā)生過的安全問題，這樣才能真正做到安全生產(chǎn)。
