氯堿行業(yè)屏蔽泵的應(yīng)用

侯杰

(河北冀衡化學(xué)股份有限公司，河北 衡水 053400)

在氯堿生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)有毒有害液體出現(xiàn)跑冒滴漏時(shí)，輕者會(huì)增加生產(chǎn)成本，重者會(huì)發(fā)生安全事故。所以，消除生產(chǎn)過(guò)程中的跑冒滴漏，是企業(yè)節(jié)能降耗、避免發(fā)生事故的重要途徑之一。

1 跑冒滴漏的危害

在氯堿生產(chǎn)中，由于設(shè)備的原因，經(jīng)常出現(xiàn)液體跑冒滴漏，例如化工泵經(jīng)常發(fā)生震動(dòng)部位連接處的緊固件松動(dòng)，如沒(méi)有進(jìn)行及時(shí)處理，就會(huì)導(dǎo)致密封件損壞，出現(xiàn)跑冒滴漏，嚴(yán)重時(shí)會(huì)對(duì)工藝生產(chǎn)及人身安全造成下列危害。

(1)由于液體跑冒滴漏，會(huì)導(dǎo)致?lián)]發(fā)性可燃?xì)怏w散發(fā)到空氣中，遇明火或一定溫度時(shí)必然會(huì)發(fā)生火災(zāi)事故，當(dāng)泄漏的可燃?xì)怏w與空氣中的氧混合到爆炸極限時(shí)，如遇到一定溫度或明火時(shí)即會(huì)發(fā)生燃燒爆炸，造成人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。

(2)由于所泄漏的液體有的(次氯酸鈉、鹽酸等)可以逸散出有毒有害氣體，一方面會(huì)造成環(huán)境污染，另一方面還會(huì)導(dǎo)致人員中毒，嚴(yán)重時(shí)會(huì)致死。

(3)如泄漏的介質(zhì)是腐蝕性較強(qiáng)的液體，人的身體接觸后會(huì)受到傷害；設(shè)備設(shè)施腐蝕，減少設(shè)備使用壽命。

(4)如果泄漏的是有毒有害液體，如鹽酸、硫酸、次氯酸鈉等，會(huì)滲入地表污染地下水，進(jìn)入河流后還會(huì)出現(xiàn)環(huán)境污染事故。

(5)如果泄漏的是一次水或鹽水，一方面會(huì)浪費(fèi)水資源，另一方面也會(huì)增加生產(chǎn)成本。

針對(duì)液體泄漏問(wèn)題，除加強(qiáng)管理外，還需投入大量資金用于補(bǔ)救措施，例如設(shè)備防腐、地面防滲、廢液無(wú)害化處理等等。解決液體跑冒滴漏的最佳辦法是減少機(jī)泵的自身泄漏。

2 屏蔽泵的特點(diǎn)及形式

普通離心泵的驅(qū)動(dòng)是通過(guò)聯(lián)軸器將泵的葉輪軸與電動(dòng)軸相連接，使葉輪與電動(dòng)機(jī)一起旋轉(zhuǎn)而工作，而屏蔽泵是一種無(wú)密封泵，泵和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)都被密封在一個(gè)被泵送介質(zhì)充滿的壓力容器內(nèi)，此壓力容器只有靜密封，并由一個(gè)電線組來(lái)提供旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)并驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子。這種結(jié)構(gòu)取消了傳統(tǒng)離心泵具有的旋轉(zhuǎn)軸密封裝置，其靠殼體內(nèi)輸送的料液進(jìn)行冷卻，故能做到完全無(wú)泄漏。

2.1 屏蔽泵優(yōu)點(diǎn)

(1)全封閉。屏蔽泵在結(jié)構(gòu)上沒(méi)有動(dòng)密封，只有在泵的外殼處有靜密封，因此可以做到完全無(wú)泄漏，特別適合輸送易燃、易爆、貴重液體和有毒、腐蝕性及放射性液體。

(2)安全性高。轉(zhuǎn)子和定子各有一個(gè)屏蔽套使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和定子不與物料接觸，即使屏蔽套破裂，也不會(huì)發(fā)生外泄漏的危險(xiǎn)。另外，屏蔽泵采用石墨軸承，依靠所輸送的液體來(lái)潤(rùn)滑。軸承的磨損情況，對(duì)可靠運(yùn)行十分重要。為了監(jiān)視軸承磨損狀況，一般都裝有機(jī)械式或電磁式軸承監(jiān)視器。當(dāng)軸承的磨損量超過(guò)規(guī)定的允許值時(shí)，監(jiān)視器表盤的指針會(huì)指向紅區(qū)，即示“報(bào)警”。此設(shè)計(jì)確保了泵運(yùn)行的可靠性，減少事故。

(3)結(jié)構(gòu)緊湊，占地少。泵與電動(dòng)機(jī)系一整體，拆裝不需找正中心。對(duì)底座和基礎(chǔ)要求低，且日常維修工作量少，維修費(fèi)用低。

(4)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低，不需加潤(rùn)滑油。由于無(wú)滾動(dòng)軸承和電動(dòng)機(jī)風(fēng)扇，故無(wú)需潤(rùn)滑油，且噪聲低。

(5)使用范圍廣。由于屏蔽泵的材質(zhì)多樣，可以根據(jù)需求進(jìn)行選型設(shè)計(jì)，能滿足高溫、高壓、低溫、高熔點(diǎn)等工況的要求。

2.2 屏蔽泵形式

(1)基本型。輸送介質(zhì)溫度不超過(guò)120 ℃，揚(yáng)程不超過(guò)100 m，其他各種類型的屏蔽泵都是在基本型的基礎(chǔ)上改進(jìn)的。

(2)逆循環(huán)型。逆循環(huán)型屏蔽泵的軸承潤(rùn)滑、冷卻和電動(dòng)機(jī)冷卻的液體流動(dòng)方向與基本型正好相反。逆循環(huán)型泵的主要特點(diǎn)是不易產(chǎn)生氣蝕，適合輸送易汽化的液體，有時(shí)也稱之為易汽化型。

(3)高溫型。輸送介質(zhì)溫度可高達(dá)450 ℃。通常在屏蔽電動(dòng)機(jī)外增加冷卻水套和在外部循環(huán)管加冷卻套管，將高溫循環(huán)液冷卻以降低電動(dòng)機(jī)和軸承溫度。在功率不大的場(chǎng)合，有的制造廠不采用冷卻液，而是在電動(dòng)機(jī)外部設(shè)置散熱翅片和用特殊繞組來(lái)適應(yīng)工況，此時(shí)的介質(zhì)溫度控制在400 ℃以下。

(4)高熔點(diǎn)型。在泵的液力端和電動(dòng)機(jī)側(cè)均帶有夾套，夾套中可通入蒸汽或一定溫度的液體以防止高熔點(diǎn)液體產(chǎn)生結(jié)晶。泵的外部循環(huán)管也要加保溫(加熱)夾套。

(5) 高壓型。屏蔽泵的外殼是一個(gè)高壓容器，使泵能承受很高的系統(tǒng)壓力。為了支承處于內(nèi)部高壓下的屏蔽套，可以由定子線圈本身承受壓力。也可以做成在高溫、高壓下運(yùn)轉(zhuǎn)的屏蔽泵。

(6)自吸型。泵的吸入口比葉輪中心要高很多，在停泵后，當(dāng)吸入管路中沒(méi)有液體時(shí)，葉輪和加大的泵室內(nèi)始終充滿液體，再啟動(dòng)時(shí)不必灌水，泵就可以工作。自吸泵特別適合于從地下容器中抽取液體。

3 屏蔽泵選型

目前屏蔽泵形式多樣，須根據(jù)氯堿工藝要求進(jìn)行選擇。不同介質(zhì)參數(shù)選擇不同的流量、材質(zhì)、揚(yáng)程等。選型時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

(1)一般的屏蔽泵采用輸送的部分液體來(lái)冷卻電動(dòng)機(jī)，且環(huán)隙很小，故輸送液體必須潔凈。對(duì)輸送多種液體混合物，若它們產(chǎn)生沉淀、焦化或膠狀物，則此時(shí)選用屏蔽泵(非泥漿型)可能堵塞屏蔽間隙，影響泵的冷卻與潤(rùn)滑，導(dǎo)致燒壞石墨軸承和電動(dòng)機(jī)。

(2)屏蔽泵一般均有循環(huán)冷卻管，當(dāng)環(huán)境溫度低于泵送液體的冰點(diǎn)時(shí)，則宜采用伴熱等防凍措施，以保證泵啟動(dòng)方便。

(3)屏蔽泵在啟動(dòng)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守出口閥和入口閥的開(kāi)啟順序，停泵時(shí)先將出口閥關(guān)小，當(dāng)泵運(yùn)轉(zhuǎn)停止后，先關(guān)閉入口閥再關(guān)閉出口閥。

4 結(jié)語(yǔ)

氯堿生產(chǎn)的特點(diǎn)是易燃、易爆、易中毒、易腐蝕。采用屏蔽泵實(shí)現(xiàn)完全無(wú)泄漏，有效避免了環(huán)境污染和物料損失；只要選型正確，操作條件沒(méi)有異常變化，在正常運(yùn)行情況下，幾乎沒(méi)有維修工作量。屏蔽泵是輸送易燃、易爆、腐蝕、貴重液體的理想用泵。然而要真正消除跑冒滴漏絕非易事，只有重視跑冒滴漏現(xiàn)象所造成的危害，才能從根本上消除此類現(xiàn)象，從而避免事故的發(fā)生。