一、案(àn)例場景(jǐng):
某石化公司甲(jiǎ)醇裂(liè)解製氫裝置甲醇進料泵為大連帝國(guó)的屏蔽泵,工藝流程如下:
甲醇原料罐→出口管線→出口閥→管線(xiàn)→屏蔽泵→製氫裝置進(jìn)料
在甲醇(chún)裂解製氫裝置生(shēng)產過程中,進料泵屏(píng)蔽泵P-7201A一直運行(háng)平穩,裝置(zhì)在開前整個係統已經置換(huàn)合格(gé),整個進料係統完(wán)好無泄漏。在3月20日中午14:00,甲醇原料罐出口閥故障關閉(或原料罐低低液位連鎖出口(kǒu)閥關閉),從而(ér)導致屏蔽泵入口沒有物(wù)料甲醇,泵繼續空轉運行。
二(èr)、剖析、結論(lùn)及預防措施
從以上案(àn)例可知,整個(gè)進料係統在裝置開工(gōng)前已經置換合格,整個進料係統完(wán)好無泄漏。正(zhèng)在(zài)生產運(yùn)行的甲醇原料進料泵,突然因上遊甲醇原料罐出(chū)口閥故障關閉,導致(zhì)屏蔽泵入口沒有物料中斷,泵空轉運(yùn)行。因此,輸送易燃(rán)易爆物料的屏蔽泵,入(rù)口沒(méi)有(yǒu)物料,是否會(huì)導致(zhì)火災爆(bào)炸?針對此(cǐ)問題,結合本案例進行(háng)分析。
1、屏蔽泵的工作(zuò)原理和結構特性
(1)屏蔽泵的(de)工作原理
屏蔽泵是一(yī)種(zhǒng)無密封泵(bèng),泵和驅動電(diàn)機都被密(mì)封在一個被泵送介(jiè)質充滿的壓力容器內,此壓(yā)力容器隻有靜密封,並由一(yī)個電線組來(lái)提(tí)供旋轉磁(cí)場並驅動轉子。這種結構取消了傳統離心泵具有的旋轉軸密(mì)封裝置,故能做到完全無泄漏。
屏蔽泵把泵和電機連在一起,電動機的轉子和泵的葉輪固(gù)定在同一根軸上,利用屏蔽套將電機的轉子和(hé)定子隔開,轉子在被輸送的介(jiè)質中運轉,其動力通過定子磁場傳給轉(zhuǎn)子。
(2)屏蔽泵的結構
屏蔽泵屬於離心泵的一種特殊形式,主要由泵體、葉輪、定子、轉子、前後導軸(zhóu)承、軸套以及推(tuī)動盤組成。電動機與泵合為一體(tǐ),定子(zǐ)、轉(zhuǎn)子表麵(miàn)分別用非磁性薄壁材料包封,與工藝介質隔開,轉子由前後導軸(zhóu)承支撐,浸在輸送的介質中。轉子軸端裝有葉輪,形成無軸封的結構(gòu),以達到無泄(xiè)漏輸送的目的(de)。
2、物質發生火災和(hé)爆炸必(bì)須具備的條件
(1)物質發生火災需具備的條件
火災是指在時間或空間上失去(qù)控製的燃燒。而燃燒是指可燃物與氧化劑作用發生的放(fàng)熱(rè)反應,通常伴有火焰、發(fā)光和(或)發煙現象。
物質燃燒必須滿足燃燒的必要充分(fèn)條件,物質才能燃燒。
必要條件:同時具備可燃物、助燃物、引火(huǒ)源;
燃燒(shāo)的充分條件:(1)一定的可燃(rán)物濃度;(2)一定的氧氣含量:(3)一定的點火能量(liàng);(4)未受抑製的鏈式反應。
(2)物質發生爆炸需具備的條(tiáo)件
可燃物質(可燃氣體、蒸氣和粉塵)與空(kōng)氣(或氧氣)必(bì)須在(zài)一定的濃度範圍內(nèi)均勻混合,形成預混氣,遇著火源才會(huì)發生爆炸(zhà),這個濃(nóng)度範圍稱為爆炸極限。可燃性混合(hé)物的濃度隻有處於爆炸極限內才能發生爆炸(zhà),在低於爆炸下限時不爆(bào)炸也(yě)不著(zhe)火;在高於爆炸(zhà)上限時不會爆炸,但能著火。
3、甲醇的特性
甲醇(chún)是一種揮(huī)發(fā)度高、無色、易燃、有毒(dú)的有機化(huà)合物,分子量32.04,沸點64.7℃。甲(jiǎ)醇易(yì)燃(rán),其蒸氣與空氣(qì)可形成爆炸性混合物。遇明火(huǒ)、高熱能引(yǐn)起燃燒爆(bào)炸。與氧化劑接觸發生化學反應或引起燃燒。
4、案例分析
針對本題論,結合本案例(lì)進行分析如(rú)下:
(1)從屏蔽泵的原理和屏蔽泵的結構圖(圖一和圖二)可(kě)知:屏蔽泵沒有旋轉軸密封裝置,即沒有動密封,隻(zhī)有靜密封,靜密(mì)封點隻有5個。
屏蔽泵(bèng)靜密封點
(2)從進料係統運行工(gōng)況分析(xī),裝置在開關前係(xì)統已經置換合格,整個係統完好無泄(xiè)漏,從而排除了其他係統部(bù)件空氣(氧化氣)進入係統(tǒng)的可能性,係統無助燃物。
(3)甲醇具有高揮發性,因此在甲醇原料罐出口閥故障關閉,屏蔽泵入口沒有物(wù)料(liào),但還存(cún)在著很多揮發的甲醇氣體,係(xì)統管道存在可燃氣(揮發甲醇氣體)。
(4)屏蔽泵在入口(kǒu)斷物料的情況下,空運轉,會造成屏蔽泵軸承磨損燒壞、如發現不及時嚴重的會導致屏蔽泵定(dìng)子、轉子屏蔽套(tào)損壞,電機定子與介質接觸漏電(diàn)。因此(cǐ),屏蔽泵長時間空轉,會造成軸承和軸套的損壞,泵及電機(jī)升溫發熱,則工(gōng)況環境存在高溫能量和電火花等引火源。
(5)屏蔽泵及時在定子、轉子屏蔽套損壞*苛刻的條件下,主要保證屏蔽泵本體損壞,5個靜密封點完好無泄漏,那屏蔽泵就可以達到無泄漏的要求(qiú)。
火災爆炸條件:可燃氣(揮發甲醇氣體)+助燃物(wù)(係統置換合(hé)格、無泄漏,無助燃物空氣或氧(yǎng)氣)+引火源(高溫熱源或電火花)
5、結論
在考慮出屏蔽泵以外的其他係統設備完(wán)好,無泄漏,係統開工前置換合格,屏蔽泵外部沒有遭受(shòu)嚴重的破壞的前提下,因係(xì)統內部缺少助(zhù)燃物(空氣或氧氣),不滿足燃氣的充分必要條件;且整個係統(tǒng)設備設施無泄漏,周圍(wéi)環境缺少可燃物,也不滿足燃(rán)氣的充分必(bì)要條件(jiàn)。所以輸送易燃易(yì)爆物(wù)料(liào)屏(píng)蔽泵,在生產運行過程(chéng)中,因上遊閥門的故障,入口沒有物(wù)料(斷料),是不(bú)會導致火災爆炸的。
防範措施(shī):雖然屏蔽泵屬於(yú)無泄漏的泵,應用(yòng)於輸送易燃易爆(bào)、有毒(dú)的介質,但是如果各安全措施落實不到位,屏蔽泵故障沒有及時發現,導致故障(zhàng)的擴大,就會引起介質泄漏,造成火(huǒ)災爆炸事故的發生。因此我們應該做到以下幾點安全6、預防措施
(1)裝置開(kāi)工前,要嚴格按照裝置開工方案,對輸送(sòng)易燃易爆(bào)介質的(de)係統進行置換(huàn)合格。
(2)檢查整個係統的設備設施是否完好,無泄漏。
(3)加強設備巡檢,及時發現設(shè)備故障。
(4)對輸送易(yì)燃(rán)易爆介質的屏蔽泵等關鍵重點設備加強監控,可按設計規範增加安全報警或連鎖裝置。
(5)平時做好設備的維護和(hé)檢修。