屏蔽泵斷料,是否會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)爆炸?
二、剖析、結(jié)論及預(yù)防措施
從以上案例可知,整個(gè)進(jìn)料系統(tǒng)在裝置開工前已經(jīng)置換合格,整個(gè)進(jìn)料系統(tǒng)完好無泄漏。正在生產(chǎn)運(yùn)行的甲醇原料進(jìn)料泵,突然因上游甲醇原料罐出口閥故障關(guān)閉,導(dǎo)致屏蔽泵入口沒有物料中斷,泵空轉(zhuǎn)運(yùn)行。因此,輸送易燃易爆物料的屏蔽泵,入口沒有物料,是否會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)爆炸?針對(duì)此問題,結(jié)合本案例進(jìn)行分析。
1、屏蔽泵的工作原理和結(jié)構(gòu)特性
(1)屏蔽泵的工作原理
屏蔽泵是一種無密封泵,泵和驅(qū)動(dòng)電機(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,故能做到完全無泄漏。
屏蔽泵把泵和電機(jī)連在一起,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子和泵的葉輪固定在同一根軸上,利用屏蔽套將電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子隔開,轉(zhuǎn)子在被輸送的介質(zhì)中運(yùn)轉(zhuǎn),其動(dòng)力通過定子磁場(chǎng)傳給轉(zhuǎn)子。
(2)屏蔽泵的結(jié)構(gòu)
屏蔽泵屬于離心泵的一種特殊形式,主要由泵體、葉輪、定子、轉(zhuǎn)子、前后導(dǎo)軸承、軸套以及推動(dòng)盤組成。電動(dòng)機(jī)與泵合為一體,定子、轉(zhuǎn)子表面分別用非磁性薄壁材料包封,與工藝介質(zhì)隔開,轉(zhuǎn)子由前后導(dǎo)軸承支撐,浸在輸送的介質(zhì)中。轉(zhuǎn)子軸端裝有葉輪,形成無軸封的結(jié)構(gòu),以達(dá)到無泄漏輸送的目的。
2、物質(zhì)發(fā)生火災(zāi)和爆炸必須具備的條件
(1)物質(zhì)發(fā)生火災(zāi)需具備的條件
火災(zāi)是指在時(shí)間或空間上失去控制的燃燒。而燃燒是指可燃物與氧化劑作用發(fā)生的放熱反應(yīng),通常伴有火焰、發(fā)光和(或)發(fā)煙現(xiàn)象。
物質(zhì)燃燒必須滿足燃燒的必要充分條件,物質(zhì)才能燃燒。
必要條件:同時(shí)具備可燃物、助燃物、引火源;
燃燒的充分條件:(1)一定的可燃物濃度;(2)一定的氧氣含量:(3)一定的點(diǎn)火能量;(4)未受抑制的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。
(2)物質(zhì)發(fā)生爆炸需具備的條件
可燃物質(zhì)(可燃?xì)怏w、蒸氣和粉塵)與空氣(或氧氣)必須在一定的濃度范圍內(nèi)均勻混合,形成預(yù)混氣,遇著火源才會(huì)發(fā)生爆炸,這個(gè)濃度范圍稱為爆炸極限??扇夹曰旌衔锏臐舛戎挥刑幱诒O限內(nèi)才能發(fā)生爆炸,在低于爆炸下限時(shí)不爆炸也不著火;在高于爆炸上限時(shí)不會(huì)爆炸,但能著火。
3、甲醇的特性
甲醇是一種揮發(fā)度高、無色、易燃、有毒的有機(jī)化合物,分子量32.04,沸點(diǎn)64.7℃。甲醇易燃,其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物。遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。與氧化劑接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或引起燃燒。
4、案例分析
針對(duì)本題論,結(jié)合本案例進(jìn)行分析如下:
(1)從屏蔽泵的原理和屏蔽泵的結(jié)構(gòu)圖(圖一和圖二)可知:屏蔽泵沒有旋轉(zhuǎn)軸密封裝置,即沒有動(dòng)密封,只有靜密封,靜密封點(diǎn)只有5個(gè)。
屏蔽泵靜密封點(diǎn)
(2)從進(jìn)料系統(tǒng)運(yùn)行工況分析,裝置在開關(guān)前系統(tǒng)已經(jīng)置換合格,整個(gè)系統(tǒng)完好無泄漏,從而排除了其他系統(tǒng)部件空氣(氧化氣)進(jìn)入系統(tǒng)的可能性,系統(tǒng)無助燃物。
(3)甲醇具有高揮發(fā)性,因此在甲醇原料罐出口閥故障關(guān)閉,屏蔽泵入口沒有物料,但還存在著很多揮發(fā)的甲醇?xì)怏w,系統(tǒng)管道存在可燃?xì)猓〒]發(fā)甲醇?xì)怏w)。
(4)屏蔽泵在入口斷物料的情況下,空運(yùn)轉(zhuǎn),會(huì)造成屏蔽泵軸承磨損燒壞、如發(fā)現(xiàn)不及時(shí)嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致屏蔽泵定子、轉(zhuǎn)子屏蔽套損壞,電機(jī)定子與介質(zhì)接觸漏電。因此,屏蔽泵長(zhǎng)時(shí)間空轉(zhuǎn),會(huì)造成軸承和軸套的損壞,泵及電機(jī)升溫發(fā)熱,則工況環(huán)境存在高溫能量和電火花等引火源。
(5)屏蔽泵及時(shí)在定子、轉(zhuǎn)子屏蔽套損壞最苛刻的條件下,主要保證屏蔽泵本體損壞,5個(gè)靜密封點(diǎn)完好無泄漏,那屏蔽泵就可以達(dá)到無泄漏的要求。
火災(zāi)爆炸條件:可燃?xì)猓〒]發(fā)甲醇?xì)怏w)+助燃物(系統(tǒng)置換合格、無泄漏,無助燃物空氣或氧氣)+引火源(高溫?zé)嵩椿螂娀鸹ǎ?/span>
5、結(jié)論
在考慮出屏蔽泵以外的其他系統(tǒng)設(shè)備完好,無泄漏,系統(tǒng)開工前置換合格,屏蔽泵外部沒有遭受嚴(yán)重的破壞的前提下,因系統(tǒng)內(nèi)部缺少助燃物(空氣或氧氣),不滿足燃?xì)獾某浞直匾獥l件;且整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備設(shè)施無泄漏,周圍環(huán)境缺少可燃物,也不滿足燃?xì)獾某浞直匾獥l件。所以輸送易燃易爆物料屏蔽泵,在生產(chǎn)運(yùn)行過程中,因上游閥門的故障,入口沒有物料(斷料),是不會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)爆炸的。
防范措施:雖然屏蔽泵屬于無泄漏的泵,應(yīng)用于輸送易燃易爆、有毒的介質(zhì),但是如果各安全措施落實(shí)不到位,屏蔽泵故障沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致故障的擴(kuò)大,就會(huì)引起介質(zhì)泄漏,造成火災(zāi)爆炸事故的發(fā)生。因此我們應(yīng)該做到以下幾點(diǎn)安全
6、預(yù)防措施
(1)裝置開工前,要嚴(yán)格按照裝置開工方案,對(duì)輸送易燃易爆介質(zhì)的系統(tǒng)進(jìn)行置換合格。
(2)檢查整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備設(shè)施是否完好,無泄漏。
(3)加強(qiáng)設(shè)備巡檢,及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障。
(4)對(duì)輸送易燃易爆介質(zhì)的屏蔽泵等關(guān)鍵重點(diǎn)設(shè)備加強(qiáng)監(jiān)控,可按設(shè)計(jì)規(guī)范增加安全報(bào)警或連鎖裝置。
(5)平時(shí)做好設(shè)備的維護(hù)和檢修。