氯堿行業屏蔽泵的應用

侯杰

(河北冀衡化學股份有限公司，河北 衡水 053400)

在氯堿生產過程中，當有毒有害液體出現跑冒滴漏時，輕者會增加生產成本，重者會發生安全事故。所以，消除生產過程中的跑冒滴漏，是企業節能降耗、避免發生事故的重要途徑之一。

1 跑冒滴漏的危害

在氯堿生產中，由于設備的原因，經常出現液體跑冒滴漏，例如化工泵經常發生震動部位連接處的緊固件松動，如沒有進行及時處理，就會導致密封件損壞，出現跑冒滴漏，嚴重時會對工藝生產及人身安全造成下列危害。

(1)由于液體跑冒滴漏，會導致揮發性可燃氣體散發到空氣中，遇明火或一定溫度時必然會發生火災事故，當泄漏的可燃氣體與空氣中的氧混合到爆炸極限時，如遇到一定溫度或明火時即會發生燃燒爆炸，造成人員傷亡和經濟損失。

(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，一方面會造成環境污染，另一方面還會導致人員中毒，嚴重時會致死。

(3)如泄漏的介質是腐蝕性較強的液體，人的身體接觸后會受到傷害；設備設施腐蝕，減少設備使用壽命。

(4)如果泄漏的是有毒有害液體，如鹽酸、硫酸、次氯酸鈉等，會滲入地表污染地下水，進入河流后還會出現環境污染事故。

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

針對液體泄漏問題，除加強管理外，還需投入大量資金用于補救措施，例如設備防腐、地面防滲、廢液無害化處理等等。解決液體跑冒滴漏的最佳辦法是減少機泵的自身泄漏。

2 屏蔽泵的特點及形式

普通離心泵的驅動是通過聯軸器將泵的葉輪軸與電動軸相連接，使葉輪與電動機一起旋轉而工作，而屏蔽泵是一種無密封泵，泵和驅動電動機都被密封在一個被泵送介質充滿的壓力容器內，此壓力容器只有靜密封，并由一個電線組來提供旋轉磁場并驅動轉子。這種結構取消了傳統離心泵具有的旋轉軸密封裝置，其靠殼體內輸送的料液進行冷卻，故能做到完全無泄漏。

2.1 屏蔽泵優點

(1)全封閉。屏蔽泵在結構上沒有動密封，只有在泵的外殼處有靜密封，因此可以做到完全無泄漏，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。轉子和定子各有一個屏蔽套使電動機轉子和定子不與物料接觸，即使屏蔽套破裂，也不會發生外泄漏的危險。另外，屏蔽泵采用石墨軸承，依靠所輸送的液體來潤滑。軸承的磨損情況，對可靠運行十分重要。為了監視軸承磨損狀況，一般都裝有機械式或電磁式軸承監視器。當軸承的磨損量超過規定的允許值時，監視器表盤的指針會指向紅區，即示“報警”。此設計確保了泵運行的可靠性，減少事故。

(3)結構緊湊，占地少。泵與電動機系一整體，拆裝不需找正中心。對底座和基礎要求低，且日常維修工作量少，維修費用低。

(4)運轉平穩，噪聲低，不需加潤滑油。由于無滾動軸承和電動機風扇，故無需潤滑油，且噪聲低。

(5)使用范圍廣。由于屏蔽泵的材質多樣，可以根據需求進行選型設計，能滿足高溫、高壓、低溫、高熔點等工況的要求。

2.2 屏蔽泵形式

(1)基本型。輸送介質溫度不超過120 ℃，揚程不超過100 m，其他各種類型的屏蔽泵都是在基本型的基礎上改進的。

(2)逆循環型。逆循環型屏蔽泵的軸承潤滑、冷卻和電動機冷卻的液體流動方向與基本型正好相反。逆循環型泵的主要特點是不易產生氣蝕，適合輸送易汽化的液體，有時也稱之為易汽化型。

(3)高溫型。輸送介質溫度可高達450 ℃。通常在屏蔽電動機外增加冷卻水套和在外部循環管加冷卻套管，將高溫循環液冷卻以降低電動機和軸承溫度。在功率不大的場合，有的制造廠不采用冷卻液，而是在電動機外部設置散熱翅片和用特殊繞組來適應工況，此時的介質溫度控制在400 ℃以下。

(4)高熔點型。在泵的液力端和電動機側均帶有夾套，夾套中可通入蒸汽或一定溫度的液體以防止高熔點液體產生結晶。泵的外部循環管也要加保溫(加熱)夾套。

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

(6)自吸型。泵的吸入口比葉輪中心要高很多，在停泵后，當吸入管路中沒有液體時，葉輪和加大的泵室內始終充滿液體，再啟動時不必灌水，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，須根據氯堿工藝要求進行選擇。不同介質參數選擇不同的流量、材質、揚程等。選型時應注意以下幾點。

(1)一般的屏蔽泵采用輸送的部分液體來冷卻電動機，且環隙很小，故輸送液體必須潔凈。對輸送多種液體混合物，若它們產生沉淀、焦化或膠狀物，則此時選用屏蔽泵(非泥漿型)可能堵塞屏蔽間隙，影響泵的冷卻與潤滑，導致燒壞石墨軸承和電動機。

(2)屏蔽泵一般均有循環冷卻管，當環境溫度低于泵送液體的冰點時，則宜采用伴熱等防凍措施，以保證泵啟動方便。

(3)屏蔽泵在啟動時應嚴格遵守出口閥和入口閥的開啟順序，停泵時先將出口閥關小，當泵運轉停止后，先關閉入口閥再關閉出口閥。

4 結語

氯堿生產的特點是易燃、易爆、易中毒、易腐蝕。采用屏蔽泵實現完全無泄漏，有效避免了環境污染和物料損失；只要選型正確，操作條件沒有異常變化，在正常運行情況下，幾乎沒有維修工作量。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象所造成的危害，才能從根本上消除此類現象，從而避免事故的發生。