氯碱行业屏蔽泵的应用

侯杰

(河北冀衡化学股份有限公司，河北 衡水 053400)

在氯碱生产过程中，当有毒有害液体出现跑冒滴漏时，轻者会增加生产成本，重者会发生安全事故。所以，消除生产过程中的跑冒滴漏，是企业节能降耗、避免发生事故的重要途径之一。

1 跑冒滴漏的危害

在氯碱生产中，由于设备的原因，经常出现液体跑冒滴漏，例如化工泵经常发生震动部位连接处的紧固件松动，如没有进行及时处理，就会导致密封件损坏，出现跑冒滴漏，严重时会对工艺生产及人身安全造成下列危害。

(1)由于液体跑冒滴漏，会导致挥发性可燃气体散发到空气中，遇明火或一定温度时必然会发生火灾事故，当泄漏的可燃气体与空气中的氧混合到爆炸极限时，如遇到一定温度或明火时即会发生燃烧爆炸，造成人员伤亡和经济损失。

(2)由于所泄漏的液体有的(次氯酸钠、盐酸等)可以逸散出有毒有害气体，一方面会造成环境污染，另一方面还会导致人员中毒，严重时会致死。

(3)如泄漏的介质是腐蚀性较强的液体，人的身体接触后会受到伤害；设备设施腐蚀，减少设备使用寿命。

(4)如果泄漏的是有毒有害液体，如盐酸、硫酸、次氯酸钠等，会渗入地表污染地下水，进入河流后还会出现环境污染事故。

(5)如果泄漏的是一次水或盐水，一方面会浪费水资源，另一方面也会增加生产成本。

针对液体泄漏问题，除加强管理外，还需投入大量资金用于补救措施，例如设备防腐、地面防渗、废液无害化处理等等。解决液体跑冒滴漏的最佳办法是减少机泵的自身泄漏。

2 屏蔽泵的特点及形式

普通离心泵的驱动是通过联轴器将泵的叶轮轴与电动轴相连接，使叶轮与电动机一起旋转而工作，而屏蔽泵是一种无密封泵，泵和驱动电动机都被密封在一个被泵送介质充满的压力容器内，此压力容器只有静密封，并由一个电线组来提供旋转磁场并驱动转子。这种结构取消了传统离心泵具有的旋转轴密封装置，其靠壳体内输送的料液进行冷却，故能做到完全无泄漏。

2.1 屏蔽泵优点

(1)全封闭。屏蔽泵在结构上没有动密封，只有在泵的外壳处有静密封，因此可以做到完全无泄漏，特别适合输送易燃、易爆、贵重液体和有毒、腐蚀性及放射性液体。

(2)安全性高。转子和定子各有一个屏蔽套使电动机转子和定子不与物料接触，即使屏蔽套破裂，也不会发生外泄漏的危险。另外，屏蔽泵采用石墨轴承，依靠所输送的液体来润滑。轴承的磨损情况，对可靠运行十分重要。为了监视轴承磨损状况，一般都装有机械式或电磁式轴承监视器。当轴承的磨损量超过规定的允许值时，监视器表盘的指针会指向红区，即示“报警”。此设计确保了泵运行的可靠性，减少事故。

(3)结构紧凑，占地少。泵与电动机系一整体，拆装不需找正中心。对底座和基础要求低，且日常维修工作量少，维修费用低。

(4)运转平稳，噪声低，不需加润滑油。由于无滚动轴承和电动机风扇，故无需润滑油，且噪声低。

(5)使用范围广。由于屏蔽泵的材质多样，可以根据需求进行选型设计，能满足高温、高压、低温、高熔点等工况的要求。

2.2 屏蔽泵形式

(1)基本型。输送介质温度不超过120 ℃，扬程不超过100 m，其他各种类型的屏蔽泵都是在基本型的基础上改进的。

(2)逆循环型。逆循环型屏蔽泵的轴承润滑、冷却和电动机冷却的液体流动方向与基本型正好相反。逆循环型泵的主要特点是不易产生气蚀，适合输送易汽化的液体，有时也称之为易汽化型。

(3)高温型。输送介质温度可高达450 ℃。通常在屏蔽电动机外增加冷却水套和在外部循环管加冷却套管，将高温循环液冷却以降低电动机和轴承温度。在功率不大的场合，有的制造厂不采用冷却液，而是在电动机外部设置散热翅片和用特殊绕组来适应工况，此时的介质温度控制在400 ℃以下。

(4)高熔点型。在泵的液力端和电动机侧均带有夹套，夹套中可通入蒸汽或一定温度的液体以防止高熔点液体产生结晶。泵的外部循环管也要加保温(加热)夹套。

(5) 高压型。屏蔽泵的外壳是一个高压容器，使泵能承受很高的系统压力。为了支承处于内部高压下的屏蔽套，可以由定子线圈本身承受压力。也可以做成在高温、高压下运转的屏蔽泵。

(6)自吸型。泵的吸入口比叶轮中心要高很多，在停泵后，当吸入管路中没有液体时，叶轮和加大的泵室内始终充满液体，再启动时不必灌水，泵就可以工作。自吸泵特别适合于从地下容器中抽取液体。

3 屏蔽泵选型

目前屏蔽泵形式多样，须根据氯碱工艺要求进行选择。不同介质参数选择不同的流量、材质、扬程等。选型时应注意以下几点。

(1)一般的屏蔽泵采用输送的部分液体来冷却电动机，且环隙很小，故输送液体必须洁净。对输送多种液体混合物，若它们产生沉淀、焦化或胶状物，则此时选用屏蔽泵(非泥浆型)可能堵塞屏蔽间隙，影响泵的冷却与润滑，导致烧坏石墨轴承和电动机。

(2)屏蔽泵一般均有循环冷却管，当环境温度低于泵送液体的冰点时，则宜采用伴热等防冻措施，以保证泵启动方便。

(3)屏蔽泵在启动时应严格遵守出口阀和入口阀的开启顺序，停泵时先将出口阀关小，当泵运转停止后，先关闭入口阀再关闭出口阀。

4 结语

氯碱生产的特点是易燃、易爆、易中毒、易腐蚀。采用屏蔽泵实现完全无泄漏，有效避免了环境污染和物料损失；只要选型正确，操作条件没有异常变化，在正常运行情况下，几乎没有维修工作量。屏蔽泵是输送易燃、易爆、腐蚀、贵重液体的理想用泵。然而要真正消除跑冒滴漏绝非易事，只有重视跑冒滴漏现象所造成的危害，才能从根本上消除此类现象，从而避免事故的发生。