入口物料中断，屏蔽泵会爆炸吗？
一、案例场景：某石化公司甲醇裂解制氢装置甲醇进料泵为大连帝国的屏蔽泵，工艺流程如下：甲醇原料罐→出口管线→出口阀→管线→屏蔽泵→制氢装置进料在甲醇裂解制氢装置生产过程中，进料泵屏蔽泵P-7201A一直运行平稳，装置在开前整个系统已经置换合格，整个进料系统完好无泄漏。在3月20日中午14：00，甲醇原料罐出口阀故障关闭（或原料罐低低液位连锁出口阀关闭），从而导致屏蔽泵入口没有物料甲醇，泵继续空转运行。屏蔽泵技术参数：设备名称规格型号输送介质流量 m3/h压力 Mpa温度 ℃杨程 m原料进料屏蔽泵F21-317H4M-0506T1-BV甲醇301.040100二、剖析、结论及预防措施从以上案例可知，整个进料系统在装置开工前已经置换合格，整个进料系统完好无泄漏。正在生产运行的甲醇原料进料泵，突然因上游甲醇原料罐出口阀故障关闭，导致屏蔽泵入口没有物料中断，泵空转运行。因此，输送易燃易爆物料的屏蔽泵，入口没有物料，是否会导致火灾爆炸？针对此问题，结合本案例进行分析。1、屏蔽泵的工作原理和结构特性（1）屏蔽泵的工作原理屏蔽泵是一种无密封泵，泵和驱动电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，故能做到完全无泄漏。屏蔽泵把泵和电机连在一起，电动机的转子和泵的叶轮固定在同一根轴上，利用屏蔽套将电机的转子和定子隔开，转子在被输送的介质中运转，其动力通过定子磁场传给转子。（2）屏蔽泵的结构屏蔽泵属于离心泵的一种特殊形式，主要由泵体、叶轮、定子、转子、前后导轴承、轴套以及推动盘组成。电动机与泵合为一体，定子、转子表面分别用非磁性薄壁材料包封，与工艺介质隔开，转子由前后导轴承支撑，浸在输送的介质中。转子轴端装有叶轮，形成无轴封的结构，以达到无泄漏输送的目的。
图一 屏蔽泵结构剖面
图二 屏蔽泵结构装配图2、物质发生火灾和爆炸必须具备的条件（1）物质发生火灾需具备的条件火灾是指在时间或空间上失去控制的燃烧。而燃烧是指可燃物与氧化剂作用发生的放热反应，通常伴有火焰、发光和（或）发烟现象。物质燃烧必须满足燃烧的必要充分条件，物质才能燃烧。必要条件：同时具备可燃物、助燃物、引火源；燃烧的充分条件：(1)一定的可燃物浓度；(2)一定的氧气含量：(3)一定的点火能量；(4)未受抑制的链式反应。（2）物质发生爆炸需具备的条件可燃物质(可燃气体、蒸气和粉尘)与空气(或氧气)必须在一定的浓度范围内均匀混合，形成预混气，遇着火源才会发生爆炸，这个浓度范围称为爆炸极限。可燃性混合物的浓度只有处于爆炸极限内才能发生爆炸，在低于爆炸下限时不爆炸也不着火；在高于爆炸上限时不会爆炸，但能着火。3、甲醇的特性甲醇是一种挥发度高、无色、易燃、有毒的有机化合物，分子量32.04，沸点64.7℃。甲醇易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂接触发生化学反应或引起燃烧。4、案例分析针对本题论，结合本案例进行分析如下：（1）从屏蔽泵的原理和屏蔽泵的结构图（图一和图二）可知：屏蔽泵没有旋转轴密封装置，即没有动密封，只有静密封，静密封点只有5个。屏蔽泵静密封点密封点上轴承座与电机总成下轴承座与泵壳进口法兰出口法兰排气发接头数量11111（2）从进料系统运行工况分析，装置在开关前系统已经置换合格，整个系统完好无泄漏，从而排除了其他系统部件空气（氧化气）进入系统的可能性，系统无助燃物。（3）甲醇具有高挥发性，因此在甲醇原料罐出口阀故障关闭，屏蔽泵入口没有物料，但还存在着很多挥发的甲醇气体，系统管道存在可燃气（挥发甲醇气体）。（4）屏蔽泵在入口断物料的情况下，空运转，会造成屏蔽泵轴承磨损烧坏、如发现不及时严重的会导致屏蔽泵定子、转子屏蔽套损坏，电机定子与介质接触漏电。因此，屏蔽泵长时间空转，会造成轴承和轴套的损坏，泵及电机升温发热，则工况环境存在高温能量和电火花等引火源。（5）屏蔽泵及时在定子、转子屏蔽套损坏最苛刻的条件下，主要保证屏蔽泵本体损坏，5个静密封点完好无泄漏，那屏蔽泵就可以达到无泄漏的要求。火灾爆炸条件:可燃气（挥发甲醇气体）＋助燃物（系统置换合格、无泄漏，无助燃物空气或氧气）＋引火源（高温热源或电火花）5、结论在考虑出屏蔽泵以外的其他系统设备完好，无泄漏，系统开工前置换合格，屏蔽泵外部没有遭受严重的破坏的前提下，因系统内部缺少助燃物（空气或氧气），不满足燃气的充分必要条件；且整个系统设备设施无泄漏，周围环境缺少可燃物，也不满足燃气的充分必要条件。所以输送易燃易爆物料屏蔽泵，在生产运行过程中，因上游阀门的故障，入口没有物料（断料），是不会导致火灾爆炸的。防范措施：虽然屏蔽泵属于无泄漏的泵，应用于输送易燃易爆、有毒的介质，但是如果各安全措施落实不到位，屏蔽泵故障没有及时发现，导致故障的扩大，就会引起介质泄漏，造成火灾爆炸事故的发生。因此我们应该做到以下几点安全6、预防措施（1）装置开工前，要严格按照装置开工方案，对输送易燃易爆介质的系统进行置换合格。（2）检查整个系统的设备设施是否完好，无泄漏。（3）加强设备巡检，及时发现设备故障。（4）对输送易燃易爆介质的屏蔽泵等关键重点设备加强监控，可按设计规范增加安全报警或连锁装置。（5）平时做好设备的维护和检修。
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