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聚醚裝置中磁力泵特殊要求

2022-10-05 16:13

氟塑料泵

文章摘要：一、冷卻循環間隙的要求聚醚類裝置中，廢液輸送泵的泵送流量為5 m/h，揚程為90 m左右，裝置汽蝕余量約8.3 m，泵送介質中含有苯乙烯、丙烯腈、異丙醇等介質，泵送介質的溫度為常溫，粘度...

　　一、冷卻循環間隙的要求

　　聚醚類裝置中，廢液輸送泵的泵送流量為5 m³/h，揚程為90 m左右，裝置汽蝕余量約8.3 m，泵送介質中含有苯乙烯、丙烯腈、異丙醇等介質，泵送介質的溫度為常溫，粘度為3 mPa·s左右。

　　由于考慮到苯乙烯和丙烯腈的危害性，易聚合的化學性質，及設備成本原因，專利商要求該泵采用磁力泵。

　　由于丙烯腈和苯乙烯在一定的條件下會發生共聚反應，生成苯乙烯—丙烯腈共聚物（簡稱

　　SAN）顆粒，SAN顆粒相對于常規的固體顆粒較軟，且容易聚合堵塞在磁力泵的潤滑冷卻管路中較窄的部分，所以專利商最初對于磁力泵的潤滑冷卻間隙要求為：整個潤滑冷卻的間隙均需大于8 mm。經過多方調研考察，8 mm的潤滑冷卻間隙對于磁力泵來說是不可能的。

　　首先，如此大的間隙會使得磁力泵內部潤滑冷卻的介質量較大，同時，如此大的間隙會導致磁力泵的內外磁缸之間的磁密度降低，減小磁傳動的效率，從而造成能量的浪費，且磁力泵廠商沒有間隙如此大的產品。

　　當前成熟的磁力泵產品的潤滑冷卻間隙最大可以做到1 mm。考慮到泵送介質體中可能存在的顆粒（SAN）大小無法確定，廠商建議可以在保證潤滑冷卻間隙不小于1 mm的情況下，同時增加隔離套的溫度監測設施，通過監測隔離套溫度的變化，來判斷該泵的冷卻潤滑冷卻間隙是否發生了堵塞情況。

　　最后經過多方討論，綜合考慮了可能產生的SAN顆粒的大小及概率，最終確認可以使用上述設施來取代8 mm的潤滑冷卻間隙要求。

　　二、干運轉的要求

　　聚醚類裝置中的罐排凈泵，泵送流量12 m³/h，揚程為84 m左右，裝置汽蝕余量約為8 m，泵送介質中含有苯乙烯、丙烯腈、異丙醇及其他有機物等介質，泵送介質的溫度為常溫，粘度約10 mPa·s。

　　由于考慮到泵送介質的危害性及設備成本原因，專利商要求采用磁力泵。當該泵用于將罐內的介質輸送排凈時，即使在泵入口處設置了液位檢測裝置用于停泵，泵也會有一段很短時間的干運轉（小于2 min）。干運轉對于磁力泵的主要影響是滑動軸承處缺少潤滑冷卻，會引起隔離套溫度升高，同時破壞內磁缸的磁性等。通過調研，對于有短時間干運轉要求的磁力泵，不同廠商的解決方法不同，大致分為2種。

　　（1）采用石墨軸承作為磁力泵的滑動軸承，同時隔離套材質采用哈氏合金。由于石墨具有一定的自潤滑作用，可滿足短時間干運轉，不會破壞泵的滑動軸承，同時由于干運轉時間較短，不會使得哈氏合金的隔離套溫度升高很多，可以滿足要求；

　　（2）采用碳化硅軸承作為磁力泵滑動軸承，同時隔離套材質采用以ZrO2為主的陶瓷材質。此種設計是考慮陶瓷隔離套不會產生磁渦流，使得潤滑冷卻間隙內的介質溫度不會升高，同時此種磁力泵可以設計使得潤滑冷卻間隙內的介質流速緩慢，在短時間干運轉時，其潤滑冷卻間隙保存有足夠量的殘余介質用于軸承潤滑。

　　三、磁力泵的安全保護及監控

　　由于該裝置內磁力泵輸送的介質大都含有苯乙烯、丙烯腈或異丙醇等具有危害性質的物質，所以對于裝置內的磁力泵需增加一定的安全保護及監控措施，以防磁力泵泄露引起重大事故。

　　（1）采用雙隔離套+壓力表或開關。采用2層隔離套，每層隔離套都是按照相同的壓力等級設計的，且2層隔離套之間保持真空狀態，同時配置壓力表或者壓力開關，實時監測2層隔離套之間的壓力變化情況：當壓力表或者開關顯示的壓力值與泵內介質的壓力值相當時，說明磁力泵內部隔離套發生泄漏；當其壓力值與大氣壓相當時，說明磁力泵外部隔離套發生泄漏；當其壓力值為真空時，說明2層隔離套均完好無損。

　　無論內隔離套還是外隔離套發生了泄漏狀況，都說明磁力泵發生了故障，需要停泵更換隔離套。

　　（2）單隔離殼+干式密封+液位監測（或者壓力監測）裝置。

　　采用單隔離套與干式密封組合的方式進行監測。當磁力泵的隔離套發生泄漏時，磁力泵外軸軸承處的干式密封會保證泄漏的液體短期不會泄漏到泵外，同時磁力泵隔離套外部的液位監測（用于不易汽化的液體）或者壓力監測（用于易汽化的液體）將會發生報警停泵。

　　相比于傳統工業泵，磁力泵以其優異的密封性能廣泛應用于石油化工領域。磁力泵通過隔離套將泵送介質與外部環境完美的隔離開，常規的磁力泵配置為碳化硅滑動軸承，單層隔離套，內外磁缸，軸承溫度監控等。

　　一般磁力泵潤滑冷卻間隙均是由廠商確定，不做強制要求。但由于聚醚類裝置中物質的特殊性及相關特殊工況要求，要求該類裝置的磁力泵需采用石墨滑動軸承以實現干運轉要求；采用雙隔離套（或單隔離套+2次密封）和泄露檢測來實時檢測磁力泵隔離套的運行情況，防止介質泄露到環境，影響操作人員身體健康；通過要求潤滑冷卻間隙大小來保證輸送丙烯腈和苯乙烯介質的磁力泵長時間穩定運行。

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本文來源于安徽江南泵閥：http://m.drorow.com/jmzzzclbts_1103.html

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