1. Fall
In einem petrochemischen Unternehmen verwendet eine Methanol-Cracking- und Wasserstoff-Produktionsvorrichtung Rohstoffe von der Methanolförderpumpe P-3307A/B bis zur Gerätezuführungspumpe. Die technischen Parameter der Methanol-Förderpumpe sind wie folgt:
Eigenschaften von Methanol: Methanol ist eine organische Verbindung mit einer Dichte von 0,791 g/ml und einem Siedepunkt von 64,7°C. Methanol ist sehr flüchtig, farblos, brennbar, explosiv und giftig. Trinken 5 bis 10 ml aus Versehen kann Blindheit in beiden Augen verursachen. Trinken in großen Mengen kann zum Tod führen. Die Einstufung und Kennzeichnung häufig verwendeter gefährlicher Chemikalien (GB13690-92) klassifizieren den Stoff als flammbare Flammflüssigkeit der Klasse 3.2.
2. Strukturelle Eigenschaften und Wellendichtungseigenschaften jeder Pumpe
1. Übersicht über die mechanische Dichtung
Mechanische Dichtung (auch end seal genannt) ist eine Dichtungsvorrichtung, die verwendet wird, um das Problem zwischen der rotierenden Welle und dem Körper zu lösen. Es besteht aus mindestens einem Paar Von-Endflächen senkrecht zur Rotationsachse, die die Abdichtung des Flüssigkeitsdrucks und die elastische Kraft des Kompensationsmechanismus unterstützt. Im Rahmen der Kooperation hält es sich fit und gleitet relativ, um ein Gerät zu bilden, um Flüssigkeitslecks zu verhindern, die häufig in Drehflüssigkeitsmaschinen wie Pumpen und Kompressoren verwendet werden. Die Grundkomponenten der mechanischen Dichtung bestehen aus einem beweglichen Ring, einem statischen Ring, einer Drüse, einem Schubring, einer Feder, einem Positionierring, einer Buchse und einer Hilfsdichtung (ein dynamischer und statischer Ringdichtungsring, ein Buchsendichtungsring). Seine mechanische Dichtungsrahmenstruktur ist in Abbildung 2-1 dargestellt.
Das Funktionsprinzip der mechanischen Dichtung ist in Abbildung 2-2 dargestellt. Es ist auf das elastische Element (wie Feder- oder Faltenbalg, faltenden Und Faltengälge und Federkombinationselement) und den Druck des Dichtmediums zurückzuführen, um eine geeignete Presskraft auf der Kontaktfläche (Endfläche) des rotierenden dynamischen Rings und des statischen Rings zu erzeugen, so dass die beiden Stirnflächen eng befestigt sind und ein sehr dünner Flüssigfilm zwischen den Stirnflächen gehalten wird, um den Zweck der Abdichtung zu erreichen. Diese Schicht aus flüssigem Film hat hydrodynamischen Druck und statischen Druck und spielt die Rolle der Schmierung und Druckbalance.
Mechanische Dichtungen haben in der Regel vier Dichtungsteile (Kanäle), wie in Abbildung 2-2 A, B, C, D dargestellt. Der A-Kanal ist eine dynamische Dichtung, bei der die Stirnflächen des rotierenden Rings und der stationäre Ring gegeneinander gleiten und relativ zueinander gleiten. Es ist die Hauptdichtung in der mechanischen Dichtungsvorrichtung und ist auch der Schlüssel zur Bestimmung der Leistung und Lebensdauer der mechanischen Dichtung. B ist die Dichtung zwischen dem statischen Ring 7 und der Stirnfläche der Drüse 4; C ist die Dichtung zwischen dem beweglichen Ring 3 und der Steckfläche der Welle (oder Hülse) 9, da sie sich axial mit dem Kompensationsring bewegen und eine Dichtrolle spielen kann. Daher wird es auch sekundäre Dichtung genannt; D ist die Dichtung zwischen der Drüse und der Stirnfläche des Pumpengehäuses. Die drei Stellen B, D und C sind statische Dichtungen, die in der Regel nicht leicht zu lecken sind.
2. Die Struktur- und Wellendichtungseigenschaften der einseitigen Flächendichtungszentrifugalpumpe
Wie in Abbildung 2-3 dargestellt, besteht die Wellendichtung der einseitigen Flächendichtungszentrifugalpumpe aus einem Paar Reibpaar-Dichtungsendflächen. Es gibt nur eine einstufige Dichtung. Im Allgemeinen gibt es ein selbstspülendes System, und es gibt keine externe Flüssigkeitszufuhr, um das Kühlsystem zu spülen. Bei undichten tritt das Pumpenmedium direkt in die Umgebung, was sich vor allem für allgemeine Medienanlässe eignet. Bei Verwendung zusammen mit anderen Hilfsdichtungen kann es bei Gelegenheiten mit Schwebstoffen, hohen Temperaturen und hohem Druck verwendet werden.
3. Struktur- und Wellendichtungseigenschaften der doppelseitigen, abgedichteten Zentrifugalpumpe
Wie in Abbildung 2-4 dargestellt, besteht die Wellendichtung der doppelseitigen Flächendichtungszentrifugalpumpe aus zwei Paaren von Reibpaar-Dichtungsendflächen (dynamisches und statisches Ringreibungspaar 1, dynamisches und statisches Ringreibungspaar 2), was ein externes Dichtungsflüssigkeitssystem mit einer Leckageflüssigkeitssammlung Doppeldichtung mit Leckalarmvorrichtung erfordert. Die erste Ebene ist die innere mechanische Dichtung, die durch das Prozessmedium des Pumpenkörpers geschmiert und gespült wird; die erste Ebene ist die äußere mechanische Dichtung, die durch das externe Flüssigkeitsversorgungssystem gekühlt und gespült wird. Die Doppelend-Gesichtsdichtung hat eine zweistufige Dichtung. Wenn die innere mechanische Dichtung austritt, wird sie zuerst in den Druckbehälter des Spül- und Kühlsystems der äußeren mechanischen Dichtung austreten, ohne direkt in die Umgebung zu gelangen, um die vorläufige Sicherheit zu gewährleisten. Nur wenn sowohl die internen als auch die äußeren mechanischen Dichtungen auslaufen, tritt das Pumpenkörpermedium in die Umgebung ein, geeignet für starke Korrosion, Hochtemperaturmedium, Gasmedium, brennbar und explosiv, flüchtiges, niedrigviskoses Medium und Hochvakuum usw. .
4. Struktur- und Wellendichtungseigenschaften der Dosenpumpe
(1) Funktionsprinzip und Struktur der Dosenpumpe
Wie in Abbildung 2-5 dargestellt, ist die Dosenpumpe eine nicht versiegelte Pumpe. Sowohl die Pumpe als auch der Antriebsmotor sind in einem Druckbehälter versiegelt, der mit dem gepumpten Medium gefüllt ist. Dieser Druckbehälter ist nur statisch abgedichtet und wird durch einen Drahtsatz bereitgestellt Drehen Sie das Magnetfeld und treiben Sie den Rotor an. Diese Struktur eliminiert die Drehwellendichtungsvorrichtung der herkömmlichen Zentrifugalpumpe, so dass sie vollständig undicht sein kann.
Die Konservenpumpe gehört zu einer speziellen Form der Zentrifugalpumpe, die hauptsächlich aus Pumpenkörper, Laufrad, Stator, Rotor, vorderen und hinteren Führungslagern, Wellenhülse und Schubplatte besteht. Motor und Pumpe sind in einem Gehäuse integriert. Die Oberfläche des Stators und des Rotors sind jeweils mit nichtmagnetischen dünnwandigen Materialien verkapselt und vom Prozessmedium getrennt. Der Rotor wird von den vorderen und hinteren Führungslagern gestützt und in das transportierte Medium eingetaucht. Das Rotorwellenende ist mit einem Laufrad ausgestattet, das eine Struktur ohne Wellendichtung bildet, um den Zweck des leckfreien Transports zu erreichen.
1. Pumpenkörper 2. Impeller 3. Vorderführungslager 4. Stator 5. Rotor 6. Welle 7. Hinteres Führungslager 8. Push-Disk 9. Lagermonitor
(2) Wellendichtungseigenschaften von Dosenpumpe
Aus dem Prinzip der Dosenpumpe und der Struktur der Dosenpumpe (Abbildung 2-5) können wir erkennen, dass die Konservenpumpe keine rotierende Wellendichtungsvorrichtung hat, d.h. es gibt keine dynamische Dichtung, sondern nur eine statische Dichtung. Wenn also der statische Dichtungspunkt intakt ist und keine Leckage besteht, kann die Dosenpumpe die Anforderung erfüllen, dass keine Leckage besteht.
3. Vergleich von Sicherheit und Wirtschaftlichkeit
(1) Erläuterung der Perspektive des Sicherheitsvergleichs
Die Sicherheitsbewertung eines Geräts ist ein Problem eines umfassenden Systems, das die Zuverlässigkeit der Qualität des Geräts selbst und die Integrität des Geräts sowie die Auswirkungen der Umwelt und des menschlichen Verhaltens auf die Sicherheit des Geräts umfasst. Da der Schwerpunkt dieses Artikels auf der Sicherheit von einend versiegelten Zentrifugalpumpen, doppelseitigen abgedichteten Zentrifugalpumpen und Dosenpumpen beim Transport gefährlicher Stoffe liegt, konzentriert sich die Sicherheitsbewertung dieser drei Pumpen auf den Gefahrenwinkel, der durch Pumpenleckage verursacht wird. Der aktuelle Sicherheitsvergleich basiert nur auf der Struktur der Pumpe und den Eigenschaften der Wellendichtung. Wenn die Wellendichtung ausfällt, wird das Medium in die Umwelt ausgetreten, was in Bezug auf die persönliche Gesundheit, den Umweltschutz und die Sicherheit berücksichtigt werden kann.
(2) Das Sicherheitsrisiko einer Leckage der Methanolpumpe
Aus diesem Fall geht hervor, dass das von der Förderpumpe geförderte Medium Methanol ist, das sehr flüchtig, farblos, brennbar, explosiv und giftig ist. Entzündbar, sein Dampf und Luft können explosive Mischungen bilden. Im Brandfall kann eine hohe Hitze Verbrennung und Explosion verursachen. Kontakt mit Oxidationsmittel, um chemische Reaktionen zu verursachen oder Verbrennung enden. In einer Brandszene sind beheizte Container explosionsgefährdet. Es kann sich an einem relativ weiten Ort an der unteren Stelle ausbreiten, und es wird eine Rückblende im Falle eines Feuers verursachen. Die Verbrennung zersetzt Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Wasser. Sehr giftig.
(3) Sicherheitsvergleich des Methanoltransports von Gefahrstoffen durch Förderpumpe
Entsprechend den möglichen Sicherheitsrisiken von methanolgefährlichen Materialien, die mit Methanolpumpen transportiert werden, Analyse der Pumpenstruktureigenschaften und Wellendichtungseigenschaften, einend versiegelter Zentrifugalpumpen, doppelt endenden abgedichteten Zentrifugalpumpen und abgeschirmten Pumpen beim Transport gefährlicher Methanolmaterialien:
(1) Die Abdeckungspumpe kann die Anforderung erfüllen, dass keine Leckage besteht, so dass sie die sicherste ist.
(2) Die zweistufige Abdichtung der zweiseitigen Flächendichtungszentrifugalpumpe, wenn die innere mechanische Dichtung austritt, wird zuerst in den Druckbehälter des Spülungskühlsystems der äußeren mechanischen Dichtung auslaufen, aber nicht direkt in die Umgebung, um vorläufige Sicherheit zu gewährleisten, so relativ sicherer.
(3)Die einseitige Flächendichtungszentrifugalpumpe hat nur eine Einstufendichtung. Wenn die mechanische Dichtung austritt, tritt das Pumpenmedium direkt in die Umgebung ein, so dass die Sicherheit allgemein ist.
(4) Wirtschaftlicher Vergleich
Zum wirtschaftlichen Vergleich sind die Investitionskosten für Einend-Gesichtsdichtungszentrifugalpumpen und Doppelend-Flächendichtungszentrifugalpumpen etwas niedriger, aber die spätere Ausrüstung hat eine hohe Ausfallrate und erfordert mehr Wartung und Reparaturen; während abgeschirmte Pumpen hohe Fertigungsprozesstechnologie erfordern, sind die frühen Investitionskosten hoch, in der Regel 2-4 mal so hoch wie bei inländischen Zentrifugalpumpen, aber später wird die Wartung der Ausrüstung relativ gering sein. Beachten Sie die damit verbundenen Statistiken, die Wartungskosten von einseitigen, einseitig endenden Zentrifugalpumpen und doppelseitigen, flächenversiegelten Zentrifugalpumpen sind etwa doppelt so hoch wie bei Dosenpumpen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Sicherheit und Wirtschaftlichkeit von einseitig enden den Zentrifugalpumpen, den doppelseitigen abgedichteten Zentrifugalpumpen und den Dosenpumpen beim Transport von Methanol-Gefahrstoffen in Tabelle 3-1 unten dargestellt ist:
In Erdöl- und Chemieanlagen müssen die Anforderungen an Pumpen den Anforderungen an die Eigenschaften des Mediums entsprechen. Die Merkmale des Fördermediums, die Merkmale der Arbeitsumgebung, die Anforderungen an Sicherheit und Umweltschutz sowie die wirtschaftlichen Kosten müssen in vollem Umfang berücksichtigt werden. Sicherheit an erster Stelle, Wirtschaft an erster Stelle. Im Allgemeinen wird die Ein-End-Gesichtsdichtung bevorzugt, da die Ein-End-Gesichtsdichtung eine einfache Struktur, einfach zu bedienen und niedrigen Preis hat. Aber in den folgenden besonderen Anlässen müssen wir streng nach den Anforderungen wählen:
(1) Für Pumpen, die brennbare, explosive und flüchtige Niedertemperaturmedien (Flüssiggas usw.) transportieren, sind giftige oder teure Medien, zuverlässige Wellendichtungen oder Nichtleckpumpen erforderlich. Vorrang sollten Nicht-Leckagepumpen wie Dosenpumpen, Magnetpumpen oder doppelte mechanische Dichtungen mit Leckageflüssigkeitssammel- und Leckagealarmgeräten eingeräumt werden.
Daher ist in diesem Fall das Mittel Methanol, das von der Rohstoffpumpe Methanol-Förderpumpe der Methanol-Cracking-Wasserstoff-Produktionseinheit transportiert wird, ein brennbares, explosives, flüchtiges, giftiges und gefährliches Medium, und sicherheit sollte Vorrang und wirtschaftliche Erwägungen eingeräumt werden, während das transportierte Medium Methanol eine sehr saubere Substanz ist, die sehr gut für den mittleren Pumpenbedarf der Schutzpumpe geeignet ist. Auf diese Weise ist die Ausfallrate der Pumpe in der späteren Periode geringer, die Wartungskosten werden viel niedriger sein, eine für eine Verwendung, und die Gesamtausrüstungsinvestitionen sind nicht sehr hoch. Daher ist die abgeschirmte Pumpe beim Transport von brennbaren, explosiven, flüchtigen, toxischen und gefährlichen Medien wie Methanol die beste Lösung.
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