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精煤加壓過(guò)濾機(jī)入料泵炸裂分析及預(yù)防措施

　　一、 問(wèn)題的提出

　　某選煤廠年入洗能力400萬(wàn)，生產(chǎn)系統(tǒng)由原煤準(zhǔn)備，動(dòng)篩選研、重介、浮選、壓濾五個(gè)子系統(tǒng)組成，全部采用智能化集中挖制。生產(chǎn)工藝采用有壓兩產(chǎn)品旋流器，再洗分選，加壓過(guò)濾機(jī)分選聯(lián)合工藝流程，壓濾系統(tǒng)的精煤加壓過(guò)德機(jī)型號(hào)為GPF -120，用于直徑小于0. Smm的顆粒浮選精煤脫水，入料泵使用1001型渣漿泵，流量Q= 280m2/h，揚(yáng)程11=82m，傳動(dòng)方式采用平行帶傳動(dòng)結(jié)合變頻器調(diào)速，加壓過(guò)德機(jī)入科泵發(fā)生爆炸事故，在起動(dòng)泵時(shí)車(chē)間集控室計(jì)算機(jī)畫(huà)而顯示過(guò)濾機(jī)不上料，現(xiàn)場(chǎng)泵頭處冒出白色煙霧，繼面出現(xiàn)火光，一聲巨響，泵發(fā)生嚴(yán)重媒裂、當(dāng)時(shí)裂葉輪、蝸殼，前后泵殼等都被炸成無(wú)數(shù)碎塊，散布于朵四周，電動(dòng)機(jī)風(fēng)葉罩被飛濺鋅塊推擊至距電動(dòng)機(jī)1.5m處，大約3m長(zhǎng)一段泵出料管被炸 飛2m遠(yuǎn)。

　　二、現(xiàn)場(chǎng)工況及運(yùn)行條件

　　現(xiàn)場(chǎng)查著泵體炸裂情況，前后護(hù)板損壞程度較小，護(hù)板加工面無(wú)硬摩擦及發(fā)黑痕跡，前后護(hù)板事輕1/2處至外圓有爆粉與其旋轉(zhuǎn)摩擦圓痕跡，觀察零件碎塊斷口，晶校組織均勻，無(wú)夾流、疏松等鑄件缺陷，泵件壁厚符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求(洋細(xì)計(jì)算過(guò)程略)。加壓過(guò)濾機(jī)人料泵為計(jì)算機(jī)自動(dòng)聯(lián)鎖起動(dòng)。按照系統(tǒng)程序設(shè)定，開(kāi)泵前先手動(dòng)起動(dòng)泵，精煤料漿通過(guò)回料

　　閥做30%聚與介質(zhì)桶的小循環(huán)過(guò)程，此后進(jìn)入泵自動(dòng)起動(dòng)程序。當(dāng)加壓過(guò)濾機(jī)倉(cāng)壓達(dá)到0.16MP%時(shí)，自動(dòng)打開(kāi)泵進(jìn)口閥。介質(zhì)棲內(nèi)煤漿進(jìn)入深內(nèi)，接著自動(dòng)開(kāi)起泵，延時(shí)20%后過(guò)濾機(jī)人科閥門(mén)打開(kāi)，同時(shí)回料閥門(mén)關(guān)閉。泵開(kāi)始給加醫(yī)過(guò)濾機(jī)供料。在壓縮空氣作用下，礦漿顆粒吸附在悲扇的不銹鋼絲網(wǎng)的表面上，并形成濾餅，分離的水透氧法扇內(nèi)腔，經(jīng)濾液管、分配閥。排液管排出:濾餅經(jīng)卸料刮刀刺落至利板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)至密封排科裝置排出，整個(gè)過(guò)程自動(dòng)進(jìn)行。

　　三、原因分析

　　根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)判斷裂炸裂非機(jī)械摩擦損傷及鑄件材質(zhì)向題引起。分析為泵腔內(nèi)部產(chǎn)生巨大煤炸力，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)泵本身承壓極限后將泵炸毀。當(dāng)加壓過(guò)濾 機(jī)出現(xiàn)不上料情況時(shí)，泵葉輪的高速旋轉(zhuǎn)使護(hù)板與泵腔內(nèi)沉積的煤漿產(chǎn)生干摩擦。大量熱能在泵腔內(nèi)積聚，溫度很快升高，在熱源作用下煤漿迅速被干餾汽化，產(chǎn)生可燃?xì)怏w，而含有煤油、起泡劑的精煤燃點(diǎn)極低(媒油的閃點(diǎn)為40T，起泡劑CF-2是以仲辛醇為主要原料的雜醇油類(lèi)，浮選精煤直徑小于0.075mm的顆粒占80%，比表而積相當(dāng)大)，凡具有很高的可燃性，在打開(kāi)過(guò)濾機(jī)入料閥的瞬間，加壓倉(cāng)內(nèi)空氣壓能大于泵運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的能量，壓縮空氣進(jìn)入泵腔，泵腔內(nèi)處于高作、富氧的環(huán)境下。壓力增加使得氣體體積縮小，單位氣體濃度增加，燃點(diǎn)降低，當(dāng)引起煤粉塵爆炸的幾個(gè)條件同時(shí)具備時(shí)，可燃?xì)怏w在泵腔上部中空區(qū)城與空氣混合燃燒，產(chǎn)生的熱最向外傳遞，引起附近煤塵的進(jìn)一步燃燒，如此循環(huán)下去，反應(yīng)速度不斷加快，后形成爆炸，產(chǎn)生巨大的爆炸力將裝體炸裂。

　　造成加壓過(guò)濾機(jī)不上料的原因分析如下。

　　1.泵進(jìn)口堵塞

　　現(xiàn)場(chǎng)輸送的浮選精煤漿是一種固液混合物兩相漿休，重量濃度35%，當(dāng)其長(zhǎng)時(shí)間靜止時(shí)會(huì)出現(xiàn)間液分商現(xiàn)象，在重力的作用下，顆粒產(chǎn)生沉降，煤漿底部形成有序堆積。試驗(yàn)表明，洛漿泵在煤炭行業(yè)輸送含有固體顆粒的磨蝕件漿體，其允許輸送的固液混合物的較大漿體重量依度為45%，當(dāng)濃度大于極限值時(shí)，泵的流輕揚(yáng)程會(huì)發(fā)生明媒變化，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)泵斷流如果開(kāi) 泵前未有一定時(shí)間的小循環(huán)使?jié){體充分?jǐn)噭?dòng)均勻或革有30。的小循環(huán)時(shí)間但現(xiàn)場(chǎng)術(shù)監(jiān)控泉運(yùn)行后煤漿是香通過(guò)網(wǎng)料閥進(jìn)入介質(zhì)輔，會(huì)造成泉進(jìn)口堵塞或這種科質(zhì)漿體沉隊(duì)物瞬間進(jìn)入泵腔內(nèi)的流量很小，則葉輪與煤漿F摩擦，引起煤粉塵爆炸。

　　2.過(guò)濾機(jī)加壓倉(cāng)壓力

　　大于泵瞬間出口壓力入料展的起動(dòng)是通過(guò)變順器來(lái)控制的，頻率從低頻

　　到5011，來(lái)轉(zhuǎn)速山低轉(zhuǎn)速到額定轉(zhuǎn)建，楊程從低到高有一過(guò)程，在人料閥門(mén)打開(kāi)的一瞬間、英運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的能能等于凈揚(yáng)程勢(shì)能與加卡倉(cāng)內(nèi)空氣醫(yī)能之和，泵相當(dāng)于關(guān)向口閥門(mén)運(yùn)行，處于關(guān)化點(diǎn)工作狀態(tài)，泵腔內(nèi)煤漿在內(nèi)部形成死留環(huán)不能輸送出去。進(jìn)而溫度開(kāi)商，提供了引起煤炸的熱源:當(dāng)小于倉(cāng)地時(shí)，非縮空氣從入科閥進(jìn)入泵腔，與泵腔內(nèi)可燃?xì)怏w混合，起了助燃劑的作用，導(dǎo)致形成爆炸。

　　四、改進(jìn)措施

　　1.泵出口增設(shè)反沖洗系統(tǒng)在泵出口處增加反沖洗水接口，開(kāi)泵之前開(kāi)啟泵進(jìn)口處放料閥，用反沖洗水沖洗泵腔2- 3min，較大大限度地太除泵腔內(nèi)煤漿沉積物，此后關(guān)閉放料閥進(jìn)入泵運(yùn)行程序，停泵后起動(dòng)放料閥將泵內(nèi)漿體放掉、菜腔通過(guò)放料閥與空氣連通。

　　2.防止泵進(jìn)口堵塞

　　若停機(jī)時(shí)間較長(zhǎng)，再次起動(dòng)泵前應(yīng)做90~ 180%的介質(zhì)桶小循環(huán)，便桶內(nèi)漿體充分?jǐn)噭?dòng)均勻而不至于產(chǎn)生國(guó)液分離現(xiàn)象甚至堵塞進(jìn)口管路。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，建議現(xiàn)有泵進(jìn)口管直輕變大一個(gè)規(guī)格(原管徑4150mm加大到9200mm)，以減少進(jìn)口阻力，增加瞬間進(jìn)入流敬。

　　3.防止加壓倉(cāng)內(nèi)氣體進(jìn)入泵腔

　　按生產(chǎn)要求更改加壓過(guò)濾機(jī)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)程序設(shè)定，將原來(lái)的加壓過(guò)濾機(jī)先由空壓機(jī)送風(fēng)加倉(cāng)壓(0. 16 -0.3MPa)再開(kāi)泵供料改為先供料后加倉(cāng)壓，同時(shí)在桌的出口管路加裝逆止閥， 防止在泵低轉(zhuǎn)速情況下，菜出口壓力小于倉(cāng)壓。造成加壓倉(cāng)氣體進(jìn)入泵腔。

　　4.加設(shè)泵體防護(hù)罩

　　為防止類(lèi)似問(wèn)題的發(fā)生，建議采取被動(dòng)預(yù)防措施，在精煤加壓過(guò)能機(jī)人料泵泵頭處加設(shè)雙層結(jié)構(gòu)可移動(dòng)防護(hù)罩，內(nèi)層為網(wǎng)狀鋼結(jié)構(gòu)，起攔截及散熱作用，外層加6- 10mm厚全鋼板防護(hù)罩(1 000mmx 1 200mm x↓500mm)。起安全防護(hù)作用。

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