高压液氧泵原理、结构及检修、结构及检修课件.ppt

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1、高压液氧泵原理、结构及检修、结构及检修,二、空分厂高压液氧泵型号及参数,三、 低温液体泵的概述,低温液体泵的概述1. 低温液体泵在空分流程中的作用-用于液体循环；-贮槽与槽车灌送；-从贮槽抽取液体压入汽化器供充瓶；-用于管网运输（包括后备系统输送泵和产品液体直接输送进管网）。我公司空分液氧泵就是将精馏塔上塔获得的液氧抽出加压到5.4MPa，经气化器气化送入氧气管网，主要供气化炉纯氧制气用。 2. 低温液体泵的分类按不同工作方式为基础的各种泵的结构型式，根据其不同特点主要可分为往复式低温液体泵和离心式低温液体泵。,四、高压液氧泵工作原理及结构,1.高压液氧泵（立式多级离心泵）的工作原理： 液氧随

2、叶轮旋转，在惯性离心力的作用下子自叶轮中心被甩向外周并获得了能量，使流向叶轮外周的液体的静压强提高，流速增大。液体离开叶轮进入蜗壳或扩压器，因蜗壳内流道逐渐扩大而使流体速度减慢，液体的部分动能转换成静压能。于是，具有较高压强的液体从泵的排出口进入排出管路，被输送到所需的管路系统。对于低温液氧泵，其工作介质虽然是一种流动性好，十分清洁的流动介质，液氧的流动规律和一般流体基本相符，因而泵体的结构原理也与一般流体泵基本相同。,2.离心式低温泵的分类 按轴的位置分为：立式和卧式 按密封形式分为：机械密封和充 气迷宫密封 按叶轮级数分为：单级和多级 按工作介质分为：液氧泵，液氩泵和液氮泵等； 我公司空分

3、P-7501A/B液氧泵属于：立式、多级、充气迷宫密封。3.离心泵工作特点 叶轮叶片传递给液体的能量仅与液体在叶片入口和出口速度的大小和方向有关。用液柱高度表示的扬程仅与液体的运动状态有关，与液体种类无关。,4.离心式低温泵的主要性能参数 （1）流量：泵在单位时间内排出液体的数量，有体积流量Q和重量流量G两种表示方法。（2）扬程 ：单位重量液体通过泵后所获得的能量。用H表示，单位用m液柱表示，但习惯上简略为m。 （3）转速 ：泵轴每分钟的转数，用n表示，单位为r/min （4）效率 ：包括容积效率，水力效率，机械效率和总效率。 （5）功率：用N表示，单位用KW表示。,5、高压液氧泵结构,安装前

4、注意复查该尺寸,（1）吸入室：它的作用是使液体均匀地流进叶轮。（2）压液室：它的作用是收集液体，并把它送入下级叶轮或导向排出管，与此同时降低液体的速度，使动能进一步变成压力能。 压液室有蜗壳和导叶两种形式。蜗壳因流道做成螺旋形而得名，液体沿螺旋线流动，随着流道截面的增大而降低速度，使动能变为压力能；导轮常见于分段多级泵，为了使结构简单紧凑，在一级叶轮和次级叶轮之间的能量转换采用导叶，液体沿导轮规定的流道流至次级叶轮的入口。（3）叶轮：他是离心泵内传递能量给液体的唯一元件，泵通过它使机械能变成液体的压力能，是液体的压力能提高。叶轮用键固定于轴上，随轴由原动机带动旋转，通过叶片把原动机的能量传给液

5、体。,（4）密封：空分厂的液氧泵为法国CRYOSTAR（科莱斯达）液体泵，密封充气迷宫密封。密封气要改为氮气接管、管网压力稳定、进气经过滤、干燥度要好。,液氧泵密封原理为：密封气经一精密减压阀减压作为（pin）输入气后，进入迷宫，与从叶轮的背轮泄漏（也经过一段密封器）的气体一起从混合气排放口以（Pout）输出气排出，正常情况，（pin）输入气比（po）叶轮背压力高0.1-0.2bar，（po）叶轮背压力比（pout）输出气高0.1-0.2bar。,五、高压液氧泵的维护检修,1、检修前的准备（1）在机组停车前，收集各处温度，压力，振动，转速，噪音等机组运行数据与正常操作指标进行对比，组织机，电，

6、仪，工艺等有关人员，对泵的运行状况进行分析，找出缺陷和可能存在的问题，根据粗步汇诊结果，确定重点检修项目及内容，编写检修技术方案，计划进度和安全措施。（2）准备好所需的检验合格的材料和备件，工具。量具，测量仪器要检验合格证。专用工具在使用前要进行检验和维护，根据质量和技术要求准备检验合格的起吊工具，吊转子的钢丝顺扣必需有塑胶套保护，起吊机具动，静负载试验时，应比最大起吊质量大25%。（3）拆卸清卸缸盖上的一切杂物，联系有关人员，拆卸有关测振探头以及有碍检修拆缸的温度计，仪表等，要注意保护好仪表接线。,2、泵体的拆卸（1）拆卸泵的进出口法兰和泵的溢流调节法兰。注意固定好进出口管道上的金属软管。（

7、2）把泵体出口朝上，电机朝下直立放在专用的电机与泵体的装配支架上。如右图：参比气是氧探头的工作气,它是经过气水分离和过滤的干燥空气.其接入压力应在0.005Mpa以下(即略高于常压).在参比气路上应加装流量计,用于调整进入氧探头内的空气流量,通过调整参比气的流量还可以鉴定氧探头的质量.,（3）断开泵体与中间联轴节和罩壳的连接螺栓，把泵体垂直吊出，再把泵体水平放在检修支架上。如下图：,（4）用游标或塞尺测出总装配图上的尺寸E，即流道对中数据（也就是泵轴工作状态轴向位置），见右上图（5）用百分表打出转子的总空串后再把转子调整到流道对中状态。（6）把泵体的检修底部脚板支架装在泵体联轴节端，把泵垂直竖

8、立，并检查对中数据E。（7）内外壳体的紧力测量拆卸泵体外壳与泵壳盖的连接螺栓，把泵体外壳垂直吊出，检测出泵体外壳对第4级导流壳体的压紧力。如右下图,（8）出口轴向间隙的测量拆卸第4级导流壳体的止动螺钉，取出第4级导流壳体，在叶轮的上面放上一个辅助测量环和一根铅丝，装复第4级导流壳体，测量出第4级叶轮的出口轴向间隙D。如右图：,（9）进口轴向间隙的测量松开4级叶轮的压紧背帽，取出第4级叶轮，在第4级叶轮的下面放上一个辅助测量环和一根铅丝，装复第4级叶轮上紧背帽，在拆卸4级叶轮，测量出出第4级叶轮的进口轴向间隙C。,(10)测量出第4级导流壳体与第3级导流壳体密闭垫片的厚度和内外径尺寸。(11)叶

9、轮出口口环间隙及直径b1-b4（四级叶轮）的测量拆下叶轮，放在第4级导流壳体里面，用百分表径向推出第4级的出口口环间隙。(12)拆卸第3级导流壳体(13)叶轮进口口环间隙及直径a1-a4的测量把4级叶轮放在3导流壳体里面，用百分表径向推出第4级的进口口环间隙。,b1-b4,a1-a4,(14)级封间隙的测量用游标卡尺测出轴套的外径，再用游标或内径千分棍测出轴套与导流壳体相配合处的内径，算出级封间隙F，见由上图（a）。(15)重复(8)-(14)拆卸3，21级叶轮。拆卸下来的叶轮，导流壳体，轴套，键，定位垫片，止动螺钉要对位放置清楚，不要弄混了！(16)测量诱导片径向间隙A，见由上图（b），拆卸

10、诱导片。（17）拆卸吸入室与吸入腔室盖的压紧螺栓，取下吸入室，取下隔离室填充物。如右下图：,（a）,（b）,（18）拆卸联轴器连接螺钉，松开泵体和底部脚板支架的连接，取下壳体封头。（19）拆卸轴上迷宫密封的挡液垫,抽出转轴。如右图：（20）取下轴端迷宫密封，妥善保管。,（21)轴端迷宫密封的拆卸拆卸掉各组密宫密封的径向止动螺钉。拆卸迷宫密封的压盖环，垫片，O形环。拆卸第一组密宫密封环，间隔环，和排室环。拆卸第二组密宫密封环，间隔环，和排室环。拆卸第三组密宫密封环，间隔环，和排室环。卸第四组密宫密封环，间隔底环。如右图：,（22）拆卸壳体腔室固定器。（23）拆卸泵与电机的联轴节空筒。（24）探伤

11、检测（1）对拆卸下来的主轴，叶轮，键，联轴接，轴套进着色探伤，对探伤有裂纹的零部件进行更换。（2）对拆卸下来的叶轮导流壳进口内径A和出口内径B进行测量，与之前所测量记录的叶轮口环直径a、b相减即A-a为对应级的叶轮进口口环间隙,B-b即为叶轮出口口环间隙，把14级的叶轮进口口环间隙和叶轮出口口环间隙全部测量出并记录，见右图。（3）对1-4级导流壳体上与定距轴套的级封间隙的测量F，见右图。（4）泵轴各叶轮和密封处的跳动值测量。,3、液氧泵的组装（1）电机与中间支架的组装，准备好组装泵体的水平支架和垂直支架脚板。将电机吊到安装支架上。将铜垫安装到法兰上。将偏针仪，安全螺钉和O形环安装到半联轴节上。

12、将垫子装到半联轴节上。将半联轴节装到电机上。将加热带安装到支架上。安装壳体，螺钉，垫圈到中间支架上。在中间支架上安装吊环。在支架上安装O形环。将支架和盖子安装到电机上，见右上图测量尺寸，见右下图。,（2）迷宫密封的组装准备组装迷宫密封所需的工具和备品备件。检测各组迷宫密封与轴套的径向间隙。装复底部间隔环，第四组迷宫密封环，排空环，上紧径向止动螺钉。装复中间间隔环，第三组迷宫密封环，排空环，上紧径向止动螺钉。装复中间间隔环，第二组迷宫密封环，排空环，上紧径向止动螺钉。装复中间间隔环，第一组迷宫密封环，压盖垫片，上紧径向止动螺钉。轻轻把迷宫密封的上压盖螺拴上到位。壳体封头，隔离吸入体和吸入室的组装

13、。如下图：安装迷宫密封与壳体封头上的密封O形环。安装迷宫密封在壳体封头上。测量迷宫密封与轴套的径向密封间隙。安装上轴。安装上隔离吸入体。装上吸入室。把吸入室，隔离吸入体，壳体封头三者用 联接螺栓紧定。注意：在轴被安装上之前，迷宫密封的壳体不要紧定。,（3）支架安装，诱导轮安装垂直支架脚板与诱导轮的安装在壳体封头上安装好垂直支架脚板。把泵体垂直竖立，装上诱导轮底部的弹性垫圈和诱导轮。测量诱导论与吸入室的径向壳壁间隙。如下图：,（4）中间壳体的组装。根据流道对中数据E,将泵轴调节到工作状态。将第一级导流壳体与吸入室的密封垫片和安全止动螺钉。将第一级叶轮的进口导流壳体装入吸入室壳体上。将第一级叶轮装

14、入导流壳上。测量叶轮进口轴向间隙C和出口轴向间隙D。重复7.5.17.5.5装复14级叶轮。如下图：,（5）泵体外壳的组装测量泵体封头的下法兰面到4级出口导流壳的测量平面的中间壳体长度A.测量泵体外壳体的内壁深度B.计算4级出口导流壳的密封垫片的厚度，C=( B-A )+0.10装复最后4级叶轮的出口导流壳体。把冷箱板和隔离板装复在外壳体上面。把泵体封头和泵体外壳装复。将泵体水平放置，去掉泵体的安装底脚板。松开轴上的挡液垫，用百分表或游标测出转子的总空串。与检修前和设计的总空串对比，如果相差太大，就要查明原因。,（6）把转子重新调整到流道对中的尺寸E.如下图：,（7）泵与电机的组装检查电机的轴

15、串量。调整泵体上联轴节的轴向距离，使泵与电机连接后的流道对中尺寸满足E值。紧定密宫密封壳体上的螺钉，并检查迷宫密封压盖与迷宫密封壳体的压紧间隙。组装密封管线和其它仪表外围设备。如右图：,a泵体流道对中尺寸: 单位：mm,b电机与泵体联轴节检测数据表： 单位：mm,c迷宫密封间隙： 单位：mm,（8）液氧泵装配主要尺寸,d诱导轮间隙： 单位：mm,e叶轮入口外圆尺寸： 单位：mm,f叶轮出口外圆尺寸：,g导流壳与轴套的级封间隙： 单位：mm,h叶轮进口轴向间隙： 单位：mm,i叶轮出口轴向间隙： 单位：mm,j叶轮进口口环尺寸： 单位：mm,k叶轮出口口环尺寸： 单位：mm,六、液氧泵常见故障、

16、原因及处理,七、安全与环保,1、液氧泵所处操作与检修平台处于2米高处，检修时要注意高空跌落。2、本装置以空气为原料，经过压缩、冷却、净化、膨胀或节流降温，在低温下使空气液化，利用空气中氧、氮、氩沸点的不同，在分馏塔中进行精馏，获得高纯度氧气、氮气及液氧和液氮、液氩。生产过程中存在易燃、易爆介质和助燃、窒息低温液体和气体及高压气体。停车、检修及生产过程中，务必引起重视以确保生产安全。本装置在生产过程中，属易燃、易爆、有危害的介质有CO2、C2H2、CnHm、油脂；属助燃的气体为氧气；属窒息的气体为氮气、氩气；属低温的液体有液空、液氧、液氮、液氩。,3、极低温的危害a.皮肤即使碰到液化的气体或在液

17、化气体的温度范围内的物体都会引起严重的冻伤，就象被火烧一样，会有粘到物体上的感觉。b.皮肤可被处于极低温度的大气损伤c.肺会因吸入极低温度的空气而遭伤害e.温度越低，接触或停留的时间越长，其后果越严重f.最为严重的后果是体温过低 （体温下降）引起死亡4、预防措施5、保护处理低温液体的工作人员必须配带：防护手套（皮革）；防护眼镜；安全靴；防喷淋的特制工作服。,6、安全规则a.不要触碰低温物体或易于变冷的物品（容器、管道和液体本身）b.不要待在低温大气中（装置冷态试验，大量低温液体倒在地上后的蒸发）c.不要在低温液体流经的地面区域行走(指产生烟雾的低温液体排放坑)当心：液体会结冰，而使该区域地面变

18、滑；e.不要随意地向地面倾倒低温液体；f.注意湿的衣服、口袋、靴子（裤子长过脚）、手套，都有可能已灌入喷射出的低温液体,八、液氧泵事故案例学习,案例一：液氧泵开动时爆炸起火事故事故经过 国外某公司制氧装置，在氧气塔停后再运转时，液氧泵的叶轮部分、出入口配管和通气孔处爆炸。爆炸使相距3英尺(O.9m)处的卤代烃冷冻机中的冷凝剂和油着火。导致1人死亡，3人负伤，泵、配管、冷冻机损坏。原因分析 因泵的叶轮、机身都有油，进出液氧回流泵的波纹软管水平部分也存有油，遇氧而起火。防范措施：(1)叶轮、机壳的底部要安装排液孔；(2)空气或氧中不要流入油，如果流进去要想办法尽快排掉；(3)易弯软管要垂直方向安装

19、；(4)泵在启动前或检修后用液氮置换。,案例二：淮化液氧泵连续事故VP7240/6L型液氧泵，材质为铜和不锈钢；迷宫密封；电机功率144kW、转速3275r/min；是为2800m3/h空分设备配套的进口机组。2000年1月投产。1 事故经过2003年4月14日操作工在记录18：00报表时，发现P01液氧泵电机轴承温度有上升趋势。18：1l当班组长请求总调度室切换液氧泵，此时轴承温度已达到报警值95。18：34 P01液氧泵自动联锁跳车，而且起火。立即紧急扑救。事后检查发现液氧泵轴承上有电机燃烧时留下的粘稠黑色胶状物，冷箱内外也因为燃烧和后来的救火工作而残留有大量污渍。推断是由于P01液氧泵电

20、机轴承抱死而引起电机起火并燃烧，最终导致P01液氧泵迷宫密封全部烧坏，已经不能正常使用。 空分车间立即对液氧泵进行修复，电气车间积极解决备件，并迅速将组装好的新电机运抵现场。 2003年4月17日16：00，将液氧泵与电机组装、检修合格后交付使用。操作工对液氧泵进行吹除、加温、预冷等工作，准备试车投用。20：16：04进口阀开启l，试液氧泵电机正反转。当确认正转后，20：16：13给液氧泵输入负荷20；再逐渐加到50、70；,20：16：3l输入负荷90。此时液氧泵又起火了。20：16：44停运液氧泵、关进口阀，数秒内迅速完成阀门处理。现场火焰有2.3m高，火光冲天，在消防官兵的帮助下，费时2

21、0min才将火势控制住。2 事故损失 事故损失情况：液氧泵进口处不锈钢钢丝软管完全烧坏；不锈钢进口(与泵连接处)弯头烧穿；泵中间体上氧进口至排气口之间外圆面较短弧面烧伤；泵壳体外罩内侧氧进口至排气口之间较短弧面严重烧坏；液氧泵的中间体与第一级导流器之间四氟骨架密封圈烧坏；第一级导流器与第二级导流器间O型圈炭化粉碎；筒体上部排气接头前后均烧坏，且接头后断裂；回流阀KV7704接线盒完全烧坏，密封阀橡胶罩完全烧掉；液氧泵冷箱内有大面积烧伤痕迹，局部冷箱钢板有多处裂纹；液氧泵整体损坏，价值226.7万元；144kW进口电机烧坏，价值14.8万元。另外，不锈钢阀门、法兰及管道接头损失。约价值3万元；灭

22、火器约价值2万元；冷箱清洗剂、补焊花费约l万元。合计损失约250.5万元。3 事故原因 两次事故定性为重大设备事故。,3.1 4月14日事故原因 电机的轴承损坏导致轴承温度快速升高，使电机发生抱死现象，而此时电机仍要运转却转不动，这就引起了电机漆包线的过流、过热现象并导致电机线圈起火。但普通的电机起火并没有这些事故那么严重。根据事后从液氧泵迷宫密封全部烧坏的现象来判断，可能在事故发生时现场还有液氧或气氧泄漏，泄漏部位可能在液氧泵迷宫密封、液氧进出口不锈钢胶织软管和周围阀门接头等处，所以导致电机和液氧泵燃烧。3.2 4月17日事故原因 先后共组织有关单位召开了3次事故分析会，最后确认：事故由液氧

23、泵电机轴承质量问题引起。 液氧泵的第一台新电机2002年11月l0日投用，2003年4月14日发生故障，半年即发生电机负荷端轴承烧毁并引起电机起火事故。另一台液氧泵的新电机于2003年5月24日投用，2003年7月11日(运行约1.5个月)即发生液氧泵轴承温度急剧升高和卡涩现象(盘不动车)，被迫停运、更换轴承。为避免类似事故的再次发生，同时根据双方签订的协议，制造厂家免费再提供液氧泵及电机；另外保证所选用的润滑脂的保质期和所提供的轴承的质量。,4 防范措施 这两次液氧泵电机起火事故，虽然只造成液氧泵、电机、接头、管道及密封等损坏。但若发现不及时或处理不当，将会引发整个精馏系统大爆炸，后果不堪设

24、想。应从以下几个方面加强防范措施和吸取教训，以避免类似事故的再次发生。 (1)要认真检查液氧泵电机轴承质量；物理性质、窜量的测量、热处理、材质化验及质保体系，选购有国际认证的轴承。 (2)经常检测引进设备运行状态；设备振动状况和电机轴承温度(用红外线测温仪)，并记录。 (3)液氧泵周围要定时检测有无氧泄漏、空气中氧浓度是否超标，发现问题及时处理，杜绝跑、冒、滴、漏现象，防燃防爆。 (4)将液氧泵列入重点监护设备，两台液氧泵定期切换使用，按计划安排泵的大、中、小修。检查轴承，定期更换轴承脂，从而避免类似事故发生。液氧、气氧的设备和管道要严格脱脂、检验和验收。 (5)安装液氧泵电机加热器支架，用百

25、分表找正。确保水平在误差范围内，防止电机与液氧泵连接偏轴，从而过早磨损迷宫密封而产生泄漏。同时要求记录设备档案，施工人员签字、领导签字，有层层责任制考核。,(6)对机器设备操作时，必须严格执行操作规程。认真检查、认真巡查、发现问题及时处理。切实增强工作责任心，努力提高专业技术素质，掌握应知应会的安全技术知识。 (7)安装燃烧报警装置和燃烧自动消防系统，现场配备大容量消防器材。 (8)制造厂、科研院所应当积极开展科学研究，采用新技术、新材料；在液氧泵设备易燃易爆处安装状态检测燃爆报警自救系统，避免重大恶性事故发生。5 结束语 采取相应的防范措施后，在两年多的运行中，虽然液氧泵也有过轴承温度升高的

26、现象，但操作人员吸取以往的教训，迅速切换液氧泵，停车检查，最终使设备平稳运行。 事故之后，车间还配备了红外线测温仪、自动氧气分析仪等新型检测设备，经常对设备现场检测，发现问题及时解决，力求事故发生率保持为零。设备一直处于最佳运行状态，至今没有出现过类似事故。工作效率也有很大提高，车间跑、冒、滴、漏的现象大有改进。1、基本情况 11 事故发生时间：2003-04-17，20：16：30,12 P01液氧泵主要参数： 生产厂家： Cryostar 7级加压，最高排压：65Mpa 运转速度：3200rmin 运行时间；从2001年至今记录累计运行12540小时 13 事故发生过程： 2003-04-

27、14晚6点半左右，操作人员发现液氧泵电机轴承温度迅速上升，即向总调度报告，但未等到回复前，轴承温度已超过跳闸的界限，并已看到电机已冒火，消防队员赶到现场，立即把火扑灭。经检查电机承重端下面的轴承骨架已烧坏，滚珠烧熔化，绝缘层也烧坏。淮化厂方立即要求我公司通知和邀请Cryostar专家到现场处理。当被告知因中国有SARS传染，需3个星期后再来时，淮化就自己将备用电机和轴承换上，于2003-04-16加温、预冷。当时发现密封气压力封不住氧气压力，轴承温度迅速下降，怀疑是密封间隙过大，因此排掉液体，再加温处理12小时，至2003-04-17上午再将电机卸掉，并将泵芯吊出、解体检查。检查发现果然是迷宫

28、密封已磨损，而使间隙过大(这也许就是电机轴承烧坏的原因之一 )。然后换上全新轴承套和密封件，换上的全部零部件都用无水酒精脱脂，组装后吊入，重新加温32小时，预冷2小时并核实正反转正确后按正常启动程序命令加速，大约40秒后突然听到“轰”的一声闷响。然后看到火光，现场人员告诉说液氧泵着火了。于20：16：44停泵，并立即组织扑救，至20：39：33将火全部扑灭，燃爆过程的仪表记录见复印件。 这次液氧泵,燃爆后幸好紧急切断阀能及时切断，并且阀门的质量可靠，没有泄漏，扑救也及时，火势得到控制，如果紧急切断阀不能及时切断或稍有泄漏，后果不堪设想。2、损坏情况 21泵进口处编织软管烧毁。 22与泵连接的液

29、体进口弯头烧穿。 23泵中间体氧进口至排气口之间外圆面烧损。 24泵壳体外罩的内侧面从氧进口至排气口之间严重烧损。25泵中间体与第一级导流器之间聚四氟乙烯密封圈烧坏。26第一级导流器与第二级导流器之间“O”型圈烧成碳化。 27泵壳排气口接管接头前后均烧坏，接管烧穿。 28回流阀KV7704接线盒完全烧坏，橡胶罩破裂烧毁。29泵冷箱内有大面积烧伤，局部还有裂纹。 具体可看如下照片： 3、分析液氧泵燃爆后淮化技术人员试着分析事故原因，有的说因软管最薄弱，先爆裂然后引起燃烧，火从进口向排气方向扩展；有的说是排气口先炸后燃烧，一直烧向进口方向，直至软管烧毁；也有人认为泵内没有可燃物质，是泵外先燃再引起

30、液氧泵爆炸，众说不一。我们于2003-04-20上午到现场。进现场调查和两次分析会得出如下结论。 3.1.首先肯定过程是先燃后爆：如果是先爆则爆炸有二种情况：一种是物理爆炸，另一种是化学爆炸。物理爆炸一般有一个仪表可以记录的升压过程，但仪表没有,超压的记录。化学爆炸的速度极高，有可能仪表来不及反映，但这样的爆炸一定有爆炸的碎片，并断口齐平。断口同主应力方向垂直，断口处可见金属本体颜色，而现场检查没有任何碎片，断口处只能看到覆盖着的氧化层。另外如果是超压爆炸，则爆炸的能量是很大的。对进口管其爆破压力： Pb管pipe=2Sb/D=24485/65=67.15MPa 爆破能量： Eb管pipe=2

31、.5Pb管pipeV1-(1/Pb管pipe)0.2857 98.1=55616kj （相当于11公斤TNT*的爆炸能量）。对波纹管爆破压力： Pb波pipe=(510)Pw=1020MPa Eb波pipe=2.5Pb波pipeV1-(1/Pb波pipe)0.2857 98.1=72578854kj （也要相当于1.471.78公斤TNT*爆炸的能量）。这样大的爆炸能量释放不可能让冷箱盖完好无损，而仅仅是一只阀门的橡胶罩爆破。从进口管断口处管壁减薄情况来看，断口处管壁有一个明显减薄过程见下图： 由此可以判断管道内部先燃烧，当金属温度升到某一值，金属强度降低到不能承受系统压力（进口系统有一定的液

32、柱压力）时，管道被涨裂爆破，这样的爆炸其释放的能量不会太大。 3.2.燃爆是从泵体环隙中某一位置开始向二边沿伸扩展 a 几个通道面积的比较 泵外壳同中间体之间的间隙：2.5160=400 mm2 进泵管口 652/4=3316 mm2 排气管口 33.72/4=892 mm2 b 从燃烧的严重程度比较假定燃烧掉的部分都是,从低温烧至熔点熔化掉，那么燃烧的能量大小可以作为燃烧严重程度和燃烧先后的判断。 将燃烧区域分成三部分： 泵体内部 ： 燃烧能量 Q1=m1Cp1t1 软管至进口管：燃烧能量Q2=m2Cp2t2 排气管至回流阀：燃烧能量Q3=m3Cp3t3 为了比较的便利，假设不锈钢、铜的比重

33、、比热和熔点都相近，则有 Cp1Cp2Cp3 123 t1t2t3 因此三部分燃烧能量比较就化为燃烧掉的三部分体积的比较，即 Q1=KV1 Q2=KV2 Q3=KV3 注以上对烧熔掉体积的计算比较粗糙，因为严格的测量需要专门工具和特殊的方法，但对问题的分析还是有效的。 泵体内部（包括泵体外壳内壁和中间体外表面）燃烧掉的体积，见下图： 泵体外壳内壁 553705=101750mm3 中间体外表面50105=2500mm3 25406=6000mm3 2582.5=500mm3 还有几个大小不等的小坑。 V1=101750+2500+6000+500+.110750mm3 软管和进口管燃烧掉的体积

34、见照片复印件。软管全熔化：DLS2=903000.222=67858mm3 （假定波纹管为0.2mm厚的二层管，编织网算加倍）进口管菱形孔40254=4000mm3 V2=67858+4000=71858mm3 V3较难估计，但明显的要小于前二者，因此得到: Q1Q2Q3 由三部分的阻力和燃烧能量大小可以估计燃烧方向： 最有可能的是燃烧首先从泵内环隙处,发生，然后向两边扩展。 3.3.燃烧点 我们在泵外壳内壁燃烧掉的那块面积上靠近排气口90-100mm处有二个最深的烧损坑，一个是10深8mm的圆坑，另一个是深9mm，大小是10mm5mm的长圆坑，估计燃烧最有可能首先在这里发生，后又在这部位发现

35、像蝴蝶形状向两边喷发的烧损痕迹，就更加认定这里就是着火点。以上3点分析结论得到淮化技术人员的认同。 4.关于可燃物和点火能源 根据燃烧三条件，除了液氧泵内有充分的氧之外，还应有可燃物和点火能源。但经现场仔细检查，找不到能提供存在碳氢化合物等可燃物的充分依据，只是提出几个碳氢化合物等可燃物存在的可能性。 4.1.这次泵在开车前因怀疑迷宫密封间隙过大,对泵进行解体检查,更换了一些零部件,在解体和组装液氧泵的过程中可能将油脂污染在泵内零部件上. 4.2.2003-04-17上午将重新组装好的泵吊入泵冷箱，准备开车。吊泵的这天天气正好风比较大，有可能在组装时，碳氢化合物杂质或其他机械粒子进入泵内。 4

36、.3.2003-04-20泵芯再次解体检查，发现迷宫密封的轴套有少量划痕，其深度约0.1mm，见照片和（附件2），有摩擦就有冒火花的可能。且磨损下来的金属微粒又是比较易燃的。淮化控制密封气压力又比较高，磨下的颗粒可能吹入泵内。,4.4.淮化28000m3/h空分設備的碳氢化合物分析仪ABB系统未正常工作,装置内部的碳氢化合物沉积情况不知道,因此未对可能存在的碳氢化合物作任何处理,这是在液氧中存在碳氢化合物的一个可能. 4.5液氧泵重新装配时，如果顶盖螺栓错位，有可能造成抽空，形成气蚀和液击等现象。 促使液氧泵燃爆原因分析的事故树附下： 5.建议 虽然以上分析得到了共识，但遗憾的是现场尚没有找到

37、存在碳氢化合物的证据，但它们应该确实存在，为了防止今后燃爆事故的再次发生仅作如下建议： 5.1.组装液氧泵应在清洁环境中进行，组装中不仅要注意泵体内部零部件的清洁，还要注意壳体和环境的清洁，并且每一道清洁步骤必须要有主管负责人亲眼目睹认可。 5.2.泵前过滤器不能取消，虽然装置经几年运行，装置内该冲洗下来的杂质都已冲洗干净，但不能排除杂质没有全部冲洗干净的可能性，也不能排除有新的杂质颗粒进入装置的可能性。 5.3.淮化的空分装置所在区域为重污染区域,碳氢化合物含量较高,主冷内的碳氢化合物检测是一项不可缺少的重要措施,1997-05-16抚顺空分装置爆炸的原因之一就是因为长期不进行主冷的碳氢化合物检测,因此请淮化赶快将ABB装置投入运行,如因某种原因不能投入,也请用古老的手摇式分析仪,每班摇二次.,5.4.装配时要严格控制好径轴向间隙。 5.5停泵时应先关进口阀，当泵内无液体时才关出口阀，不要在未放光液氧时就急于加热（如对泵内残存的液氧加热，液体在泵内蒸发就有可能存在碳氢化合物残留）放光液氧后再及时加热吹除，并使吹除阀出口温度达30以上。,祝大家学习进步！工作顺利！生活愉快！,