某石化公司甲醇裂解制氫裝置甲醇進(jìn)料泵為大連帝國的屏蔽泵，工藝流程如下：

甲醇原料罐→出口管線(xiàn)→出口閥→管線(xiàn)→屏蔽泵→制氫裝置進(jìn)料

在甲醇裂解制氫裝置生產(chǎn)過(guò)程中，進(jìn)料泵屏蔽泵P-7201A一直運行平穩，裝置在開(kāi)前整個(gè)系統已經(jīng)置換合格，整個(gè)進(jìn)料系統完好無(wú)泄漏。在3月20日中午14：00，甲醇原料罐出口閥故障關(guān)閉（或原料罐低低液位連鎖出口閥關(guān)閉），從而導致屏蔽泵入口沒(méi)有物料甲醇，泵繼續空轉運行。

屏蔽泵技術(shù)參數：

從以上案例可知，整個(gè)進(jìn)料系統在裝置開(kāi)工前已經(jīng)置換合格，整個(gè)進(jìn)料系統完好無(wú)泄漏。正在生產(chǎn)運行的甲醇原料進(jìn)料泵，突然因上游甲醇原料罐出口閥故障關(guān)閉，導致屏蔽泵入口沒(méi)有物料中斷，泵空轉運行。因此，輸送易燃易爆物料的屏蔽泵，入口沒(méi)有物料，是否會(huì )導致火災爆炸？針對此問(wèn)題，結合本案例進(jìn)行分析。

1、屏蔽泵的工作原理和結構特性

（1）屏蔽泵的工作原理

屏蔽泵是一種無(wú)密封泵，泵和驅動(dòng)電機都被密封在一個(gè)被泵送介質(zhì)充滿(mǎn)的壓力容器內，此壓力容器只有靜密封，并由一個(gè)電線(xiàn)組來(lái)提供旋轉磁場(chǎng)并驅動(dòng)轉子。這種結構取消了傳統離心泵具有的旋轉軸密封裝置，故能做到完全無(wú)泄漏。

屏蔽泵把泵和電機連在一起，電動(dòng)機的轉子和泵的葉輪固定在同一根軸上，利用屏蔽套將電機的轉子和定子隔開(kāi)，轉子在被輸送的介質(zhì)中運轉，其動(dòng)力通過(guò)定子磁場(chǎng)傳給轉子。

（2）屏蔽泵的結構

屏蔽泵屬于離心泵的一種特殊形式，主要由泵體、葉輪、定子、轉子、前后導軸承、軸套以及推動(dòng)盤(pán)組成。電動(dòng)機與泵合為一體，定子、轉子表面分別用非磁性薄壁材料包封，與工藝介質(zhì)隔開(kāi)，轉子由前后導軸承支撐，浸在輸送的介質(zhì)中。轉子軸端裝有葉輪，形成無(wú)軸封的結構，以達到無(wú)泄漏輸送的目的。

圖一 屏蔽泵結構剖面

圖二 屏蔽泵結構裝配圖

2、物質(zhì)發(fā)生火災和爆炸必須具備的條件

（1）物質(zhì)發(fā)生火災需具備的條件

火災是指在時(shí)間或空間上失去控制的燃燒。而燃燒是指可燃物與氧化劑作用發(fā)生的放熱反應，通常伴有火焰、發(fā)光和（或）發(fā)煙現象。

物質(zhì)燃燒必須滿(mǎn)足燃燒的必要充分條件，物質(zhì)才能燃燒。

必要條件：同時(shí)具備可燃物、助燃物、引火源；

燃燒的充分條件：(1)一定的可燃物濃度；(2)一定的氧氣含量：(3)一定的點(diǎn)火能量；(4)未受抑制的鏈式反應。

（2）物質(zhì)發(fā)生爆炸需具備的條件

可燃物質(zhì)(可燃氣體、蒸氣和粉塵)與空氣(或氧氣)必須在一定的濃度范圍內均勻混合，形成預混氣，遇著(zhù)火源才會(huì )發(fā)生爆炸，這個(gè)濃度范圍稱(chēng)為爆炸極限?？扇夹曰旌衔锏臐舛戎挥刑幱诒O限內才能發(fā)生爆炸，在低于爆炸下限時(shí)不爆炸也不著(zhù)火；在高于爆炸上限時(shí)不會(huì )爆炸，但能著(zhù)火。

3、甲醇的特性

甲醇是一種揮發(fā)度高、無(wú)色、易燃、有毒的有機化合物，分子量32.04，沸點(diǎn)64.7℃。甲醇易燃，其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物。遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。與氧化劑接觸發(fā)生化學(xué)反應或引起燃燒。

4、案例分析

針對本題論，結合本案例進(jìn)行分析如下：

（1）從屏蔽泵的原理和屏蔽泵的結構圖（圖一和圖二）可知：屏蔽泵沒(méi)有旋轉軸密封裝置，即沒(méi)有動(dòng)密封，只有靜密封，靜密封點(diǎn)只有5個(gè)。

屏蔽泵靜密封點(diǎn)

（2）從進(jìn)料系統運行工況分析，裝置在開(kāi)關(guān)前系統已經(jīng)置換合格，整個(gè)系統完好無(wú)泄漏，從而排除了其他系統部件空氣（氧化氣）進(jìn)入系統的可能性，系統無(wú)助燃物。

（3）甲醇具有高揮發(fā)性，因此在甲醇原料罐出口閥故障關(guān)閉，屏蔽泵入口沒(méi)有物料，但還存在著(zhù)很多揮發(fā)的甲醇氣體，系統管道存在可燃氣（揮發(fā)甲醇氣體）。

（4）屏蔽泵在入口斷物料的情況下，空運轉，會(huì )造成屏蔽泵軸承磨損燒壞、如發(fā)現不及時(shí)嚴重的會(huì )導致屏蔽泵定子、轉子屏蔽套損壞，電機定子與介質(zhì)接觸漏電。因此，屏蔽泵長(cháng)時(shí)間空轉，會(huì )造成軸承和軸套的損壞，泵及電機升溫發(fā)熱，則工況環(huán)境存在高溫能量和電火花等引火源。

（5）屏蔽泵及時(shí)在定子、轉子屏蔽套損壞最苛刻的條件下，主要保證屏蔽泵本體損壞，5個(gè)靜密封點(diǎn)完好無(wú)泄漏，那屏蔽泵就可以達到無(wú)泄漏的要求。

火災爆炸條件:可燃氣（揮發(fā)甲醇氣體）＋助燃物（系統置換合格、無(wú)泄漏，無(wú)助燃物空氣或氧氣）＋引火源（高溫熱源或電火花）

5、結論

在考慮出屏蔽泵以外的其他系統設備完好，無(wú)泄漏，系統開(kāi)工前置換合格，屏蔽泵外部沒(méi)有遭受?chē)乐氐钠茐牡那疤嵯?，因系統內部缺少助燃物（空氣或氧氣），不滿(mǎn)足燃氣的充分必要條件；且整個(gè)系統設備設施無(wú)泄漏，周?chē)h(huán)境缺少可燃物，也不滿(mǎn)足燃氣的充分必要條件。所以輸送易燃易爆物料屏蔽泵，在生產(chǎn)運行過(guò)程中，因上游閥門(mén)的故障，入口沒(méi)有物料（斷料），是不會(huì )導致火災爆炸的。

防范措施：雖然屏蔽泵屬于無(wú)泄漏的泵，應用于輸送易燃易爆、有毒的介質(zhì)，但是如果各安全措施落實(shí)不到位，屏蔽泵故障沒(méi)有及時(shí)發(fā)現，導致故障的擴大，就會(huì )引起介質(zhì)泄漏，造成火災爆炸事故的發(fā)生。因此我們應該做到以下幾點(diǎn)安全

6、預防措施

（1）裝置開(kāi)工前，要嚴格按照裝置開(kāi)工方案，對輸送易燃易爆介質(zhì)的系統進(jìn)行置換合格。

（2）檢查整個(gè)系統的設備設施是否完好，無(wú)泄漏。

（3）加強設備巡檢，及時(shí)發(fā)現設備故障。

（4）對輸送易燃易爆介質(zhì)的屏蔽泵等關(guān)鍵重點(diǎn)設備加強監控，可按設計規范增加安全報警或連鎖裝置。

（5）平時(shí)做好設備的維護和檢修。