泵的有關(guān)運行風(fēng)險

   裝置中，一般常見(jiàn)的有管道泵、自吸泵、磁力泵等。

      做為轉動(dòng)設備，在連續運轉裝置中，長(cháng)時(shí)間處于運行狀態(tài)，存在的風(fēng)險也是很高的。長(cháng)時(shí)間轉動(dòng)輸送物料的過(guò)程中，不可避免會(huì )出現腐蝕、堵塞、機封泄漏、軸承損壞等風(fēng)險，極有可能導致轉動(dòng)部位損壞，甚至由于輸送介質(zhì)泄漏導致中毒、著(zhù)火等事故發(fā)生。在裝置運轉中，由于泵故障導致的安全事故也時(shí)有發(fā)生。如果我們在裝置設計之初，進(jìn)行了工藝安全分析，對于裝置工藝存在的安全風(fēng)險有了詳細的了解，對泵的安保措施定期檢查，那么，這樣的安全事故是不是可以避免呢？

    對于泵的風(fēng)險，我們首先從壓力來(lái)討論。泵的輸出壓力，主要是物料自身壓力和泵的動(dòng)力源傳輸的壓力之和?？捎靡韵鹿奖硎荆篜=P靜+P動(dòng) (1)其中，P靜可以是物料自身帶來(lái)的壓力：主要包括物料上游容器控制壓力以及物料可能的液面高度靜壓；P動(dòng)是泵的原動(dòng)能提供的，裝置設計時(shí)根據泵的出口最大壓力是否滿(mǎn)足系統壓力要求來(lái)選擇泵，正常操作壓力應考慮到泵的效率。那么，泵怎么還會(huì )存在壓力高導致超壓泄漏呢？ 其實(shí)，對于泵而言，裝置設計時(shí)，按照系統對應的允許壓力，泵相關(guān)的管線(xiàn)、下游設備會(huì )選擇對應的壓力等級，但是考慮到裝置的投資，可能會(huì )降低下游設備的壓力等級。所以，我們在討論泵的壓力風(fēng)險時(shí)，首先應計算泵的出口最大壓力。必須注意：泵輸送介質(zhì)是否會(huì )發(fā)生變化？這是容易忽視的一點(diǎn)，尤其是在檢修清洗期間可能導致管線(xiàn)或下游設備超壓。

     對于泵來(lái)說(shuō)，可能導致超壓的原因有：

1、下游管線(xiàn)或設備堵塞；

2、下游閥門(mén)故障關(guān)閉；

3、輸送介質(zhì)變化，密度大于設定介質(zhì)。風(fēng)險：泵出口達到最大壓力，可能導致下游管線(xiàn)及設備超壓。

     保護措施：

1、審查裝置設計時(shí)下游管線(xiàn)和設備是否按照最大壓力來(lái)設計；

2、那么相關(guān)的保護措施是否具備：安全閥；其它泄壓措施（放空、壓控）；

3、審查泵設計是否考慮到介質(zhì)變化；如果沒(méi)有考慮，操作規定來(lái)防止超壓并能傳達到操作者。 如果泵有備臺，可能備泵存在超壓的風(fēng)險： 原因：備泵入口閥關(guān)閉，出口閥未關(guān)或內漏時(shí)。 風(fēng)險：在用泵出口壓力會(huì )傳到備泵泵體及備泵入口管線(xiàn)，造成備泵入口管線(xiàn)超壓。

    保護措施：

1、備泵出口應該有單向閥設置；

2、如果擔心單向閥內漏，可將泵入出口管線(xiàn)壓力等級設置為相同壓力；

3、操作規程可以規定入口閥門(mén)設置常開(kāi)。這樣，既可以從設計角度防范風(fēng)險發(fā)生可能，同時(shí)從操作角度來(lái)避免風(fēng)險原因出現。泵的運行過(guò)程中會(huì )出現壓力低現象嗎？ 當然，這個(gè)也會(huì )有，如果由于以下原因：入口閥門(mén)故障或管線(xiàn)堵塞；存在風(fēng)險：泵不上量，出口壓力低，嚴重時(shí)可能導致泵損壞。

    保護措施：

1、現場(chǎng)出口壓力檢查，操作規程規定相關(guān)檢查措施；

2、泵自身有自保系統；

3、泵下游流量報警可以提醒操作人員。同時(shí)，為保護泵，泵前設置過(guò)濾系統；更甚者泵前還設置反沖洗過(guò)濾系統，主要也是針對物料性質(zhì)來(lái)保護泵。  泄漏，在我們的裝置運轉過(guò)程中，是很常見(jiàn)的事件。而導致泄漏的原因，一般而言，腐蝕、工藝異常波動(dòng)、材料選型錯誤等都可能造成泄漏。在生產(chǎn)裝置中，最常用的輸送機械-泵，發(fā)生泄漏的事件也比比皆是。眾所周知，裝置連續運轉，泵也就長(cháng)時(shí)間處于運轉過(guò)程，其間由于磨損、物料沖刷、物料腐蝕等導致泄漏在裝置中是很常見(jiàn)的事情，但是，往往是這樣的小事件卻導致安全事故的發(fā)生，甚至發(fā)生重大事故。對于泵，我們也可以運用HAZOP分析方法來(lái)進(jìn)行風(fēng)險討論。 2015年4月10日，大連西太平洋石油化工有限公司加氫裂化裝置汽提塔塔底泵泄漏著(zhù)火，塔底泵上方一條管線(xiàn)（直徑200mm）開(kāi)裂，管線(xiàn)內油氣在開(kāi)裂處燃燒，事故造成3臺泵、泵上方框架、少量?jì)x表和動(dòng)力電纜過(guò)火，一條管線(xiàn)開(kāi)裂，無(wú)其他設備損壞，無(wú)人員傷亡(公眾號:泵管家)。事故原因是：汽提塔塔底泵密封失效,泄漏著(zhù)火。通過(guò)對泵解體檢查，軸承損壞是密封快速失效的主因。機泵在高速運轉過(guò)程中,由于軸承嚴重損壞,設備產(chǎn)生劇烈震動(dòng),導致機械雙密封快速同時(shí)失效,介質(zhì)泄漏,遇軸承體摩擦產(chǎn)生的高溫,引發(fā)著(zhù)火。2015年4月10日22時(shí)57分,主控室操作員通過(guò)視頻監控,發(fā)現加氫裂化裝置汽提塔附近泵區著(zhù)火,經(jīng)確認，為汽提塔塔底泵泄漏著(zhù)火,西太公司裝置緊急泄壓,切斷隔離汽提塔進(jìn)出料管線(xiàn)閥門(mén), 裝置操作退守到穩定狀態(tài)，消除事故進(jìn)一步擴大的可能性。23時(shí),公司消防車(chē)輛到達現場(chǎng)滅火冷卻, 23時(shí)30分火勢減弱,由于電纜線(xiàn)過(guò)火，須手動(dòng)關(guān)閉全部切斷閥，為確保人員安全、不發(fā)生次生災害，待汽提塔、塔底泵徹底隔離，確保安全后，11日1時(shí)35分撲滅塔底泵明火。為防止可燃氣體聚集，導致次生事故，采取消防冷卻控制燃燒方式對管線(xiàn)開(kāi)裂處火點(diǎn)留明火，管線(xiàn)及其連通裝置內的油氣基本燃盡后，4時(shí)50分余火完全熄滅，并成功封堵管線(xiàn)及裝置內殘存的油氣。以上事故的發(fā)生，其實(shí)在HAZOP分析中完全可以分析出相關(guān)風(fēng)險：

原因：泵軸承損壞，震動(dòng)導致密封失效。

后果：介質(zhì)泄漏,遇軸承體摩擦產(chǎn)生的高溫,引發(fā)著(zhù)火。嚴重時(shí)導致火災爆炸發(fā)生。

保護措施：

1、可燃氣體報警儀；

2、現場(chǎng)消防設施；

3、視頻監控；

4、操作規程定點(diǎn)巡檢，設備定期檢查。正是由于保護措施到位，事故發(fā)生時(shí)現場(chǎng)操作人員能迅速處理，事故未進(jìn)一步擴大。

    對于泵的風(fēng)險，我們在這兒進(jìn)行詳盡的討論，并列出可能需要的保護措施：原因：密封材質(zhì)選型不當；抽空、氣蝕或較長(cháng)時(shí)間憋壓，導致密封破壞；；潤滑失效引發(fā)軸承損壞導致密封損壞；工況頻繁變化或調整導致密封損壞；

后果：泵損壞，物料泄漏，污染環(huán)境。嚴重時(shí)，物料大量泄漏，泄漏物料引發(fā)火災爆炸事故。

    保護措施：

1、泵采用可靠密封（如雙端面密封）；

2、DCS增設緊急停泵設施；

3、泵上游設備增加緊急切斷閥；

4、視頻監控；

5、可燃氣體報警儀（或煙感報警器、火焰探測器等）；

6、現場(chǎng)消防設施；

7、操作規程規定定期巡檢，定期檢查。當然，所有以上保護措施都設置齊全，安全系數就很高。但是，在這樣的投資也非常高。其實(shí)，在實(shí)際裝置設計中，為防止泵泄漏引發(fā)事故，考慮到裝置的投資，輸送介質(zhì)的危險程度，以上保護措施有選擇性的使用。例如：1997年，某石化公司發(fā)生過(guò)密封突然失效、液化氣大量泄漏的情況。2011年，某公司丙烯進(jìn)料泵機械密封突然失效，丙烯泄漏。同一公司發(fā)生類(lèi)同事故，原因都是因為泵密封采用的是單端面多彈簧結構。后來(lái)，公司對危險程度高的泵，采用雙端面機械密封來(lái)提高密封的穩定性和可靠性，同時(shí)，在現有高風(fēng)險設備和易燃易爆機泵出入口增加緊急切斷閥，在操作間內增設緊急停泵按鈕，實(shí)現遠程控制；同時(shí)，操作規程明確應急操作的關(guān)鍵步驟，體現事故狀態(tài)下應急操作的優(yōu)先順序，提高事故發(fā)生的應急效率。在裝置設計中，我們對于泵泄漏的保護措施，不外乎采取就是防止措施、減緩措施，泵自身增設防止措施，泵周?chē)O置減緩措施，這些安全保護措施的啟用，可以最大限度的保護裝置。想一想：泵發(fā)生泄漏，只是滴漏可能不會(huì )發(fā)生重大事故；連續運轉過(guò)程中，如果未能及早發(fā)現，大量可燃物外泄，一旦點(diǎn)火燃燒，那么想控制就不是那么容易了。而泵附近的設施設備被點(diǎn)燃，那么很可能導致更嚴重的火災爆炸事故。既然，我們通過(guò)HAZOP分析能發(fā)現這些風(fēng)險，那么這些安全保護措施為什么不能采用呢？不要等到事故發(fā)生時(shí)再來(lái)補救，那時(shí)候后悔都晚了。風(fēng)險是客觀(guān)存在的，關(guān)鍵看你是否真正提高了風(fēng)險防范意識，是否真正想保證你的裝置安全。當心泄漏，確保裝置安全！