某石化公司甲醇裂解制氫裝置甲醇進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→出口閥→管線→屏蔽泵→制氫裝置進料

在甲醇裂解制氫裝置生產(chǎn)過程中，進料泵屏蔽泵P-7201A一直運行平穩(wěn)，裝置在開前整個系統(tǒng)已經(jīng)置換合格，整個進料系統(tǒng)完好無泄漏。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有物料甲醇，泵繼續(xù)空轉(zhuǎn)運行。

屏蔽泵技術(shù)參數(shù)：

從以上案例可知，整個進料系統(tǒng)在裝置開工前已經(jīng)置換合格，整個進料系統(tǒng)完好無泄漏。正在生產(chǎn)運行的甲醇原料進料泵，突然因上游甲醇原料罐出口閥故障關(guān)閉，導致屏蔽泵入口沒有物料中斷，泵空轉(zhuǎn)運行。因此，輸送易燃易爆物料的屏蔽泵，入口沒有物料，是否會導致火災爆炸？針對此問題，結(jié)合本案例進行分析。

1、屏蔽泵的工作原理和結(jié)構(gòu)特性

（1）屏蔽泵的工作原理

屏蔽泵是一種無密封泵，泵和驅(qū)動電機都被密封在一個被泵送介質(zhì)充滿的壓力容器內(nèi)，此壓力容器只有靜密封，并由一個電線組來提供旋轉(zhuǎn)磁場并驅(qū)動轉(zhuǎn)子。這種結(jié)構(gòu)取消了傳統(tǒng)離心泵具有的旋轉(zhuǎn)軸密封裝置，故能做到完全無泄漏。

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

（2）屏蔽泵的結(jié)構(gòu)

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(zhuǎn)子、前后導軸承、軸套以及推動盤組成。電動機與泵合為一體，定子、轉(zhuǎn)子表面分別用非磁性薄壁材料包封，與工藝介質(zhì)隔開，轉(zhuǎn)子由前后導軸承支撐，浸在輸送的介質(zhì)中。轉(zhuǎn)子軸端裝有葉輪，形成無軸封的結(jié)構(gòu)，以達到無泄漏輸送的目的。

圖一 屏蔽泵結(jié)構(gòu)剖面

圖二 屏蔽泵結(jié)構(gòu)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(xiàn)象。

物質(zhì)燃燒必須滿足燃燒的必要充分條件，物質(zhì)才能燃燒。

必要條件：同時具備可燃物、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(nèi)均勻混合，形成預混氣，遇著火源才會發(fā)生爆炸，這個濃度范圍稱為爆炸極限?？扇夹曰旌衔锏臐舛戎挥刑幱诒O限內(nèi)才能發(fā)生爆炸，在低于爆炸下限時不爆炸也不著火；在高于爆炸上限時不會爆炸，但能著火。

3、甲醇的特性

甲醇是一種揮發(fā)度高、無色、易燃、有毒的有機化合物，分子量32.04，沸點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)生化學反應或引起燃燒。

4、案例分析

針對本題論，結(jié)合本案例進行分析如下：

（1）從屏蔽泵的原理和屏蔽泵的結(jié)構(gòu)圖（圖一和圖二）可知：屏蔽泵沒有旋轉(zhuǎn)軸密封裝置，即沒有動密封，只有靜密封，靜密封點只有5個。

屏蔽泵靜密封點

（2）從進料系統(tǒng)運行工況分析，裝置在開關(guān)前系統(tǒng)已經(jīng)置換合格，整個系統(tǒng)完好無泄漏，從而排除了其他系統(tǒng)部件空氣（氧化氣）進入系統(tǒng)的可能性，系統(tǒng)無助燃物。

（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，屏蔽泵入口沒有物料，但還存在著很多揮發(fā)的甲醇氣體，系統(tǒng)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(zhuǎn)，會造成屏蔽泵軸承磨損燒壞、如發(fā)現(xiàn)不及時嚴重的會導致屏蔽泵定子、轉(zhuǎn)子屏蔽套損壞，電機定子與介質(zhì)接觸漏電。因此，屏蔽泵長時間空轉(zhuǎn)，會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）屏蔽泵及時在定子、轉(zhuǎn)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個靜密封點完好無泄漏，那屏蔽泵就可以達到無泄漏的要求。

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

5、結(jié)論

在考慮出屏蔽泵以外的其他系統(tǒng)設(shè)備完好，無泄漏，系統(tǒng)開工前置換合格，屏蔽泵外部沒有遭受嚴重的破壞的前提下，因系統(tǒng)內(nèi)部缺少助燃物（空氣或氧氣），不滿足燃氣的充分必要條件；且整個系統(tǒng)設(shè)備設(shè)施無泄漏，周圍環(huán)境缺少可燃物，也不滿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)運行過程中，因上游閥門的故障，入口沒有物料（斷料），是不會導致火災爆炸的。

防范措施：雖然屏蔽泵屬于無泄漏的泵，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不到位，屏蔽泵故障沒有及時發(fā)現(xiàn)，導致故障的擴大，就會引起介質(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安全

6、預防措施

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

（2）檢查整個系統(tǒng)的設(shè)備設(shè)施是否完好，無泄漏。

（3）加強設(shè)備巡檢，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障。

（4）對輸送易燃易爆介質(zhì)的屏蔽泵等關(guān)鍵重點設(shè)備加強監(jiān)控，可按設(shè)計規(guī)范增加安全報警或連鎖裝置。

（5）平時做好設(shè)備的維護和檢修。