1.ケース
石油化学企業では、メタノール分解および水素製造装置は、メタノール供給ポンプP-3307A / Bから装置供給ポンプまでの原材料を使用します。 メタノール供給ポンプの技術的パラメータは次のとおりです。
メタノールの特性：メタノールは、密度が0.791 g / mL、沸点が64.7°Cの有機化合物です。 メタノールは揮発性が高く、無色、可燃性、爆発性、毒性があります。 誤って5〜10 mlを飲むと、両眼が失明する可能性があります。 大量に飲むと死に至る可能性があります。 一般的に使用される有害化学物質（GB13690-92）の分類とマーキングは、物質をクラス3.2の引火点可燃性液体として分類します。
2.各ポンプの構造特性とシャフトシール特性
1.メカニカルシールの概要
メカニカルシール（エンドシールとも呼ばれます）は、回転軸と本体の間の問題を解決するために使用されるシール装置です。 これは、回転軸に垂直な少なくとも1対の端面で構成されており、流体圧力と補償メカニズムの弾性力のシールを支援します。 協力の下で、それはフィット感を保ち、比較的スライドして流体の漏れを防ぐ装置を形成します。これは、ポンプやコンプレッサーなどの回転流体機械でよく使用されます。 メカニカルシールの基本コンポーネントは、可動リング、静的リング、グランド、プッシュリング、スプリング、位置決めリング、ブッシング、および補助シール（動的および静的リングシールリング、ブッシング）で構成されています。シールリング）。 そのメカニカルシールの外形構造を図2-1に示します。
メカニカルシールの動作原理を図2-2に示します。 回転する動的リングと静的リングの接触面（端面）に適切な押圧力を発生させるのは、弾性部材（ばねまたはベローズ、またはベローズとばねの組み合わせ部材など）とシール媒体の圧力によるものです。 、2つの端面が密接に接続され、シールの目的を達成するために端面の間に非常に薄い液膜が維持されるようにします。 この液膜の層は、流体力学的圧力と静圧を持ち、潤滑と圧力バランスの役割を果たします。
メカニカルシールには、図2-2 A、B、C、Dに示すように、一般に4つのシール部品（チャネル）があります。Aチャネルは、回転リングの端面と固定リングが互いにスライドする動的シールです。相対的にスライドします。 これは、メカニカルシールデバイスのメインシールであり、メカニカルシールの性能と寿命を決定するための鍵でもあります。 Ｂは、スタティックリング７とグランド４の端面との間のシールである。 Ｃは、可動リング３とシャフト（またはスリーブ）９の合わせ面との間のシールである。なぜなら、それは、補償リングと共に軸方向に移動し、シールの役割を果たすことができるからである。 したがって、二次シールとも呼ばれます。 Dは、グランドとポンプケーシングの端面の間のシールです。 B、D、Cの3箇所は静的シールであり、一般的に漏れにくいです。
2.シングルエンドフェイスシール遠心ポンプの構造とシャフトシール特性
図2-3に示すように、シングルエンドフェイスシール遠心ポンプのシャフトシールは、1対のフリクションペアシールエンドフェースで構成されています。 一段シールのみです。 一般に、セルフフラッシングシステムがあり、冷却システムをフラッシングするための外部液体供給はありません。 漏れると、ポンプ媒体が直接環境に漏れます。これは主に一般的な媒体の場合に適しています。 他の補助シールと併用すると、浮遊粒子、高温高圧の場合に使用できます。
3.ダブルエンドフェイスシール遠心ポンプの構造とシャフトシール特性
図2-4に示すように、ダブルエンドフェースシール遠心ポンプのシャフトシールは、2対の摩擦ペアシール端面（動的および静的リング摩擦ペア1、動的および静的リング摩擦ペア2）で構成されています。漏れ流体収集を備えた外部シーリング液体システムが必要です。漏れ警報装置を備えたダブルシール。 最初のレベルは、ポンプ本体のプロセス媒体によって潤滑および洗浄される内部メカニカルシールです。 最初のレベルは外側のメカニカルシールで、外部の液体供給システムによって冷却およびフラッシュされます。 両端面シールには2段式シールがあります。 内側のメカニカルシールが漏れると、最初に外側のメカニカルシールのフラッシングおよび冷却システムの圧力タンクに漏れ、予備的な安全性を確保するために環境に直接漏れることはありません。 内部と外部の両方のメカニカルシールが漏れた場合にのみ、ポンプ本体の媒体が環境に漏れ、強い腐食、高温媒体、ガス媒体、可燃性および爆発性、揮発性、低粘度媒体、高真空などに適しています。
4.缶詰ポンプの構造とシャフトシール特性
（1）缶詰ポンプの動作原理と構造
図2-5に示すように、缶詰ポンプは密閉されていないポンプです。 ポンプと駆動モーターの両方が、ポンプで送られる媒体で満たされた圧力容器に密閉されています。 この圧力容器は静的に密閉されているだけで、ワイヤーセットによって提供されます。磁場を回転させ、ローターを駆動します。 この構造により、従来の遠心ポンプの回転軸シール装置が不要になり、完全に漏れがなくなります。
缶詰ポンプは、主にポンプ本体、インペラー、ステーター、ローター、前後のガイドベアリング、シャフトスリーブ、プッシュプレートで構成される特殊な形式の遠心ポンプに属しています。 モーターとポンプは1つのボディに統合されています。 固定子と回転子の表面は、それぞれ非磁性の薄壁材料でカプセル化され、プロセス媒体から分離されています。 ローターはフロントとリアのガイドベアリングで支えられ、輸送される媒体に浸されます。 ローターシャフトエンドにはインペラーが装備されており、シャフトシールのない構造を形成し、漏れのない輸送を実現しています。
1.ポンプ本体2.インペラー3.フロントガイドベアリング4.ステーター5.ローター6.シャフト7.リアガイドベアリング8.プッシュディスク9.ベアリングモニター
（2）缶詰ポンプの軸シール特性
缶詰ポンプの原理と缶詰ポンプの構造（図2-5）から、缶詰ポンプには回転軸シール装置がなく、動的シールがなく、静的シールのみであることがわかります。 したがって、静的シールポイントに損傷がなく、漏れがない場合、缶詰ポンプは漏れがないという要件を満たすことができます。
3.安全性と経済性の比較
（1）セキュリティ比較の視点の説明
デバイスの安全性評価は、デバイス自体の品質とデバイスの完全性の信頼性、およびデバイスの安全性に対する環境と人間の行動の影響を含む包括的なシステムの問題です。 この記事の焦点は、危険物を輸送する際のシングルエンド密閉型遠心ポンプ、ダブルエンド密閉型遠心ポンプ、および缶詰ポンプの安全性にあるため、これら3つのポンプの安全性評価は、ポンプの漏れによって引き起こされる危険角度に焦点を当てています。 現在の安全性の比較は、ポンプの構造とシャフトシールの特性のみに基づいています。 シャフトシールの故障が発生すると、媒体が環境に漏れます。これは、個人の健康、環境保護、および安全性の観点から考慮される場合があります。
（2）メタノールポンプ漏れの安全上のリスク
この場合から、デリバリーポンプによって運ばれる媒体はメタノールであることがわかります。メタノールは、揮発性が高く、無色で、可燃性で、爆発性があり、毒性があります。 可燃性で、その蒸気と空気は爆発性混合物を形成する可能性があります。 火災の場合、高熱は燃焼や爆発を引き起こす可能性があります。 酸化剤と接触して化学反応を引き起こしたり、燃焼を引き起こしたりします。 火災現場では、加熱されたコンテナが爆発の危険にさらされています。 下の方の比較的遠い場所に広がる可能性があり、火災の場合にフラッシュバックを引き起こします。 燃焼により、一酸化炭素、二酸化炭素、水が分解されます。 非常に有毒です。
（3）コンベアポンプによる危険物のメタノール輸送の安全性比較
メタノールポンプによって輸送されるメタノール危険物質の考えられる安全上のリスクに応じて、危険なメタノール物質を輸送する際のポンプ構造特性とシャフトシール特性、シングルエンドシール遠心ポンプ、ダブルエンドシール遠心ポンプ、およびシールドポンプの分析：
①カバーポンプは漏れのない要件を満たすことができるので、最も安全です。
②ダブルエンドフェイスシール遠心ポンプの2段シールは、内側のメカニカルシールが漏れると、最初に外側のメカニカルシールのフラッシング冷却システム圧力タンクに漏れますが、環境に直接漏れることはなく、予備的な安全性を確保します。 、とても安全です。
③片端面シール遠心ポンプは一段シールしかありません。 メカニカルシールが漏れると、ポンプ媒体が直接環境に漏れるので、安全性は一般的です。
（4）経済比較
経済的な比較のために、シングルエンドフェイスシール遠心ポンプとダブルエンドフェイスシール遠心ポンプの投資コストはわずかに低いですが、後の機器は故障率が高く、より多くのメンテナンスと修理が必要です。 シールドポンプは高度な製造プロセス技術を必要としますが、初期の投資コストは高く、一般に国内の遠心ポンプの2〜4倍ですが、その後の機器のメンテナンスは比較的低くなります。 関連する統計に留意してください。シングルエンドフェースシール遠心ポンプとダブルエンドフェースシール遠心ポンプのメンテナンスコストは、缶詰ポンプの約2倍です。
要約すると、メタノール危険物を輸送する際の片面密閉型遠心ポンプ、両面密閉型遠心ポンプ、および缶詰ポンプの安全性と経済性を以下の表3-1に示します。
石油および化学設備では、ポンプの要件は媒体の特性の要件を満たす必要があります。 搬送媒体の特性、作業環境の特性、安全性と環境保護の要件、および経済的コストを十分に考慮する必要があります。 安全第一、経済第一。 一般に、シングルエンドフェイスシールは、シンプルな構造、使いやすさ、および低価格であるため、シングルエンドフェイスシールが好ましい。 ただし、次の特別な場合は、要件に厳密に従って選択する必要があります。
（1）可燃性、爆発性、揮発性の低温媒体（液化石油ガスなど）を輸送するポンプには、有毒または高価な媒体、信頼性の高いシャフトシールまたは漏れのないポンプが必要です。 缶詰ポンプ、磁気ポンプ、または漏れ流体収集および漏れ警報装置を備えた二重メカニカルシールなどの非漏れポンプを優先する必要があります。
したがって、この場合、メタノール分解水素製造ユニットの原料ポンプメタノール供給ポンプによって輸送される媒体メタノールは、可燃性、爆発性、揮発性、毒性、および危険な媒体であり、安全性を優先し、経済的に考慮する必要があります。輸送される中程度のメタノールは非常にクリーンな物質であり、シールドポンプの中程度のポンプ要件に非常に適しています。 このように、後期のポンプの故障率は低く、メンテナンスコストは1回の使用ではるかに低くなり、全体的な設備投資はそれほど高くありません。 したがって、メタノールなどの可燃性、爆発性、揮発性、毒性、および危険な媒体を輸送する場合は、シールドポンプが最適なソリューションです。
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