瓦斯抽采泵除垢技术

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1、瓦斯抽采泵除垢技术瓦斯抽采泵除垢技术瓦斯抽采泵除垢技术瓦斯抽采泵除垢技术瓦斯抽采泵除垢技术瓦斯抽采泵除垢技术　　摘要:根据新庄孜煤矿8号井瓦斯抽采泵的结构特点和泵体内垢样组成成分，建立了一种低成本、高效率的瓦斯抽采泵化学清洗除垢工艺，从化学清洗过程的监测数据以及化学清洗后设备运行参数可以看出，化学清洗除垢效果明显，化学清洗的结果符合工业设备化学清洗质量标准(HG/T2387－2007)中的有关规定。　　关键词:瓦斯抽采泵；化学清洗；除垢工艺　　新庄孜矿井田煤系地层为石炭二叠系海陆交互相建造，共含煤46层，煤层总厚35．6m，煤的牌号为焦煤和气、肥煤等

2、。由于煤系地层厚度大，其发育的暗色页岩又含有丰富的有机质，所以煤层瓦斯的生成条件极为优越〔1〕。对于此类高瓦斯矿井，建立地面永久抽采瓦斯系统是减少瓦斯涌出、预防瓦斯超限、降低瓦斯积聚的首先方法〔2－3〕。瓦斯抽采泵是瓦斯抽采系统中的一种必备设备，在实际使用中，水垢是影响瓦斯抽采泵正常运行的主要因素之一〔4〕。新庄孜煤矿8号井瓦斯抽排站安装有2台2BE1型水环式真空泵，其中1台使用，另1台备用。　　由于瓦斯抽采泵在运行中循环水的浓缩、结晶等问题导致各种离子的聚积附着在叶轮和泵壳内部的金属表面形成水垢。结垢后由于垢的腐蚀作用以及水中微生物和有机质的影响，

3、继续作用下形成大量的成分复杂、硬度更大的水垢，且成垢速度会逐步增大。逐渐导致瓦斯抽采泵内循环水量减少，绝对吸入压强变小。虽然瓦斯泵在运行，但实际工作效率低。另一方面，由于结垢现象严重，导致瓦斯抽采泵的运行负荷增加，开机电流大幅上升。在未酸洗前，由于结垢严重，经常导致水泵无法正常运行甚至因开机电流太大而导致跳闸和线路烧毁等现象，影响生产装置的正常运行，同时也无法及时将井下煤层的瓦斯及时抽出，为煤矿的安全生产埋下隐患。　　化学清洗是短时间内清除水垢的一种经济高效的手段〔5－6〕，瓦斯抽采泵化学清洗系统的设计和清洗工艺的研究是顺利完成泵体化学清洗除垢的基础

4、。根据前期对新庄孜煤矿8号井瓦斯抽采泵系统循环水水质及垢样组分特点的分析，研究了瓦斯抽采泵运行循环清洗工艺，建立一套系统、安全、可靠、操作简便的酸洗工艺。　　1瓦斯抽采泵化学清洗系统的设计新庄孜煤矿8号井瓦斯抽采泵化学清洗系统的设计如图1所示。　　1－防爆耐酸化工泵；2－进液管线；3－叶轮间空腔；　　4－水环式真空泵；5－出液管线；6－水环式真空泵排污；　　7－酸槽排污；8－自来水；9－循环配液酸槽　　图1瓦斯抽采泵化学清洗系统　　2化学清洗施工前的准备(1)主要施工设备和清洗原材料。循环配液酸槽、防爆清洗泵、pHs－2C酸度计、浊度计、工业级的氢氧

5、化钠，OP－10，盐酸，柠檬酸，复配混合缓蚀剂，Fe3+抑制剂等。　　(2)清洗过程监测项目及方法。化学清洗过程的检测包括盐酸浓度、柠檬酸、铁离子浓度、浊度等常规项目的监测，检测方法见参考文献〔5〕。　　3清洗工艺步序的确定　　根据HG/T2387－2007《工业设备化学清洗质量标准》及以往的清洗经验，确定清洗工艺过程为水冲洗、酸洗、酸洗后水冲洗、漂洗、钝化5个步骤。　　(1)水冲洗。水冲洗的目的是将水环式真空泵内可能存在的一些污物和松软水垢冲洗掉，同时检查全系统尤其是临时系统有无泄漏。启动防爆耐酸化工泵，向水环式真空泵内进水，同时排放，流速要求达到

6、0．5～1．5m/s。观察临时管线和全系统有无泄露或异常情况，清洗泵及其他机械运转是否正常。当全系统无异常情况、无泄漏，排水清澈透明无杂物，水冲洗结束。　　(2)酸洗。酸洗是利用酸洗药剂与垢块、锈蚀产物起反应，生成水溶性物质，从而使水环式真空泵内表面清洁。用自来水、0．4%复配缓蚀剂、6．0%盐酸+8．0%柠檬酸+0．6%OP－10+0．5%Fe3+抑制剂配制成酸洗药剂，同时启动瓦斯抽采泵，循环清洗。根据泵体温度变化，确定瓦斯抽采泵的关停，定时分析检测，及时补加相关药剂。当酸浓度和铁离子浓度达到稳定，瓦斯抽采泵启动电流降低至正常值时，可结束酸洗。酸洗

7、后，取出腐蚀试片，称重计算腐蚀率。　　(3)酸洗后水冲洗。排净酸洗液后，用大流量水冲洗以除去脱落的垢物和残存的酸液，当排水清澈无杂物、pH值＞4、铁离子浓度＜50mg/L，水冲洗结束。　　(4)漂洗。漂洗的目的是除去水冲洗时金属表面产生的二次浮锈，以保证钝化效果。配制好漂洗药剂(0．3%柠檬酸+0．3%复配缓蚀剂)，启动防爆耐酸化工泵，将漂洗试剂注入水环式真空泵，启动瓦斯抽采泵，运行漂洗。当酸浓度、铁离子浓度都已稳定，漂洗结束。　　(5)钝化。钝化的目的是防止酸洗后处于活性状态的金属表面重新氧化而产生锈蚀。漂洗结束后，用氨水调pH至9．5～10，补加

8、钝化药剂(2．0%亚硝酸钠+1．0%磷酸三钠)，升温至50℃左右钝化。　　4瓦斯抽采泵的化学清洗　　2007