危险液体的输送

蠕动泵的优点与缺陷

 

如果所处理的化学品物料具有很高的磨蚀性（如石灰浆）或容易排放出有毒气体（如次氯酸钠），蠕动泵就成为处理此类难处理流体的理想方法。

 

软管本身可以由各种橡胶化合物如天然橡胶、丁腈橡胶、EPDM和海帕龙（Hypalon）制成。随着压靴和转子的旋转，软管依靠自身的弹性和耐久性不断压缩、释放，不需要脆硬的热塑性塑料和金属材料。因此，蠕动泵只能泵送与橡胶不相容的溶剂和其它化学品。

 

在软管的整个使用寿命内，其弹性会下降，从而降低吸入能力和流量。由于软管容易磨损，软管内的橡胶“贴片”可能从软管中开始断裂，并转移到液体中。所有软管都会磨损，最终破裂、失效，导致工艺流体进入通常由铸铁或铝制成的泵壳。

 

蠕动泵可配备检测压力积聚的爆裂软管保护装置。压力增加会触发传感器，提醒工作人员对泵进行处理。如果不进行相应操作，泵的内部机构，如泵壳、轴承和驱动组件，甚至齿轮箱都可能损坏而无法修复，因为这些组件仅由简单的唇形密封件进行保护。而唇形密封在压力积聚和/或受到工艺流体化学侵蚀后，很容易破裂。

 

气动双隔膜泵的特点

 

标准气动双隔膜泵（AODD）由金属或塑料（如聚丙烯或PVDF）加工而成。这些材料可以处理最常见的化学品和溶剂，但某些化学品很难选择正确的泵材料。如果需要耐受更高的温度，则受到塑料泵温度一般不超过90°C的限制。隔膜则可以由不同材料（橡胶或热塑性塑料）制成，如果处理化学品和溶剂，主要使用PTFE隔膜。

 

隔膜将泵送的液体与气室相分离。由于材料特性如刚性、温度限制、耐化学性或成本等存在差异，泵的不同部分在材料选择上会有限制。如气室可以采用聚丙烯、泵壳由PVDF制成。如果隔膜破裂，液体将通过隔膜进入气室部分。如果材料并非100%耐化学腐蚀，则气室部分会受到介质的侵蚀。放置在气室中的泄漏检测传感器可以帮助检测到隔膜的破裂，但由于传感器放置在泵的气室侧，因此远非理想状态。只有当泵送的化学品已经逸出到压缩空气中，并从泵中泄漏到大气中，传感器才会检测到破裂。

 

特种化学品用AODD泵的特点

 

专为危险环境中处理腐蚀性化学品而设计和制造的机械AODD泵可用于条件最苛刻的应用。纯PTFE呈化学惰性，不会与任何介质发生反应，但无法用注塑成型工艺加工纯PTFE。因此，想要用这种材料制造泵，需要用实心块状材料进行机加工。最终，用户可以用这种泵处理任何化学品或溶剂，不会有腐蚀风险致有害液体释放。

 

如果操作区域因存在爆炸危险（ATEX）而被定为危险区域，则可在PTFE中添加少量碳。碳分子完全被PTFE分子包围，化学性质保持不变，但材料因此可以导电，从而满足了欧洲ATEX94/9/EG指令的要求。

 

额外的安全措施

 

与所有AODD泵一样，当泵送液体进入泵的气室侧时，也会出现隔膜破裂的问题。由于这类泵采用的是机加工方式，比较方便、成本效益高，可以添加一些附件如阻隔室、排放通道，以改善工作场所和周围环境的安全等级。

 

阻隔室

 

阻隔室是解决隔膜破裂固有问题的一种方法，隔膜破裂会使有害液体进入气室，并在传感器关闭液体流动前，逐步通过排气口排出。阻隔系统的工作原理是：在空气和工艺流体之间添加额外的隔膜，以便在主隔膜破裂时充当屏障。这就产生了一个额外的腔室，其中充满了中性液体如除盐水，两只传感器检测中性液体的存在，另一只传感器检测液体的导电状态。在隔膜失效的情况下，危险流体改变中性液体的状态，流体导电性发生变化，触发传感器，向操作人员发出警报。

 

 

排放通道

 

基于AODD的工作原理，其中一个泵室将始终充满液体，即使泵停止工作。吸入阀球阻止液体从泵中流出。当泵送系统需要切换介质时，重要的是，要避免泵腔中残留液体，以免新液体进入泵腔时在泵内发生交叉污染和化学反应。进行维护时，泵腔中不含液体，这点也十分重要。由固体材料制成的AODD泵壁相对较厚，因此可以在壳体侧面钻孔，不会影响壳体的结构完整性。这些排放通道使泵在切换介质或进行维护工作之前可以排干液体。

 

总结

 

选择泵处理危险化学品和溶剂时，需要重点考虑的是：需要根据输送的流体特性、系统和工作频率，选择正确的泵送技术。如果发生失效，应做到无泄漏操作和/或控制介质。万一主要控制方法失效而发生泄露，应确保所有浸湿（以及所有与介质接触的）部件；具备化学相容性泵易于操作或“万无一失”；可以安全和经济的方式进行安装和维护；必须对工作环境和泵送系统进行深入的风险分析，确保以安全可靠的方式进行危险流体的输送。