瓦斯抽采泵除垢技术

1、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 23872007 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356，煤的牌号为焦煤和气、肥煤等。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

2、低瓦斯积聚的首先方法23。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 21 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，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

3、，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 56，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。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。

4、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、2 酸度计、浊度计、工业级的氢氧化钠， 10，盐酸，柠檬酸，复配混合缓蚀剂，3+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23872007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

5、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 0515。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、04 复配缓蚀剂、60 盐酸 +80 柠檬酸 +06 10+053+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

6、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、值4、铁离子浓度 50，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 03 柠檬酸 +03 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

7、生锈蚀。漂洗结束后，用氨水调至9510，补加钝化药剂20 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 年 10 月 19 日对淮南矿业集团公司新庄孜煤矿8 号井瓦斯抽排站对21 型瓦斯抽采泵进行了酸洗工艺研究。4 1 酸洗在瓦斯抽采泵酸洗过程中可以发现盐酸浓度变化较为明显，如图 2 所示，酸洗 8 后，盐酸浓度基本保持不变；柠檬酸浓度的变化总趋势与盐酸基本相似，但在最初阶段变化趋势较为平缓。酸洗过程中浊度在前几个小时呈缓慢上升趋势，随后急剧上升，然后达到稳定，如图 3 所示。清洗液中 3+和总铁浓度随着清洗时间的延长呈增长趋势，然后增长趋势变缓，如图 4

8、所示。由于泵体内部水垢很多， 且盐酸与垢块的反应速度很快， 柠檬酸与垢块的反应速度相对较慢， 酸洗最初阶段盐酸消耗量比较大， 所以在酸洗的最初阶段，为维持除垢反应，不断向清洗系统补加清洗液，监测过程中发现清洗液中盐酸的浓度变化幅度不断减小时， 停止加清洗液。此时柠檬酸对垢样的反应占主导地位， 当泵内水垢基本反应完毕后，酸就会与泵体铁发生反应，由于有缓蚀剂的保护，故此反应非常缓慢，所以酸的浓度基本保持恒定。浊度是反应清洗液中悬浮物质多少的一个指标， 浊度越大说明清洗液中悬浮的颗粒越多。在酸洗的前几个小时， 虽然酸液和水垢发生了剧烈反应， 会在清洗液中形成较多悬浮颗粒， 但由于向清洗系统中不断补充

9、清洗液， 对整个系统中的清洗溶液起到稀释作用， 所以最初阶段浊度的变化趋势较为缓慢。停止向系统补充清洗液后，浊度急剧上升，当反应基本完成后，清洗液的浊度基本保持不变。因此浊度是指示酸洗是否结束的一个重要指标。在酸洗过程中， 3+和总铁的浓度必须随时监测。3+是一种强氧化剂，在酸性介质中，3+阴极还原的平衡电位较正，它是一种良好的阴极去极化剂，其还原反应是很容易进行的，在3+被还原的同时，就有等量的金属被腐蚀下来，其反应式如下 23+基体金属 32+阳极反应 2+2 阴极反应 3+2+现有的试验研究表明在一定的 3+浓度范围内，腐蚀速度的增加与 3+浓度成线性关系， 3+ 的腐蚀受扩散控制，因此

10、与溶液的流动状态有很大的关系。此外， 3+除加速腐蚀外，更严重的是有引起小孔腐蚀的危险。因此，钢铁酸洗时，在酸液中溶解的 3+越多，则清洗液的腐蚀倾向亦越严重。因此控制酸洗液中3+的量是酸洗过程中的一个重要问题。瓦斯抽采泵内部水垢的主要成分为钙、 镁的盐类，垢层本身含铁量就比较少，垢层溶解时产生的铁离子也就比较少， 3+也不会高。随着酸洗的开始，部分垢层比较薄的区域水垢会最先反应完毕，并露出本体，酸液会与本体表面的铁氧化物发生反应，生成 3+。由于清洗液中存在还原性物质，产生的部分 3+会被还原为 2+。同时氧化层反应完毕后， 酸液与本体铁产生的氢气也可以使一部份 3+还原为 2+。因此 3+

11、的浓度在酸洗基本结束后其浓度变化较小，但总铁的含量会维持上升趋势。在瓦斯抽采泵水垢的化学清洗中，3+的浓度也未超过300×106 即 300，同时与 23872007工业设备化学清洗质量标准中规定的在加入钝化药剂前清洗系统内溶液的总铁离子浓度不宜大于350的规定相比，该工艺产生的3+要少的多约 220。因此从酸洗过程中盐酸和柠檬酸浓度的变化以及浊度变化的数据监测可以看出，酸洗时间可以控制在12 以内，即可保证酸洗完成。而且酸洗过程中3+的浓度始终保持在较低水平，说明所使用的清洗液在瓦斯抽采泵系统内运行时，不会对泵体造成严重的腐蚀。42 水冲洗通过对水冲洗过程中冲洗液值的监测可以看出见

12、图5，随着冲洗时间的延长， 冲洗液的值逐渐升高， 由于瓦斯抽采泵本身结构较为复杂，冲洗液的值需要经历相当长的时间才能大于40，因此在水冲洗过程中可以适当考虑加入一些氨水以调节冲洗液的值，缩短冲洗时间。4 3 漂洗漂洗主要是为了除去水洗后产生的浮锈，漂洗中总铁和 3+的浓度监测如图 6 所示，由于在漂洗过程中使用的柠檬酸浓度较小，对泵体铁的腐蚀程度较小，同时在缓蚀剂的保护小，酸对泵体的腐蚀作用被降至最低。3+抑制剂的加入，进一步将酸与浮锈产生的部分 3+还原为 2+，所以 3+的浓度在漂洗液中含量相对较低，远远低于 2387 2007工业设备化学清洗质量标准中规定的上限值。4 3 漂洗漂洗主要是

13、为了除去水洗后产生的浮锈，漂洗中总铁和 3+的浓度监测如图 6 所示，由于在漂洗过程中使用的柠檬酸浓度较小，对泵体铁的腐蚀程度较小，同时在缓蚀剂的保护小，酸对泵体的腐蚀作用被降至最低。3+抑制剂的加入，进一步将酸与浮锈产生的部分3+还原为 2+，所以 3+的浓度在漂洗液中含量相对较低，远远低于2387 2007工业设备化学清洗质量标准中规定的上限值。4 4 化学清洗中的腐蚀监测清洗结束后，拆开旁路管线，取出试片用清水冲洗、 擦净放入无水乙醇中浸泡12，取出用纱布擦干。放入干燥器中 16 后称重。结果为 3 碳钢钢腐蚀试片腐蚀速率为149752·。且均未发生孔蚀等局部腐蚀现象。5 清洗

14、效果 1 酸洗总体效果非常明显，打开水环式真空泵的侧盖可以发现大部分水垢已经被清除，进水管内部水垢完全消失， 内表面整洁明亮。2 水环式真空泵在未酸洗前，在多人用力情况下才可以使叶轮勉强转动，酸洗后， 一人稍用力即可转动叶轮，而且叶轮在惯性作用下自行运行数圈； 运行水环式真空泵发现开机电流大幅降低， 持续运行未见泵体温度大幅上升。6 结论 1 从酸洗过程中监测数据可以看出，虽然用盐酸和柠檬酸等酸性物质作为主要溶垢试剂，由于缓蚀剂的作用， 酸对泵体的影响被降至最低，腐蚀速率小，酸洗过程中3+的浓度得到有效控制，进一步避免了 3+对泵体腐蚀的增速作用。通过对酸洗过程中酸浓度或者浊度的监测，可以确定

15、酸洗进行的程度，并可以作为控制酸洗结束的指标。2 通过对新庄孜煤矿8 号井瓦斯抽采泵的化学清洗应用研究，确定了瓦斯抽采泵内部水垢的化学清洗系统的设计及化学清洗工艺，为企业节能减排，安全生产提供了技术保障。本 word 为可编辑版本，以下内容若不需要请删除后使用，谢谢您的理解篇一：重症肺炎的诊断标准及治疗重症肺炎【概述】肺炎是严重危害人类健康的一种疾病，占感染性疾病中死亡率之首，在人类总死亡率中排第56 位。重症肺炎除具有肺炎常见呼吸系统症状外, 尚有呼吸衰竭和其他系统明显受累的表现, 既可发生于社区获得性肺炎(community -acquired pneumonia, CAP),亦可发生于医

16、院获得性肺炎 (hospital acquired pneumonia, HAP) 。在 HAP 中以重症监护病房 (intensive care unit ,ICU)内获得的肺炎、 呼吸机相关肺炎 (ventilator associated pneumonia ,VAP) 和健康护理( 医疗 ) 相关性肺炎 (health careassociated pneumonia ,HCAP)更为常见。免疫抑制宿主发生的肺炎亦常包括其中。 重症肺炎死亡率高， 在过去的几十年中已成为一个独立的临床综合征，在流行病学、 风险因素和结局方面有其独特的特征， 需要一个独特的临床处理路径和初始的抗生素治疗。

17、 重症肺炎患者可从 ICU 综合治疗中获益。 临床各科都可能会遇到重症肺炎患者。在急诊科门诊最常遇到的是社区获得性重症肺炎。 本章重点介绍重症社区获得性肺炎。对重症院内获得性肺炎只做简要介绍。【诊断】 首先需明确肺炎的诊断。CAP 是指在医院外罹患的感染性肺实质(含肺泡壁即广义上的肺间质) 炎症 ,包括具有明确潜伏期的病原体感染而在入院后平均潜伏期内发病的肺炎。简单地讲 ,是住院 48 小时以内及住院前出现的肺部炎症。CAP 临床诊断依据包括:新近出现的咳嗽、 咳痰 ,或原有呼吸道疾病症状加重,并出现脓性痰 ; 伴或不伴胸痛。 发热。 肺实变体征和 (或 ) 湿性啰音。 WBC > 10

18、99× 10 / L或重症肺炎通常被认为是需要收入ICU 的肺炎。 关于重症肺炎尚未有公认的定义。在中华医学会呼吸病学分会公布的CAP 诊断和治疗指南中将下列症征列为重症肺炎的表现 :意识障碍 ;呼吸频率 >30 次 /minPaO25d 、机械通气 >4d) 和存在高危因素者 , 即使不完全符合重症肺炎规定标准, 亦视为重症。美国胸科学会 (ATS) 2001 年对重症肺炎的诊断标准：主要诊断标准 需要机械通气 ; 入院 48h 内肺部病变扩大 50%; 少尿 ( 每日 177 mol/L( 2mg/dl) 。次要标准 :呼吸频率 >30 次 /min; PaO2

19、/FiO22007 年 ATS 和美国感染病学会( IDSA) 制订了新的社区获得性肺炎治疗指南，对重症社区获得性肺炎的诊断标准进行了新的修正。主要标准：需要创伤性机械通气需要应用升压药物的脓毒性血症休克。次要标准包括： 呼吸频率 >30 次/min; 氧合指数 ( PaO2/FiO2) 20 mg/dL） 白细胞减少症 （ WBC计数 4×109/L） 血小板减少症（血小板计数100 × 109/L） 体温降低（中心体温36） 低血压需要液体复苏。符合1 条主要标准，或至少3 项次要标准可诊断。重症医院获得性肺炎 （ SHAP）的定义与 SCAP相近。2005 年

20、ATS 和美国感染病学会( IDSA)制订了成人HAP, VAP, HCAP 处理指南。指南中界定了HCAP 的病人范围 : 在 90d 内因急性感染曾住院 2d; 居住在医疗护理机构; 最近接受过静脉抗生素治疗、化疗或者30d 内有感染伤口治疗 ; 住过一家医院或进行过透析治疗。因为HCAP患者往往需要应用针对多重耐药(MDR)病原菌的抗菌药物治疗，故将其列入HAP和 VAP的范畴内。【临床表现】重症肺炎可急性起病，部分病人除了发热、咳嗽、咳痰、呼吸困难等呼吸系统症状外， 可在短时间内出现意识障碍、休克、肾功能不全、肝功能不全等其他系统表现。少部分病人甚至可没有典型的呼吸系统症状，容易引起误

21、诊。 也可起病时较轻，病情逐步恶化，最终达到重症肺炎的标准。在急诊门诊遇到的主要是重症CAP患者，部分是HCAP患者。重症CAP 的最常见的致病病原体有：肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌、军团菌、革兰氏阴性杆菌、流感嗜血杆菌等，其临床表现简述如下：肺炎链球菌为重症CAP最常见的病原体，占30%70%。呼吸系统防御功能损伤（酒精中毒、 抽搐和昏迷） 可是咽喉部大量含有肺炎链球菌的分泌物吸入到下呼吸道。病毒感染和吸烟可造成纤毛运动受损，导致局部防御功能下降。充血性心衰也为细菌性肺炎的先兆因素。脾切除或脾功能亢进的病人可发生暴发性的肺炎链球菌肺炎。多发性骨髓瘤、 低丙种球蛋白血症或慢性淋巴细胞白血病等疾病

22、均为肺炎链球菌感染的重要危险因素。典型的肺炎链球菌肺炎表现为肺实变、寒战，体温大于39.4， 多汗和胸膜痛疼，多见于原先健康的年轻人。而老年人中肺炎链球菌的临床表现隐匿，常缺乏典型的临床症状和体征。典型的肺炎链球菌肺炎的胸部线表现为肺叶、肺段的实变。肺叶、肺段的实变的病人易合并菌血症。肺炎链球菌合并菌血症的死亡率为30%70%，比无菌血症者高9 倍。金葡菌肺炎为重症 CAP的一个重要病原体。在流行性感冒时期， CAP中金葡菌的发生率可高达 25%，约 50%的病例有某种基础疾病的存在。呼吸困难和低氧血症较普遍，死亡率为 64%。胸部线检查常见密度增高的实变影。常出现空腔， 可见肺气囊， 病变变

23、化较快，常伴发肺脓肿和脓胸。MRSA（耐甲氧西林金葡菌）为CAP 中较少见的病原菌，但一旦明确诊断，则应选用万古霉素治疗。革兰氏阴性菌CAP 重症 CAP 中革兰氏阴性菌感染约占20%,病原菌包括肺炎克雷白杆菌、不动感菌属、变形杆菌和沙雷菌属等。肺炎克雷白杆菌所致的CAP约占 1%5%，但其临床过程较为危重。易发生于酗酒者、 慢性呼吸系统疾病病人和衰弱者，表现为明显的中毒症状。胸部 X 线的典型表现为右上叶的浓密浸润阴影、边缘清楚，早期可有脓肿的形成。死亡率高达 40%50%。非典型病原体在 CAP中非典型病原体所致者占3%40%。大多数研究显示肺炎支原体在非典型病原体所致CAP中占首位，在成

24、人中占2%30%，肺炎衣原体占6%22%，嗜肺军团菌占2%15%。但是肺炎衣原体感染所致的CAP，其临床表现相对较轻，死亡率较低。肺炎衣原体可表现为咽痛、声嘶、头痛等重要的非肺部症状，其他可有鼻窦炎、 气道反应性疾病及脓胸。肺炎衣原体可与其他病原菌发生共同感染，特别是肺炎链球菌。 老年人肺炎衣原体肺炎的症状较重，有时可为致死性的。 肺炎衣原体培养、DNA 检测、 PCR、血清学（微荧光免疫抗体检测）可提示肺炎衣原体感染的存在。军团菌肺炎 占重症 CAP病例的 12%23%，仅次于肺炎链球菌，多见于男性、年迈、体衰和抽烟者，原患有心肺疾病、 糖尿病和肾功能衰竭者患军团菌肺炎的危险性增加。军团菌肺

25、炎的潜伏期为 210 天。病人有短暂的不适、发热、寒战和间断的干咳。肌痛常很明显，胸痛的发生率为 33%,呼吸困难为 60%。胃肠道症状表现显著，恶心和腹痛多见，33%的病人有腹泻。不少病人还有肺外症状，急性的精神神志变化、急性肾功能衰竭和黄疸等。偶有横纹肌炎、 心肌炎、心包炎、肾小球肾炎、血栓性血小板减少性紫癜。50%的病例有低钠血症，此项检查有助于军团菌肺炎的诊断和鉴别诊断。军团菌肺炎的胸部线表现特征为肺泡型、斑片状、 肺叶或肺段状分布或弥漫性肺浸润。有时难以与ARDS区别。胸腔积液相对较多。 此外，20%40%的病人可发生进行性呼吸衰竭，约15%以上的病例需机械通气。流感嗜血杆菌肺炎约占

26、 CAP 病例的8%20%，老年人和COPD 病人常为高危人群。流感嗜血杆菌肺炎发病前多有上呼吸道感染的病史，起病可急可慢， 急性发病者有发热、咳嗽、咳痰。 COPD 病人起病较为缓慢，表现为原有的咳嗽症状加重。婴幼儿肺炎多较急重，临床上有高热、 惊厥、呼吸急促和紫绀， 有时发生呼吸衰竭。 听诊可闻及散在的或局限的干、湿性罗音， 但大片实变体征者少见。 胸部 X 线表现为支气管肺炎， 约 1/4 呈肺叶或肺段实变影，很少有肺脓肿或脓胸形成。6 卡氏孢子虫肺炎（ PCP） PCP仅发生于细胞免疫缺陷的病人，但 PCP仍是一种重要的肺炎， 特别是 HIV 感染的病人。 PCP常常是诊断 AIDS

27、的依据。 PCP的临床特征性表现有干咳、发热和在几周内逐渐进展的呼吸困难。病人肺部症状出现的平均时间为4 周， PCP相对进展缓慢可区别于普通细菌性肺炎。PCP的试验室检查异常包括：淋巴细胞减少，CD4 淋巴细胞减少，低氧血症，胸部X 线片显示双侧间质浸润，有高度特征的“毛玻璃 ”样表现。但30%的胸片可无明显异常。PCP为唯一有假阴性胸片表现的肺炎。【辅助检查】1.病原学：诊断方法 包括血培养、 痰革兰氏染色和培养、血清学检查、胸水培养、支气管吸出物培养、或肺炎链球菌和军团菌抗原的快速诊断技术。此外， 可以考虑侵入性检查，包括经皮肺穿刺活检、经过防污染毛刷（ PSB）经过支气管镜检查或支气管

28、肺泡灌洗（ BAL）。 血培养一般在发热初期采集，如已用抗菌药物治疗，则在下次用药前采集。采样以无菌法静脉穿刺，防止污染。成人每次1020ml ，婴儿和儿童0.55ml 。血液置于无菌培养瓶中送检。 24 小时内采血标本3 次，并在不同部位采集可提高血培养的阳性率。在大规模的非选择性的因CAP 住院的病人中，抗生素治疗前的血细菌培养阳性率为5%-14%，最常见的结果为肺炎球菌。假阳性的结果，常为凝固酶阴性的葡萄球菌。抗生素治疗后血培养的阳性率减半，所以血标本应在抗生素应用前采集。但如果有菌血症高危因素存在时， 初始抗生素治疗后血培养的阳性率仍高达 15%。因重症肺炎有菌血症高危因素存在，病原菌极可能是金葡菌、铜绿假单胞菌和其他革兰氏阴性杆菌， 这几种细菌培养的阳性率高， 重症肺炎时每一位病人都应行血培养，导抗生素的应用有很高的