瓦斯抽采泵除垢技术的几点研究

摘要：通过分析水垢形成的原因，可以知道水垢可以影响设备的运行效率。随着除垢技术的显著提升，电子除垢和化学药物除垢已经在实际工作中得到了广泛的应用。它使设备的运行效率提高的同时，也满足了生产发展的需要。本文将对瓦斯抽采泵除垢技术进行分析。

By analyzing the causes of the formation of scale, can know scale can affect the operation efficiency of equipment. As descaling technology significantly increased, electronic descaling descaling and chemical drugs have been widely used in the actual work. It increase the operation efficiency of equipment at the same time, also meet the needs of the development of production. This article will analyze the gas extraction pump descaling technology.

关键词：瓦斯抽采泵；污垢处理技术；研究分析

中图分类号：tu18文献标识码：A

引言：

在目前的高瓦斯的矿井中，已经开始广泛地采用瓦斯抽采泵。而水垢是影响抽采泵正常工作的主要因素。在实际工作中，通常都会有两台瓦斯抽采泵，一台用来工作，另一台则用来备用。当主泵出现问题，则可以使用备用抽采泵进行工作。当备用泵启动时，会反复出现水垢堵塞循环水管的情况，致使设备无法开启，对生产工作造成直接的影响。通过对上述情况进行分析和研究，结合设备实际使用情况，使用电子除垢仪器进行除垢以保证抽采泵正常工作已变得必要。

一、形成水垢的原因和危害：

将井水或者河水做为循环水来使用，是抽采泵在一般情况下采取的作业方式。因为天然水里包含了能溶于水中的杂质和盐类。比如重碳酸钙和重碳酸镁盐等。使用这样的天然水作为循环水，经过一段时间的积累，由于水的蒸发性的特点，水会产生浓缩。当浓缩的程度超出其溶解度的时候，碳酸盐就变成不能溶于水中的沉淀物。超过溶解度的部分盐类，就会在泵和管道的内壁出现硬质盐垢。

按照流体力学原理，层流和紊流是循环水在泵和管道内流动的两种基本形式。受到外力的作用，流动的循环冷却水以不同流速流过泵或者管道的同一个断面，紧贴管壁的一层流速较慢。这样，就使管道或容器内壁上出现CaCO3和一些粘垢，从而形成边界滞留层。

由于大部分的循环水没有经过处理且硬度较高，在一般情况下，抽采泵用过半年之后，其污垢的厚度最高可以达到5毫米。腔体表面的污垢附着在缝隙较小的转子和端盖之间滋生，导致泵的运转负荷和电流增大；运行较长时间之后对设备的损害相当之大，从而增加电力运行成本。

二、传统除垢方法的缺陷：

在去除瓦斯泵内的水垢的问题中，通常采用停车进行清理、或者在水中添加除垢剂等传统的方法。停车进行清理的时候，依据泵和管道内壁的污垢程度来安排清洗的次数。用酸对泵和管道进行清理将缩短其使用寿命。且维持的时间只有一个月；将除垢剂加入水中清洗会非常贵而且属于定期投入，花费的成本就会变大，这种“头痛医头、脚痛医脚”的方法毕竟不是长久之计，如何预防才是重点。

三、电子除垢仪的原理

（一）防治污垢的原理：H2O是水的化学分子式，它是由氢原子、氧原子和水分子构成。从微观上来分析，氢原子和氧原子在水分子中的位置呈不对称状分布。这是由水分子地极性决定的，它通常被称为偶极子。微型电场作用于水体之上，在吸收高频率的电磁能量之后，在原有的化学分子不变的情况下，其分子结构会变形，原来链状大分子会发生分裂，使水分子的聚合度降低。这时候，单个的水分子会对溶解于水中的盐的正负离子进行包围，使其运动速度降低并减少有效的碰撞次数，从而导致静电引力的下降；对于电场作用于水中所含的盐离子，盐离子会减弱甚至消散——这就导致水中的钙镁离子无法对碳酸钙和碳酸镁进行有效合成，从而让其无法在管道四壁集聚。这样水垢就失去了形成的环境，以此来达到防止水垢的效果。

（二）除垢方面的原理：

由于大量被激励电子经水体吸收，使偶极距在水中增大，从而促成与盐的正负离子的亲和度增大。对于管道内壁的垢分子来说，其破坏力是巨大的。因为释放电子活化水中的氧，原来的水垢分子的电子结合力也会进一步遭到破坏，使晶体结构发生改变，达到软化硬垢提高水垢的溶解速度的目的。在如此科学的除垢方法下，泵或者管道内壁都不容易形成新的水垢，而旧的水垢渐渐开始被消除和腐蚀，直到完全变成碎片。碎屑剥落和溶解之后，除垢效果看上去就十分之明显了。

（三）电子除垢仪杀灭细菌的原理：

由于高频电磁波于水中产生紊流，细胞膜内的离子通道被破坏，使细胞的生存环境条件和其适应的内控电流发生改变，最终让其因为生存能力的丧失而死亡。与此同时，水中的溶存氧对电子激励后的水分子进行包围和封锁，使得微生物赖以生存的氧气遭到严重破坏。从而达到了杀灭细菌的效果，生物污泥也会随之消除。

四、瓦斯抽采泵的除垢仪实际使用情况：

（一）瓦斯抽采泵中的电子除垢仪的具体布置：

在抽采泵循环水的主进水管上安装电子除垢仪，为了保证检修除垢仪时，不影响抽采泵的正常工作，增加了分控阀门以及旁通管。这样的布置可以通过图1来表示：

图1

（二）对除垢效果进行分析：

在以上措施的应用之下，除垢效果显得非常明显。主要体现在以下两个方面：（1）相对于采取应对措施之前，增大了循环水的回水量。

（2）在对除垢仪进行投入使用的30天之后，泵或者管道内壁没有结垢现象，其取得的效果非常之显著。

五、电子除垢仪的现场试验及效果

电子除垢仪在大庆油田西四中转站的安装实验。对Scalewatcher的型号，根据选型流程图来选择。该电子除垢仪安装运行了223天，对于消除过滤罐中污垢的效果非常显著。该过滤罐已经工作了八年，罐垢达到二十五毫米，经电子除垢仪对污垢进行清除后的第223天，在罐中，因为流水冲刷形成了流水区域和滞水区域。一个陡峭的檐在流水区和滞水区逐渐形成。檐的深度为十五毫米，处于流水区的垢已经被清除得差不多了，只剩下了二到三毫米，而另一条管线的水也流入了这个过滤罐——而这条管线是没有经过电子除垢仪进行除垢的，从而达到了非常理想的除垢效果。对现场拍摄图进行对比发现，一个已经运行3年的未经过电子除垢仪进行除垢的过滤罐，形成的垢比较光黄，且厚度达到了十二毫米。由此可见，目前最理想的除垢装置就是电子除垢仪。

六、总结：

瓦斯抽采泵通常建有冷循环水池和热循环水池两座水池。抽采泵的水源就是来自于这两座水池。以前，瓦斯抽采循环水的时候并没有相应的污垢处理系统，从而导致水垢附着在泵或者管壁内部，由此引发的停工停产状况非常严重。但是随着技术的不断改进，新的除水垢的仪器如雨后春笋般地出现，为我国矿井作业做出了巨大的贡献，在向四个现代化迈进的关键阶段，这样的新型技术将得到更为广泛的运用。

采用电子除垢的方法之后，对于瓦斯抽采泵的除垢起到了至关重要的作用。它逐渐取代了每半年就要用人工酸进行除垢的传统模式。在合理化范围之内，避免了人力资源的浪费，大大降低了维修成本，并且延长了抽采泵的使用寿命。实现了对矿井的持续抽采。瓦斯出现异常并且使泵停止工作和开采的局面得到了很大程度上的缓解；即使在因检修原因不得不停止工作的情况下，也有力保障了矿井的高效率回采。

参考文献：

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