強磁過濾器的研究與應(yīng)用

張浩　李軍　袁小軍　李紅星

摘 要：本實用新型強磁過濾器，主要由本體、強磁棒、密封法蘭、過濾網(wǎng)及進出口法蘭組成。該過濾網(wǎng)器的結(jié)構(gòu)簡單，使用時液體經(jīng)過進口端通過過濾網(wǎng)，流向出口端，在此過程中液體中的金屬雜質(zhì)顆粒，經(jīng)過強磁棒表面，被強磁棒吸附，達到過濾的目的。經(jīng)過現(xiàn)場應(yīng)用吸附效果良好，拆卸安裝方便，進出端采用高壓法蘭連接，強磁棒均勻安裝于密封殼體中，強磁棒外圍包裹不銹鋼保護套，防止高壓流程對強磁棒的硬傷害損壞。

關(guān)鍵詞：金屬雜質(zhì);強磁棒;吸附;過濾網(wǎng)

目前我單位設(shè)有三個生產(chǎn)工區(qū)，工區(qū)各罐區(qū)的儲油罐和液化氣儲罐均有消防噴淋管線和其配套的其他消防設(shè)施，其中大部分是地下消防管線和電動蝶閥，油罐和液化氣罐的消防管線上有4至6個過濾器，還有消防泵前的12個過濾器，這些組成整體的消防系統(tǒng)。消防系統(tǒng)中的消防管網(wǎng)大約有5000米左右，消防系統(tǒng)的管線上有消防過濾器34個，消防系統(tǒng)上的過濾器均勻采用普通藍式過濾器，由于消防系統(tǒng)的主管管網(wǎng)內(nèi)需要有消防水，所以消防系統(tǒng)的管網(wǎng)是充滿消防水的，管線就被長時間泡在水中，消防管網(wǎng)的管線內(nèi)部就被水腐蝕，消防管線使用的時期越長就越腐蝕嚴重。消防系統(tǒng)在每次使用和檢驗過程中，其消防管網(wǎng)上的消防噴淋中噴頭的出口就因管線內(nèi)的銹雜將消防噴淋噴嘴堵塞。每具油罐上有1-2層消防噴淋管線，管線上有20多個噴頭，在使用消防系統(tǒng)中每次堵塞單罐消防噴嘴的數(shù)量占單罐總數(shù)的20-30%以上，影響了消防系統(tǒng)使用效果，也對應(yīng)急時期的滅火和冷卻的效果也有所降低。為保障消防設(shè)施的完整性和消防及時性，需要經(jīng)常清理過濾器內(nèi)的過濾網(wǎng)，費時費工費料，也在施工過程中對消防系統(tǒng)的正常使用有影響。清理大部分的消防噴淋的噴頭工作涉及高空等危險作業(yè)，清理過程難度較大，成本高，施工期限長。

隨著機泵的改進和發(fā)展，本單位將所使用的輕烴機泵均已更換為屏蔽泵，根據(jù)所使用的屏蔽泵結(jié)構(gòu)和屏蔽泵內(nèi)部的屏蔽轉(zhuǎn)子是因線圈通電產(chǎn)生磁場所帶動做功的，其結(jié)構(gòu)和泵內(nèi)的間隙對所使用的液體的要求較高，無雜質(zhì)和鐵銹，如輕烴產(chǎn)品內(nèi)含有微小固體銹渣進入泵腔內(nèi)，將會附著在轉(zhuǎn)子上，轉(zhuǎn)子會因為受熱不均勻產(chǎn)生過熱腐蝕，影響機泵的使用壽命。機泵前的過濾器也是普通藍式過濾器，過濾效果不理想。綜合以上各使用過濾器出現(xiàn)的原因，我們研制一種強磁過濾器，在單位的消防管線上和輕烴管線上進行安裝應(yīng)用，根據(jù)現(xiàn)場所使用，來降低和阻止固體銹渣進入生產(chǎn)系統(tǒng)，提高過濾器的使用效果。

1 強磁過濾器的結(jié)構(gòu)組成

強磁過濾器主要有六部分組成：過濾器本體、強磁棒、密封法蘭、過濾網(wǎng)及進出口法蘭組成，強磁棒均勻分布在密封法蘭上，強磁棒外套采用不銹鋼金屬保護套防護，絲扣連接，清理鐵渣及更換過濾網(wǎng)更方便簡單。

2 強磁過濾器的工作原理

當輸送介質(zhì)流體流經(jīng)強磁過濾器時，液體中所含的金屬顆粒物將被強磁棒牢牢吸附，管線中的金屬銹渣被吸到強磁棒上，極大的降低了介質(zhì)流體中的金屬顆粒含量，有效地避免了金屬顆粒對機泵轉(zhuǎn)子的硬傷害，延長機泵的使用壽命和保養(yǎng)頻次，降低維修費用。同時應(yīng)用在消防管網(wǎng)上的強磁過濾器將會吸附水中的金屬顆粒，有效避免了消防噴嘴因堵塞降低檢修費用和人工，也對消防系統(tǒng)的消防應(yīng)急能力有了較大的提升。

3 過濾器加裝電磁棒

將現(xiàn)用的過濾器的過濾網(wǎng)固定，在過濾網(wǎng)的位置上方加裝強磁棒及強磁防護套，使過濾器中的流體通過強磁棒，強磁棒通過過濾欄支架固定，當過濾器吸咐的雜質(zhì)增多時，將強磁棒取出，那吸咐在防護套上的雜質(zhì)掉到過濾網(wǎng)底部，進行清理。強磁過濾器蓋板采用快開式蓋板。加裝和取出過濾強磁棒更方便和簡便。

強磁棒材料使用第三代稀土永磁釹鐵硼是當代磁鐵中性能最強的永磁鐵。它的BHmax值是鐵氧體磁鐵的5-12倍，是鋁鎳鈷磁鐵的3-10倍;它的矯頑力相當于鐵氧體磁鐵的5-10倍，鋁鎳鈷磁鐵的5-15倍，其潛在的磁性能極高，能吸起相當于自身重量640倍的重物。釹鐵硼磁鐵的優(yōu)點是性價比高，具良好的機械特性;不足之處在于居里溫度點低，溫度特性差，且易于粉化腐蝕，必須通過調(diào)整其化學成分和采取表面處理方法使之得以改進，才能達到實際應(yīng)用的要求。釹鐵硼屬于第三代稀土永磁材料，具有體積小、重量輕和磁性強的特點，是目前性能價格比最佳的磁體，在磁學界被譽為磁王。高能量密度的優(yōu)點使釹鐵硼永磁材料在現(xiàn)代工業(yè)和電子技術(shù)中獲得了廣泛的應(yīng)用。在裸磁的狀態(tài)下，磁力可達到3500高斯左右。

4 對管線中介質(zhì)成份的分析：

管線中的液體介質(zhì)不僅含有金屬顆粒同時也含有金屬離子，以Fe、Mg等，還有系統(tǒng)中含HCO3-等物質(zhì)，這些多樣性會加重管線腐蝕，同時各類離子在磁電、靜電等影響下形成絮狀物，堵塞噴嘴或者附著在過濾網(wǎng)上影響儲輸液體的流量和機泵的進液量。所以在強磁棒中間的磁場處再加裝一個銅棒，銅棒因進液壓力的沖擊下，可以在磁場中做切割磁感線螺旋運動產(chǎn)生磁電效應(yīng)，進一步加強對雜質(zhì)的吸咐性。水中的游離氣的氧化腐蝕，產(chǎn)生大量的金屬脫落物，在流經(jīng)強磁過濾器時，被強磁棒牢牢吸附，極大的降低了水的金屬顆粒，有效地避免了金屬顆粒在打噴淋過程中堵塞噴淋嘴，降低清理噴淋嘴的風險，節(jié)約成本。

5 對強磁過濾器使用效果的檢驗：

該強磁過濾器應(yīng)用于本單位的消防系統(tǒng)，通過與原來在用的消防普通過濾器進行了比較，其強磁過濾器清理出的雜質(zhì)比普通過濾器較多而且銹雜顆粒較小。經(jīng)過對管線內(nèi)的雜質(zhì)有效的清理，極大消除了雜質(zhì)對消防噴淋嘴堵塞，通過對比以前單罐消防噴嘴堵塞的數(shù)量占單罐總數(shù)的20-30%以上，現(xiàn)在已經(jīng)降到單罐總數(shù)的10%以下，提高了噴嘴的效率。若對現(xiàn)用的消防及機泵前的普通過濾器進行改造，多采用強磁過濾器，就能從源頭降低金屬雜質(zhì)對噴淋頭的堵塞及機泵的配合間隙的堵塞和磨損。該強磁過濾器安裝、拆卸方便，維護保養(yǎng)簡單，加工制造成本低，可長期使用。

6 結(jié)束語

根據(jù)在本單位油罐消防系統(tǒng)及機泵過濾器的現(xiàn)狀，對過濾器的過濾效果分析和對比，強磁過濾器過濾的雜質(zhì)和鐵銹比普通的過濾器提高10%的量。提高了過濾效果，也降低了清理過濾器的成本。對現(xiàn)在用的強磁過濾器進一步進行改進，繼續(xù)對過濾器的使用進行檢測分析，優(yōu)化其結(jié)構(gòu)和性能。使其更好的發(fā)揮其效益。