煤矿用潜水泵爆炸是上世纪80年代以来的行业难题，那么，潜水泵为什么会爆炸?上海庆武排沙水泵研究所所长王庆武指出，由“锅炉爆炸”联想到“潜水泵爆炸”，难题顿时简单了。因此，分析潜水泵爆炸机理时，重点应该是“饱和水蒸汽三要素”：密封容器、水源、热源。
电动机外壳本身就是“密封容器”，“水源”是排沙振动导致的电动机内腔进水，“热源”是排沙过载导致的电动机内腔异常发热。由于“密封容器”内的“热源”通过“水源”转换为饱和水蒸汽的强大压力却无法释放，最终导致电动机外壳蒸汽爆炸。针对煤矿井下的实际条件，王庆武制定出潜水泵“排沙必备”的安全措施，研发出KL型矿用立泵、BSQ型排沙潜水泵，尤其是增加了泄压安全阀及隔爆管柱组件，已经遏制住潜水泵爆炸将近十年。
防止潜水泵爆炸三要素
要素一：电动机的密封外壳。
在组装状态，端盖止口与机座采用0形密封圈，转轴与轴孔采用“双端面机械密封”，电缆与引入装置采用橡胶密封圈，电动机的整机须通过气密性试验。实质上，煤矿用潜水泵的电动机外壳本身就是“密封容器”。
要素二：水源。
一方面，排沙振动，电动机进水。根据王庆武1988年的专项观测结论：潜水泵排沙后，台台干式电动机的外壳内都有积水。进水的通路是穿越了双端面机械密封，并在最后一道“端面”以水蒸汽的方式进入电动机内腔，再冷凝为教科书所说的“结露水”。以4.0kW潜水泵的统计数字为例，振动为“精密级”，使用三个月，电动机内腔积攒的“积水”为15～20g。按1999年的统计结果：4.0kW潜水泵，振动为“普通级”，积水为30～80g，极个别的为125g以上。
另一方面，剧烈振动，电动机大量进水。王庆武指出，潜水泵直接坐在水坑底部排沙，因此经常会看到：开泵的瞬间，吸沙浓度的质量比有时高达40%。这时叶轮的3到6个流道中有一个流道的入口如果被固体颗粒拥挤而堵塞，就会产生剧烈振动，导致电动机内腔大量进水。
要素三：热源。
王庆武表示，要让潜水泵能够直接排沙并且不出现异常发热，需要具备以下条件和参数：
1)采煤工作面用，或岩石平巷掘进用，规定固体的质量比为20%，功率要比排清水时增大1.14倍。设计时还应考虑开泵瞬间吸沙质量比为40%时的“功率峰值”，为了避免 “频繁烧电机”，配套电动机的功率实际应比排清水时增大1.34倍以上。
2)立井或斜井掘进用、清水仓用，规定固体的质量比为40%，功率要比排清水时增大1.34倍。还应考虑吸沙质量比为53%时的“功率峰值”，功率实际应增大1.5倍以上。
3)采空区灌浆充填用，规定固体的质量比为53%，功率要比排清水时增大1.5倍。还应考虑吸泥沙质量比为70%时的“功率峰值”，功率实际应增大1.8倍以上。
4)清除“第四纪流沙”用，规定固体的质量比为40%，功率要比排清水时增大1.34倍。还应考虑吸沙质量比为70%时的“功率峰值”，功率实际应增大1.8倍以上。另外，吸沙吸出大沙坑后会坍塌，这时吸沙的质量比也会突然增大到70%。
然而，王庆武表示，目前国内的煤矿用潜水泵现状是规定允许“含固体颗粒的介质，其体积浓度一般不超过2%”(行业标准MT/T671-2005《煤矿用隔爆型潜水电泵》第4.3 d)条)。其实，“2%”的规定值出自“潜污水电泵”行业标准，这是城镇污水的最高固体浓度值，换算成质量比为5.22%。
很明显，这与煤矿井下对排沙浓度的实际需求相差甚远。此时其功率仅比排清水时增大1.03倍，假如配套电动机的功率富裕量确实不足，也就难免出问题。
出现以上问题的原因是：该行业标准的编制时间仓促，没有到煤矿井下去做“排沙浓度”调研，只好用“潜污水电泵”行业标准代替“排沙潜水泵”行业标准。因此，频繁“烧电机”的根源，很可能是排沙浓度过高，而产品标准过低，导致排沙过载后电机异常发热。
除了由于排沙过载引起电动机异常发热外，可由定转子温度判断水蒸气高压。通常来说，“烧电机”的瞬间，定子和转子铁芯的温度≥250℃。
假如电动机外壳爆炸是水蒸气引起的。那么，250℃时的饱和蒸汽的压力表读数已达3.8779MPa。若定子的紫铜漆包线被短路电流击穿，电弧放电和熔化的铜渣会把电动机内腔的气体温度由250℃至少提升到270℃，这时饱和蒸汽的压力表读数至少5.4063MPa。显然，电动机的外壳承受不了这样大的压力。
综上所述，王庆武认为，假如已经用排污水的标准为煤矿用潜水泵配备了电动机，然后强行排沙就会功率不足;同时电动机又缺少排沙必备的“泄压安全阀”，在这种条件下，潜水泵爆炸的主要根源很可能是因为其电动机外壳本身就是“密封容器”，“水源”是排沙振动导致的电动机内腔进水，“热源”是排沙过载导致的电动机内腔异常发热。由于“密封容器”内的“热源”通过“水源”转换为饱和水蒸汽的强大压力无法释放，最终导致电动机外壳爆炸——如同没有安全阀的锅炉爆炸。
王庆武的“安全泵”
排沙必备的安全规定有哪些呢?王庆武从12条规定中列举出3条最重要的。第一，电动机外壳须有潜水泵专用的泄压安全阀，在压力为0.25MPa时须能自动泄压，还须为其配备能预防瓦斯爆炸的隔爆零件。第二，干式电动机内腔不得有饱和水蒸汽，环境温度和水温均须≤35℃，电动机绕组温升限值为60K。环境温度不再为≤40℃，电动机绕组温升限值不再为80K。第三，断水空转6h，机械密封不得冒烟，其外壳温度不得高于95℃。
深知安全生产重于一切的王庆武用实际行动履行着自己的使命。上海庆武排沙水泵研究所研发的KL型矿用立泵、BSQ型排沙潜水泵，都装有安全阀，应用十年来，无一起爆炸事故。举例说明如下：
1)2007年川煤集团李子垭南矿发生潜水泵爆炸，该集团选用带有“安全阀”的矿用立泵，已经遏制住潜水泵爆炸将近十年。
2)2007年兖矿集团济三矿溜子道煤水混合，“频繁烧电机”，该集团选用功率有“富裕量”的矿用立泵， 已经遏制住“频繁烧电机”将近十年。
3)2012年四川省“政府采购”KL280-50型矿用立泵，多台串联，成功取代王家岭矿难时“无法入井”的大型离心泵。
4)2013年地奥集团芙蓉煤矿填补空白，有突破：用流量均为50m3/h，扬程分别为22m、50m、120m，功率分别为7.5kW、18.5kW、37kW三种规格的矿用立泵“串联”清水仓排沙成功。
5)2014年开滦集团唐山矿采区工作面水灾被淹，因煤水混合，原有潜水泵“频繁烧电机，又因巷道窄小，离心泵太大，无法搬入，选用KL50-50×2型矿用立泵，人工抬入，多台串联抢险排水成功。
“潜水排沙电泵”威胁煤矿安全
潜水泵在煤矿井下使用，虽有电气保护，照样两三个月就烧电机，这使潜水泵背上爆炸安全隐患。
煤矿与许多行业都发生过潜水泵爆炸，国内外均有研究报告。煤科总院上海分院1988年已到爆炸现场调研，有预防潜水泵爆炸的意识与具体措施。因此，当时的上海防爆检验站站长姚克要求王庆武办证的潜水泵必须满足：为防冒顶隔断水源必须允许断水空转6小时，还要允许排沙重20%，规定排沙超标不得烧电机，更不得爆炸。最终，诞生的 “排沙潜水泵”，被评为“1991年度国家级新产品”、“国际金奖”，《中国煤炭报》发文宣传加上广告14年， 2005年成为“知名商品”，“排沙”也成了有商业价值的热词。1992年发明人王庆武“有突出贡献”获得“国务院政府特殊津贴”、“煤炭部科技进步奖”。这些曾经轰动煤炭和水泵两大行业，也让“个别厂商”眼红。
在这一背景下，明明是执行MT/T671“潜污水电泵”行业标准的产品“潜水电泵”，2006年发证机构却批准“个别厂商”自己提出的“潜水排沙电泵”名称，并发给煤矿安全标志证。同时，不许发明人王庆武继续用“排沙潜水泵”名称办证，强迫改名，一切从头来，这是 “置知名商品于死地”的商家大忌，会丢失全部市场。王庆武不同意改名为“潜水排沙电泵”，最终“排沙潜水泵” “被消失”。王庆武因此强烈反对。
由于“潜水排沙电泵”与市场畅销的“知名商品”“名称近似”，并用低于“排沙潜水泵”价格销售，在招投标中误导了“排沙潜水泵”老用户，导致老用户采购出错，法律上已涉嫌不正当竞争，这令老用户无法接受，恨其为“假排沙潜水泵”。因担心安全隐患，兖矿集团首先禁止采购“潜水排沙电泵”。
在昆山大爆炸、天津大爆炸之后，“潜水排沙电泵”成为煤矿最大安全隐患，这让王庆武更加揪心。他知道“潜水排沙电泵”事关煤矿安全，责任重大。为此他呼吁，政府主管部门积极深入煤矿一线调查摸底，虚心听取煤矿第一线用户的客观意见，从而从根本上消除安全隐患，防患于未然。
“排沙潜水泵”的发明人王庆武1948年出生，1988年从采煤专业转行到水泵专业。当时，他顶着“不准退休养老”的惩罚，顶着“知名商品” “被消失”的摧残，失去成果转化的大好商机，损失惨重。在极端困境下，他又“不顾一切”地攻克了潜水泵爆炸世界难题，成为潜水泵行业领军人物，是勇士，值得颂扬。目前，他已经获得很多人的支持，今后将不会再是孤军作战。
王庆武也相信，国家安监总局最终会主持公道，会追究相关责任人的乱作为和不作为，会做出令人满意的整改方案，让潜水泵还给煤矿安全。这将是一大幸事。
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