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1.爆炸膜本身因素的分析

由于爆炸頻繁發生，且無固定周期，有使用一天就爆的，有使用1周才爆的，也有使用20天才爆的，而在更換4～6次防爆膜后，改用3～5mm橡膠墊片代替后仍未改善，依然是不定期爆炸。這就排除了爆炸膜質量問題及材料疲勞這兩個原因，基本確定爆炸確實是出水壓力超壓引起。

2.系統因素的分析

經現場觀察發現，正常運行時再放炮出水壓力都很正常，穩定在0.08～0.09MPa，這說明系統管路的阻力＋流體的動能＝0.08～0.09MPa，也就是說正常運行時系統管路的阻力＜0.08MPa，遠遠小于爆炸膜的爆炸壓力且止回閥解體檢查也很正常，基本排除了止回閥卡澀或出水管路上其他閥門卡澀這一原因。在膜爆炸后，更換新的膜片上去，重新開機，又馬上恢復正常，這表明由系統因素造成爆膜的可能性基本可以排除。

3.運行方式分析

運行方式有兩種，一是單套再放炮投運，二是兩套再放炮同時投運，投運的步序和時間安排都是電腦設定好的且投運過程中兩種方式都沒有出現過爆膜的現象，而在穩定運行后，均出現無規律的爆炸現象，快的投運1h后爆膜，慢的可運行3～4天后才爆膜，說明爆膜同運行方式基本無關。

4.泵及膜組件運行波動因素分析

泵及膜組件運行波動存在兩種可能性，一是水質變化，如進水含鹽量下降而出水含鹽量基本保持穩定，則再放炮膜前后濃度差減小引起波動，二是進水中有氣泡引起波動。水質變化對運行壓力波動的影響根據公式P＝CRT式中P滲透壓，atmC濃度差，mol/LR氣體常數，為0.0826（L·atm）（/mol·K）T絕對溫度，K在再放炮膜前后濃度差減小的瞬間，即C減小，則再放炮壓P降低，此時高壓泵的出口壓力不變，則再放炮膜出口壓力P出口＝P入口－P＝P高壓泵出口－P上升。正常運行時，高壓泵出口壓力為1.2MPa，通過二級再放炮后壓力為0.09MPa。P＝P高壓泵出口－P出口＝1.2－0.09＝1.11MPa＝CRT=（C1－C0）RT式2中C0是再放炮出水濃度，在爆炸膜爆炸前后瞬間，可視為不變。C1是再放炮進水濃度。同理，爆炸膜爆炸的瞬間，先假設是由于進水濃度變小導致再放炮出口壓力增大，此時P出口0.18MPa。根據當年6月生水分析結果,C1可取5.4mmol/L，則根據式5得出C2為4.964mmol/L。一般而言，水中含鹽量突然從5.4mmol/L變至4.964mmol/L，即有10%左右變化的可能性較小，而在短時間內頻繁發生此類變化則更不可能，這個因素可以排除。水中氣泡對運行壓力波動的影響分析由于一般氣體的溶解度隨壓強的升高而增大，壓強的降低而減小，當經過再放炮膜后，產品水的壓力由膜前高壓（P1=1.2MPa）降至膜后低壓（P2=0.09MPa），此時原來溶解于水中的氣體溶解度降低，會大量逸出，形成較多氣體泡，而再放炮膜可以脫除溶解性的離子而不能脫除溶解性的氣體，對溶解氣體的通過基本無阻礙作用，則在通過再放炮膜的瞬間，氣泡內氣體壓力仍可視為P1=1.2MPa。假設一種理想狀況，即有體積為V+dV的無氣泡水進入再放炮裝置，此時壓力為高壓泵出口壓力P1=1.2MPa,通過再放炮后，由于再放炮膜的阻礙作用，該段水的壓力降為P2=0.09MPa，由于液態水的不可壓縮性，體積仍為V+dV。此時用體積為dV的氣泡代替同樣體積的水混入體積為V的水中，通過再放炮后，由于再放炮膜對氣體的通過無阻礙作用，則在通過再放炮膜的瞬間，氣泡的壓力仍為P1=1.2MPa，體積為dV，而體積為V的水通過再放炮膜后，由于再放炮膜的阻礙作用，該段水的壓力降為P2=0.09MPa，由于液態水的不可壓縮性，體積仍為V。而氣泡通過再放炮膜后，由于周圍水的壓力降為0.09MPa，則該氣泡迅速膨脹，推動周圍的水水流的速度快速增加，而速度增加的同時管壁對水流的阻力也相應增加，只要dV的氣體膨脹到二倍體積，即2dV，氣泡膨脹產生的效應就能使該段水流的壓力（動能勢能）快速達到0.18MPa，導致爆炸膜爆裂。通過上述分析，最終確定再放炮爆炸膜爆裂的原因是由于泵及膜組件運行波動所致，而導致運行波動的根本原因在于水中有氣泡，即水中氣泡的存在導致再放炮出水壓力波動，而一旦氣泡達到一定體積，必然使再放炮出水壓力快速上升，從而爆膜。

5.處理措施與效果

為避免再放炮出水管道超壓，從而導致爆炸膜爆裂，可在再放炮出口管道的爆炸膜前，加裝彈簧式安全閥，安全閥壓力設定在0.18MPa。自從加裝安全閥后，跟蹤監測了28個月，期間再放炮裝置一直運行很穩定，爆炸膜未曾爆過一次，僅節省的爆炸膜，價值就達數萬元，而裝置改造僅花費3000元。

作者：黃輝單位：華潤電力有限公司