高压水清洗系统详解

简介

在这部分内容中，高压清洗指的是用压力在250到1200bar（1mbar等于100Pa的压力）的水进行清洗。考虑到它的清洗能量来自于水的动力能量，因此高压清洗常常被称为“水动力清洗”，与此相对应的是利用热水和化学添加剂的清洗。正如我们今天所知的，在二战后，伴随着工业的发展以及对新技术的需求，高压清洗从传统的重工业如钢铁、船舶修理、发电站及石油化学工业中建立起来。

泵和泵组的选择

选择清洗系统首先需要考虑的是将要被清洗的污垢的特性，它会决定压力、流速、喷水口所需要的动力能量和水力能量以及泵组需要的能量和规格。

第二个需要考虑的是根据用途选择清洗附件，这部分内容将在第六节详细讨论。

最后需要考虑的是所运行机组的规模。

清洗任何特定表面污垢所需要的压力和流速（水力能量）可通过以下三种途径得到。

①经验知识

大部分的清洗任务以往都遇到过。需要高压水技术是为了处理那些不能被2.5×10⁷Pa以下的压力或化学溶剂清洗掉的表面污垢。部分污垢的材料以及相应被清洗掉所需要的压力见表5-2。清洗并不是精确的科学，压力的确定将随实际情况而改变。流速由管口到清洗表面的距离和水力能量的损失来决定。

②工厂的现场清洗试验

这通常是用户要求的。工厂不仅可以给出改变压力和水流后效果的准确表现，还允许用户观察试验并进行质量保证研究，确保清洗操作的效果。这对于精细化学、生物化学和药用植物等领域都是非常重要的。

③利用样品板进行实验室清洗试验

如果不能进行现场试验，替代的办法就是在样品板上涂上相应的材料，模拟工厂的实际情况。大多数拥有最先进的高压清洗设备的公司都有能力进行这种形式的试验。

表5-2典型的化学污垢及清洗掉它们所需要的压力

高压水清洗系统

目前在使用高压清洗系统有很多种，它们基本的特性和功能都是相似的。其中的两个基本要素是；

1.泵组

这是在任何系统中最重要的部分。它包括：

*原动力，通常是电动机或柴油发动机。

*泵，多数是柱塞泵或径向活塞泵。

*控制和安全装置，如减压、卸载、压力调节阀、检测仪表和开关装置。

这种设备可以是固定安装的，也可以是移动式的，即安装在拖车或其他车辆的底盘上。这两种不同的泵组设计如图5-2和图5-3所示。图5-2是一个化学容器清洗系统的一部分，图5-3是一个典型的从事合同清洗任务的泵组。

图5-2电动三柱塞泵，工作压力4×10⁷Pa

图5-3安装在双轮重：型拖车上的柴油机柱塞泵

图片P263页

2.附件

这部分内容将在第六节详细讨论。

3.高压泵的选择

高压泵的选择范围很广，这经常让工程师、管理者以及对这方面了解不多的购买者感到困惑，这也成为了工程技术的一个专门分支。在高压清洗领域，只有容积式泵可以提供所有需要的工作压力。

（1）往复柱塞泵和活塞泵

柱塞泵和活塞泵有很多可用的设计方案，在这里应该解释的是，柱塞泵是有密封装置的往复泵，而在活塞泵的设计中，密封装置是移动的活塞的一个必要组成部分，因此柱塞泵是用的最多的一种泵。对大多数柱塞泵制造商来说，它的主要特点就是通用性。典型的设计方案如图5-4所示。

图5-4传统的带有锥形阀和完整齿轮箱的三柱塞泵

一般而言，需要考虑的因素包括：

*泵的速度越快、泵越廉价，磨损就越大，“气穴现象”出现的可能性也越大。

*根据下面的指导方针，计算最适宜的操作和维护费用；

—在50kW以下，平均速度应该达到575rpm，平均柱塞速度是1.1m/s

—在50〜150kW范围内，平均速度应该达到450rpm，平均柱塞速度是1.3m/s

—在150〜450kW范围内，平均速度应该达到300rpm，平均柱塞速度是1.6m/s

*柱塞越多（奇数个），依赖于曲柄驱动的动力数据中的压力波动越低。虽然使用减速器可以使压力波动减小到一个可以接受的水平，然而柱塞、阀门、轴承和密封装置的维修费用还是会根据活塞的数量而相应的高一些。

下面要讨论的泵是型号为KD624.VG的三柱塞泵，根据活塞的直径、泵的速度和可利用的能量（见表5-3），这个泵可以产生1.2×10⁸Pa的压力和483L/min的流速。该泵应该安装有完整的齿轮箱或V型皮带传动用的曲轴。分两部分：

①动力端：包括曲轴、主轴承、十字头、连接杆、油冷却器和曲轴驱动的润滑油泵。加压的油以最小2×10⁵Pa的压力从出口到达所有的轴承表面。制造商在润滑系统上设计有一个安全阀，它在压力达到4.5×2Pa时就打开。如果油的压力下降到2×10⁵Pa以下，压力开关就会关掉发动机。为了启动，一个延时装置可以使油压增大到2×10⁵Pa以上。

尽管大多数柱塞泵都有一个加压润滑系统，但一些小型泵使用一种简单的喷射润滑系统。

为了维持油温的一致，在曲轴箱机架的后面安装了油冷却器，利用低压水，在1×10⁶Pa的压力下，文氏管可以吸收额外的热量，这在泵长期全负荷工作或者在温度很高的环境中工作时是非常有用的。

②流体端：这包含一个吸压泵和排出集合管，三套带阀门的抽气泵和排出集合管，三个柱塞和填料函。阀门包括一对吸气和排气的阀门。阀门是圆锥形的，还有操纵杆。每对阀门有各自分开的孔和一个共用的阀板。低压泵入的液体通过吸气阀进入吸入室，在吸气冲程中随活塞而运动。在这个过程中排气阀是关闭的。当柱塞改变到排气冲程时，吸气阀关闭，排气阀打开，高压的液体被泵入了排气室。柱塞既町以是陶瓷的也可以是碳化铉的，它们对十字头都是安全的。填料函有一个密封环，就像一个预先形成的人字形轴封。柱塞的密封是为了限制而不是阻止渗漏，因为少量的渗漏对于润滑是必要的。在一些模型中，所有的渗漏都会通过一个透明的塑料软管回到吸气端，从而监控液体的流动过程。如果渗漏大于5%，那密封装置就应该引起注意了。

表5-3URACA-KD624VG型高压三柱塞泵的数据表

泵类型：

A锥形阀压力不高于4X10⁷Pa

B夹心阀压力不高于10⁹Pa

C夹心阀压力不高于1.2X10⁸Pa（特殊封装）

齿轮箱速率：2.773.173.76

使用“V”型传送带或者使用柴油发动机可以获得不同的速度

注意：KD624型设计现在已经被KD724型所取代，后者的最大操作压力为2.8x10⁸Pa（41000psi），需要的最大能量为500kW。

为了处理更高的压力和达到用户要求的效率，大多数柱塞泵公司引入了改良的流动压头设计，例如最近的URACA设计包括：

*装有弹簧的填充装置，包括导杆衬套密封环和人字形轴封；用于较高压力的如表5-3中的“B”和“C”。

*夹心阀的结构如图5-5a所示。这个结构通过去掉90°的入口角度，减少了流体的能量损失并提高了泵的效率，传统“T”型阀门组的设计和锥形阀的特征见图5-5b。另一个优点是阀门组、填料函与排出支管的接合处不像传统设计的那样具有同样压力，这可以减少渗漏的可能性。

图5-5柱塞泵的设计

（2）其他类型的柱塞泵

除了传统的三柱塞泵，一些制造商生产出一种排放波动较小的五柱塞泵。泵可以被垂直的放置，这对于解决车辆和容器的安装等空间问题是一个很大的优点。Hammelman泵公司的设计包括一个无摩擦的迷宫式金属密封，它是标准密封材料的替代物，可以减小加压区的压力并把摩擦减到最小。

RBT200：这是一种独特的三柱塞泵，最初在美国作为“Mallay泵”设计出来，后来在英国生产。1972-1985年间，这种泵在全世界销售的很成功。RBT200用大型滚柱轴承支撑的一套离心轮和重型双螺旋齿轮来传送200马力的能量，以此来代替曲轴，这是应用于美国石油领域的传统抽泥泵的一个很著名的特性。这个设计的重要性在于它比传统的曲轴能够承担更高的活塞负荷和压力。这就使得泵可以产生较宽范围的压力和流速，同时通过用一个4速的重型商用齿轮箱来改变泵的速度使柱塞运动。这对于要清洗大型下水道的承包人来说是非常宝贵的，他可以有一个弹性的选择范围，可以选择高流速低压力或低流速高压力的热交换器，如图5-6所示。流体压头的设计是基于传统的锥形阀和“T”型阀门组。柱塞是用涂有合金钢的科尔莫诺合金制造的，所有的“湿部件”都是不锈钢制成的，密封用的是以前的V形臂章的设计。目前只在中东、新加坡和英国有少量的RBT泵仍在运作，但这种设计确实有相当的优点。（RBT的移动式泵组见图5-7）

（3）设计细节

对于其他制造商来说，最大的变化在于填料函，这是任何柱塞泵承受磨损最多的部分，特别是当操作压力持续增加的时候。现在很多泵在超过2.5×10⁸Pa（37000psi）的压力下运行，此时主发动机产生450kW的能量。国际上大多数重要的泵制造商大体上保留了填料函的最初的设计，而把注意力集中到提高密封性能上。新型的耐磨复合材料再结合PTFE的出色的润滑特性可以显著地延长密封的寿命。

寿命的长短依赖于操作时的流速以及维护的标准。一般情况下，预计密封寿命可以达到2000〜3000h。

图5-6RBT变速三柱塞泵性能数据

图5-7安装在一个“平板车”上的RBT200泵组

图片P267页

在改进液体流动和阀室设计来提高泵效率方面，流体压头的设计也受到了相当的关注。另一方面是对净正吸入压头（NPSH）的影响，在这方面，吸入阀的重量和弹簧负荷是非常重要的。最后，易维护是大多数先进的柱塞泵的一个重要特性。

“湿部件”的材料通常是洛铁合金，对于盐水和其他腐蚀性液体常用不锈钢。

除了RBT200以外，动力端的设计几乎都是基于常规的曲轴。在主要轴承的数目方面有很多的分歧。一些制造商如著名的URACA认为，有两个主要的轴承比较好，这样可以使曲轴弯曲而不仅仅是保护固体。作为额外的安全防范措施，一个相似的装置安装在曲轴的后面，如果曲轴的负荷超过了25%，这个装置就可以探测到，这在“气穴现象”中可以见到。由于有了某些泵的设计，就使得通过安装不同直径的柱塞来改变压力和流速范围成为可能。

（4）径向活塞隔膜泵

1971年，一种新型容积式活塞泵——“Harben”径向活塞隔膜泵参与到活塞泵的竞争中，这种泵由BernardHart发明并获得专利，他是“HawkerSiddeley”飞机组的工程师，其理论来自于“双飞机”电机设计的基础。他的观念基本上是使用3、4、6或8个放射状排列的气缸，每一个气缸有一个隔膜管和一个活塞。转轴和离心轮依次驱动每一个活塞，使其压缩隔膜管周围的油，隔膜管是充满水的。当管被“挤压”的时候，从导出阀流出的水就被加上了压力。然后隔膜又回复到管状，这样可以通过吸入阀把水吸引回来。图5-8展示了一个移动式Harben泵组。更大型的安装在导轨或拖车上的泵除了用于排水和下水道喷射清洗外，还可以用于北海的离岸平台和普通的合同清洗方面。

图5-8轻型移动式径向活塞泵组

（FlowPlantGroupLtd提供）

图片P268页

这种泵主要有两种类型：

*“P”模型一输出压力可以达到4.2X107Pa（6000psi），流速可以达到56L/min（12.5IGPM）。

*世纪系列泵一多气缸泵，最大排出压力可达7X107Pa（10000pis），流速可以达到155L/min（34IGPM）。

*径向活塞隔膜泵设计的优点：

*紧凑的设计一较高的能量重量比

*不需要改变活塞就可以实现选择不同的压力和流速

*可以处理带有150pm颗粒的水

*不需要为了海洋水而做调整（这对于近海石油/天然气的安装是十分理想的）

*低波动，特别是8气缸的类型

*当没有密封时，泵也可以“干转”

BernardHart和他的同事AlanBennie在英格兰的索尔兹伯里成立了Hafben公司。他们的合作成功地把公司发展成为制造和提供高压泵设备的国际领先的公司。几年前，这个公司被BritishFittingsGroup（BFG）与Neolith和AquaHydraulic公司购买，成为了现在的FlowPlantGroup。

4.泵的附加装置

任何泵最基本的部分都有一些特定的装置，包括：

（1）安全设备、卸载设备和压力调节阀

按照欧洲的标准，安全阀对于所有的泵都是法定的必需装置。安全阀最简单的结构包括一个有手轮调节器的装有弹簧的阀，但制造商必须事先调整好安全阀（通常大于最大工作压力的10%），另外加一个“防止干扰”的密封条。同样的阀也可以用作卸载阀，如果这样的话，阀门座就变成了“拉线式”，需要周期性地复位。很多卸载阀都含有一个远程控制装置，这就使得操作者在用喷射活塞和脚踏式开关阀门时可以保持对加压水的全面控制。

URACA的MSUV和MSSV阀都是由电气来启动，通过远程控制信号来操作的。

MSUV是一种多功能阀，可以被用作以下几种阀：

*旁路/卸载阀：当隔膜没有压力的时候，泵将开始卸载。一旦压缩空气流到隔膜压头，里面的阀门就会关闭，泵就会在用户要求的压力下运转。

*溢出阀：减小的压力可以通过改变气压来进行调节和设置（如图5-9所示），气压是用来抵制装有弹簧的内阀门，使高压水按照用户的要求流出。如果超过了设定的压力，不被零件消耗的水量就会流走，以很小的压力流到抽水泵或明沟。然而这种方法在连续的过程中并不理想，因为这样会使阀门座被很快地磨损。它的替代方法是安装一个带有开关阀的分离旁路。当操作员通过喷雾枪扳机或脚踩阀关掉设备时，安装有喷嘴的旁路就会自动打开来保持系统的压力，此时加压水就会以低压进入一个腔。这个过程也可以从开始被反过来。MSSV阀（用于处理4×10⁷Pa以下的压力）和MSUV阀（用于处理400bar以上的压力）是根据“失效保护”的原则设计出来的，如当气压受到影响的时候，装有弹簧的内阀就会自动地回复到“倾卸”的模式。

*远程控制功能是通过喷雾枪、脚踩阀或手举阀的开关传出的低电压信号来实现的，这可以保证操作员在所有的时间内对泵有完全的控制。还有一个可以选择的特性是可以在多操作员的组织里控制压力和流速特殊的电动-液压阀。

*减压模式：以MSUV和MSSV阀为例，安全阀被安装在进气腔作为阀装配的一个完整的部分，和卸载阀的工作方式相似。实际的控制是通过调节空气供给来实现的，使压力达到额定压力即泵压的最大值加上10%，如果大于这个值，内阀就会打开来释放额外的压力。安全阀是在工厂就安装好的，并且用铅密封来保护它。

压缩空气的控制。由空气作用控制的转换阀（MSUV或MSSV）受压缩空气控制箱控制，它包含：

一通过外部旋钮调节的压缩空气减压阀；

一3/2路电磁阀和电磁铁线圈；

一压力计一主要是空气的供应；

一压力计一控制MSUV的压力；

控制箱安装在泵上或接近泵组，并装有安全锁可以防止损坏。一旦泵开始运行，它可以被遥控着装载或卸载。

在工程系统中，可以在工厂各处安装配有插座的遥控电缆。主管实地清洗设备的操作员把插头插入最近的插座。开关操作利用放大器发送毫安信号，通过主控制面板到MSUV阀。这个系统适用于有2级危险的环境。

（2）压力计

通常是根据压力范围进行适当校准的甘油阻尼设计。在更复杂的设计中，压力计配有可调节的最小和最大压力控制开关，通过伺服机构连接到柴油发动机的速度控制装置。

（3）进水滤网

进水滤网可以是简单的“Y”型滤网，也可以是手动操作的反冲滤网。清洁的水对于保护泵和避免口径小于1.00mm的清洗喷嘴堵塞是必要的。为了达到过滤目的，建议最大粒径为50µm。

柱塞泵避免使用脏的吸入水。

（4）泵保护装置

泵保护装置包括吸入水低压开关，它通常被设计成最小的压力（柱塞泵通常是3×10⁵Pa），安装在进水滤网和泵之间的吸入管线中。

一旦吸入压降到了最小压力以下，开关就会使主发动机关闭。类似地，在润滑油泵出问题时，低油压开关也会关闭主发动机。在某些特定环境下，如高温或有循环水，还应安装高温水关闭开关。

（5）波动消除装置

波动是所有的往复柱塞泵的一个不受欢迎的特性。尽管在选择柱塞泵时还会考虑其他的因素，但是气缸越多，波动越少。波动消除装置可以安装在泵的吸水端和（或）排水端。安装在吸水端，波动消除装置对于稳定入水是非常重要的；如果在排水端，波动消除装置可以将波动减小到一个可接受的水平，这将视实际应用情况而定。在清洗系统中，波动消除装置有以下优点：

排出端：

*改良的喷嘴流动，这对于内部旋转非常的重要

*为实现有效清洗，在有固定射流的地方清洗压头

*减少噪声、振动以及随之引起的导管材料疲劳和失效

吸入端：

*稳定的液体流进入泵吸入管，可以减少“气穴现象”的可能性

波动消除装置有几种类型，最常用的是依赖于前负荷气体来吸收和减轻波动的囊状隔膜设计。它们相对来说比较便宜，容易安装，而且适合大多数清洗系统。另一方面，谐振器是为一些特定的泵所设计的，它们适合于球形或圆柱形的设计，被归类为压力导管，有设计代码和法定的规则。

图5-9在MSUV阀中空气压力和水卸载压力的关系

谐振器的操作原理是基于部分反射压力波，防止波被传递。为获得这种被称为“阻抗跳跃”的反射，孔径的突然改变是必需的。从功能的角度来看，所通过介质的弹性是非常重要的，因为它决定压力波传播的速度。在功效方面，谐振器内弹性介质的压缩和膨胀的重要性要小一些。利用谐振器作为柱塞泵的的波动消除装置在较宽的压力和速度范围内都有很好的效果。谐振器的下游，由于剩余压力的变化很小，液体流动是比较均匀的。同时，机械管的振动被减小，因此安装导管和管线的支撑不受任何机械压力。在排出端，总压力波动的90%可以被有效的衰减。

在吸入端，波动消除装置的主要功能是消除由于加速度的损失导致的流速的变化，从而防止“气穴现象”，在吸入端最有效的减少波动的方法是利用气体负荷的导管。气体及其压力必须与液体及当前的吸入压匹配，还需要对气体量和压力进行常规检查。各种类型波动消除装置的特点和适用性见表5-4，泵装置的例子见图5-10。

图5-10英格兰北部一家大型化工厂里的高压清洗泵装置

表5-4各种波动消除装置的设计特点和适用性

（德国URACAPumpenfabrik提供）

表格P272页

5.净正吸入压头（NPSH）

容积式泵，特别是柱塞型的，需要一个正压头来操作，如果没有的话将会造成“气穴现象"（在流入的液体中形成气室）。这些气泡承受着收缩的压力，最终会破裂，然后释放出能量，这就是“气穴现象”，它可以导致压力峰值达到最大操作压力的3倍。人们已经知道它可以导致泵的灾难性的故障和严重的损伤。最显而易见的迹象是间断的振动或连续的“水锤声”，泵的额外振动也是例证。

NPSH应考虑的两个值：

①必需的NPSH：这个值是基于与速度、容量及流体温度有关的泵的设计参数。

②可行的NPSH：这个值是基于吸入系统的设计，直接受往复泵的性质的影响。

往复泵所需要的最大的NPSH是在泵以最大往复速度运转时，所有的压力损失的总和，这些压力损失是液体在吸入阀的凸缘与阀室（从吸入阀到排出阀）之间流动时产生的。压力损失还包括粘滞阻力、摩擦损失、吸入阀的阻抗、内部的渗漏以及由于吸入端的阀门、装置、过滤器和弯曲导致的流体加速度的损失。设计一个新的高压泵装置时，应该在这些方面与制造商进行讨论。

计算可行的NPSH

为了做这个立体系统图，把导管系统所有的细节都描述出来是必要的。所有的压力损失在计算时都应被考虑进来，这取决于平均流速的平方值。这个因素是吸入管大小的关键。计算吸入端的可行的NPSH应该考虑所有的相关因素来得到一个准确的结果。建议泵的制造商检査并确认这个计算来提供泵所需要的NPSH的准确值。只有当可行的NPSH相当于或高于泵所要求的NPSH时，才能够保证泵的操作自由和可信性。任何妥协都毫无疑问会造成操作的问题并提高维护的费用。

一个有效的确认需要的NPSH值的方法如下：

允许柱塞泵从容器中抽吸，然后通过节流阀排出再回到容器中。被泵的液体，一般是水，在泵开始不稳定的工作之前一直被加热，这就表明泵正在成穴。考虑到一定的气压对应特定的水温，冷水和热水气压的差值就可以表示泵需要的NPSHo通过把泵腔突然下落5%可以观察到“气穴现象”，事实上，可以听到特征的类似锤击的噪声，也可以通过流出压力计的压力跌落显示出来。

6.防振动装置

柱塞泵由于不平衡的惯性力的特性会产生振动，这是很多装置中都存在的问题。一个有效的而且相对便宜的消除或减小振动的方法是使用防振动装置。防振动装置可以是安装在泵下面的弹性垫那样的基座，利用粘性固定在地板上。一个更有效的方法是利用装有弹簧的振动消除装置，它可以在很宽的频率范围内运转并且把泵组与建筑结构隔离开。因此制造商就需要泵和主发动机的详细资料来设计正确的装置。

传动装置

传动装置的选择在很大程度上由主发动机的类型、可提供的空间以及泵速来决定。

1.电动传动装置

电动传动装置通常包括三角带和滑轮。图5-10所示的高压泵装置具有皮带传动泵，在发动机的能量范围内，可以通过改变滑轮的速度而增加或减小泵速，进而改变流速。三角带传动装置的噪声大约比一个整体齿轮箱小5dB。它的缺点是需要检查调整带子的松紧程度，另外由于有滑轮和防护装置而使泵组体积较大。如图5-2所示的整体齿轮箱传动装置仅在有限的大小范围内可用，因此泵速的选择很受限制。它们的噪声比较大，但是设计非常紧凑。通过一个可弯曲的联轴器将泵与发动机连接起来。

一些泵制造商使用的另一种设计是行星式减速齿轮箱，它可以提供更多可选择的速度并且通过近联式连接装置与发动机相连。

2.柴油发动机传动装置

由于泵组体积的限制，三角带很少用于可移动的泵组。而整体齿轮箱的设计被广泛地应用，它可以和车辆发动机上的动力输出端P.T.O.（powertakeoff）或独立的柴油发动机联用。离合器对于维护工作很有用，它可以使操作人员通过断开柴油发动机与泵的连接来控制高压水的供给量。

主发动机

一旦确定了压力和流速，选择了泵的类型，下面该做的就是选择主发动机。

计算最大压力和流速下的驱动功率的公式如下：

公式P274页

有两种主发动机可供选择，每一种都有很多规格。

电动机

电动机对于静态的装置是很理想的，因为它需要的维护最少。电能泵具有安静、效率高、紧凑而且干净的优点，它们的主要缺点是速度不可变。变速电动机和转矩变换器虽然也可以得到，但是比较昂贵。由于速度固定，要改变流速的唯一替代选择是水力的三角带传动装置，如分流调节器、溢流阀或RBT200中的可变齿轮箱。通常最大的问题是现场可提供的能量，尤其是对于较大的电动机来说，75kW以上的高压泵电动机在许多工厂中是现场能提供的最大功率。另一个需要考虑的是静态装置和清洗位置之间的距离，因为对于高流速系统来说意味着需要昂贵的硬不锈钢管道系统来减小压力损失（参见第五节涉及到软管和管道系统的相关内容）。

1.电动机的类型和规格

这部分内容只是一般性的介绍。由于操作条件范围宽，目前已经有了国家/公司标准和安全准则，在根据最新的欧洲标准或国家标准最终确定正确的规格之前，采纳专家的建议以及与适当的电器供应商进行讨论是很必要的。这尤其适用于危险区域的设备。

（1）危险区域的电动机

考虑“保护”和“外壳”，专门用途的电动机的规格依赖于一些因素，以此为基础可以对区域进行分级。

区域分级，通常分为3个级别的区域：

*0级区域一易爆炸的气体-空气混合气持续存在或存在很长时间的地区，电动机不能在这种地区使用。

*1级区域一易爆炸的气体-空气混合气在正常操作时可能出现的地区。

*2级区域一易爆炸的气体-空气混合气不会在正常操作时出现，即使出现，只会存在很短的时间。

（2）保护的类型

“d”：防火一适合1级区域。能点燃易爆炸气体的部分被放在电机壳之内，这个电机壳可以承受易爆炸的混合物爆炸时产生的压力，还可以防止爆炸传递到电机壳周围的易爆炸气体。

“e”：增加安全性一适合1级区域。这是对温度限制、回转部件的清洗以及终端结构的额外保护。“e”型保护的电动机并不能防火，不能承受内部爆炸。

“N”：无打火一适合2级区域。它们在结构上与标准的TEFV电动机相似，具有防止周围易爆气体燃烧的特性，也就是说导致燃烧的错误不太可能发生。

（3）温度

气体、水汽或雾在大气压下燃烧的最低温度即是"燃烧温度”。为了避免爆炸的风险，电动机的任何部件或表面的温度都必须保持在混合物的燃烧温度以下。

从T1（450°C，最大表面温度）到T6（85°C，最大表面温度）进行分类。从大多数电动机供应商那里都可以得到气体、水汽和液体的这种分类表。

（4）电动机外壳

电动机外壳的类型分类是用于BSEN60529和EN60034-5。（见表5-5）«这些指的是入口及防水防尘的可检测程度。字母“IP”之后有两个数字，第一个数字表示可防止异物接触和进入。第二个数字表示防水，这对于在泵组上有可能发生泄漏的高压水清洗系统是非常重要的。

（5）电动机一应用标准

欧洲防火电动机的常用标准是CENELAC/EURONORMEN50018，按照这种标准设计的设备可以得到任何国际认证组织的肯定，表5-6列出的经过认证的电动机被加上了前缀EEx，如EEx"d”。

表5-7显示了一系列的各国标准。在选择、安装及维护潜在易爆气中使用的电子仪器方面，EN60079-14有很实际的帮助。

表5-5电气设备的外壳一保护的程度

表5-6各国的认证机构一危险区域的电气设备

表格P276页

（6）标准TEFV（完全密封的风扇通风型）电动机

它们的材料可以是钢、铸铁或铝。铸铁和铝电动机通常功率范围在0.18〜30kW，而钢电动机的功率范围可达到500kW。

铝电动机广泛地用于户外或比较恶劣的环境。铸铁电动机用于需要强度和有一些困难的环境。电动机外壳的分类与危险区域电动机的具体分类相似。

2.控制装置

（1）安装控制装置的理由

—使电动机在需要的时候能够从静止态启动

—在启动过程中，线流可以在己知范围内保持

—发动机可以获得所需的转矩

—保护发动机使其避免异常情况的影响

—避免人被电击和其他意外事件

—在一个过程结束时或紧急状况下，发动机可以自动或人为地停下来。

表5-7电动机一适用标准

表格P277页

（2）选择启动器要考虑的因素

一可提供的类型，即，单相的或多相的

一可提供的能量，即，限制启动电流

一对发动机性能的要求，即，启动电流、速度控制、制动、倒转、微调、程序控制及其他。

（3）启动电流

供应方的权威机构不允许使用高启动电流，当使用DOL（在线控制）切换方式时，电动机的大小也是受限制的。当小用户从低容量提供方获得能量时最大功率约为4kW，如果预先安装了递降变压器，最大功率可达26kW。如果电动机的位置是靠近能量源，如发电站时，它的体积也可以大些。这可以避免沿线额外的电压损失，沿线额外的电压损失可能引起对电气设备的局部干扰。

（4）常用的启动器的类型

三相：

*在线控制（DOL）：用于高启动电流对引入能量无损害的低输出机器。从原理上来说，相对高的启动扭矩可以避免慢加速（慢加速可以在某些设备上造成突加荷载的问题）。这种电动机的启动器需要使用6个终端机。

*星形三角接法：安装在需要较小转矩和电流的地方。它是通常安装在无负荷或相对小负荷启动的设备上。启动转矩和电流的大小固定在DOL的三分之一，不能改变。当星形到三角形阶段超载时，电动机与能量供应分离，仅有瞬间的电流再连接，这可能是一些传动装置的一个共同问题。减小的启动转矩可能造成加速时间过长，导致一些设备过载断路的问题。这种电动机的启动器需要使用6个终端机。

*平稳起动：用于需要慢速启动转矩的设备。电动机加速缓慢，最大启动电流比普通的DOL启动器小得多。启动器通过减小电压来控制电动机终端。起始电压只有40%的线电压，然后逐渐增加，大约在60s内达到满电压。

单相：

直接在线启动器被广泛地用于单相装置。它们与三相中的DOL启动器很类似，但是作为单相设备，容量上很受限制，DOL启动器通常被限制仅用于低输出机器。

（5）易爆气体（ATEX）

这是欧洲标准94/9/EC。它可以用于所有危险气体中的设备，无论是电气设备还是机械设备，危险大气包括粉尘和气体。该标准在1994年被引入，有十年的过渡期。2003年7月1日以后生产的设备必须遵守ATEX。

ATEX的基本要素包括：通知机构、标准、合格评估、标志和证明文件。

仪器种类是引入的主要变化之一。气体的区域分级不变，但是，对于灰尘来说需要一个新的区域分级系统，如表5-8所示。

表5-8易爆气体（ATEX）标准一仪器种类

表格P278页

认证：所做出的认证只对1类和2类设备是强制性的，对于3类设备，制造商被允许自己对兼容性进行认证。

证明文件：专门的安装和维护方法是认证的强制性部分，必须提供给ATEX仪器。标志：这是可见变化中最大的一部分，在下面详细说明。接触危险气体的电动机都有相似的标志（如EExde11cT4），前面都有一个与下面例子类似的线符号：

CE600Ex112G

CE....ATEX.

600....EECS/BASEEFA（机构确定的编号）

Epsilonx....欧洲认证

罗马数字....第11组设备

阿拉伯数字….2类设备，适于1级和2级区域

G或D....“G”表示水蒸气或薄雾，“D”表示危险的粉尘

柴油发动机

最初的柴油发动机专利在1892年由鲁道夫•狄塞尔（RudolfDiesel）获得，但直到1897年可工作的发动机才被发展起来。1898年德国Augsburg的MAN公司改良的设计使用了一个双气缸模式，可以产生22kW的能量。早期的柴油发动机又大又笨拙，完全不适合可移动装置。直到20世纪20年代早期柴油发动机才由德国的Daimler-Benz公司用于交通工具。从那以后，柴油发动机得到了很大的发展，目前已经成为现代汽车设计的一般特征。在高压泵组方面，柴油发动机的优点远大于它的缺点，它已经成为清洗承包人必不可少的设备。

缺点：

*尽管新生产的柴油发动机是比较安静的，特别是用了声屏以后。但是与电动机比较，它的噪声仍然较大。

*它们比电动机需要更多的维护。

*柴油发动机机身比相同功率的电动机要大。

*它们比电动机昂贵。

优点：

*除了水源的限制之外，它们能在任何地方操作。

*可变的发动机速度-1400-2100rpm；允许较大范围的压力和流速，适应性强是承包人看重的特征。

*在电力供应受限制的地方，柴油发动机可能是唯一的能量来源。

柴油发动机泵组有很多种类型，包括：

a.双轮拖车一见图5-3；

b.四轮重型拖车一见图5-11；

c.固定式泵组一见图5-7（可以装配在平板卡车或集装箱上）

图5-11安装在董型拖车上的可移动的高压柱塞泵组，带有软管绞盘

（URACAPumpenfabrik提供）

1.选择最合适的发动机

需要的功率：

高压泵的数据表包括任何压力和流速状况下的功率需求。在选择安装一个合适的发动机时，人们必须知道从制造商处获得额定功率的信息并不总是可能的。大气条件（温度、大气压）随发动机工作的地点而改变，可能与功率标准上的一般条件是不同的，也可能使用的是一个非标准的发动机（大风扇、风扇速度快等）。在这种情况下应该减小功率。

其他要考虑的因素：

*在传输、接合过程中或在控制装置及水力系统的软管和导管上允许损失的能量。在一些情形中，能量可能用于主发动机驱动的附件（如压缩机）上。

*一个要考虑的重要因素是泵组工作时的实际需求，包括连续的、间断的或超载的情况。

*对泵效率的要求。高压容积式泵：92%〜95%，离心泵：50%〜55%。

2.发动机功率标准

发动机的额定功率以ISO3046功率标准为依据。这个标准与BS5514和DIN6271相同，大体上也与SAEJ1349净功率相同。一组典型的发动机数据参数见表5-9。

表5-9VolvoPentaTO610V（Turbocharged）的额定功率

内嵌式4冲程柴油机发动机，有6个气缸一直接射油（英国VolvoPenta提供）

表格P280页

ICFN额定功率符合ISO标准功率（在不变的负荷下连续运行）

IFN额定功率符合ISO超载功率标准（间断的功率）

发动机的性能指标被修订到标准参考条件：42.7MJ/kg（18360BTU/lb），密度为0.84kg/L（7.01lb/美国加仑，8.42lb/英国标准加仑）

发动机计算公式：

公式P280页

式中，T=转矩，Nm；N=发动机速度，r/min。

（1）参考条件总大气压：100kPa

气温：25°C

相对湿度：30%

（2）输出功率的定义

*连续功率：是指在规定的两次正常维护间期，在规定的速度和外界条件下，严格遵守维护的程序，发动机能够连续提供的功率。

*超载功率：是指发动机在规定的条件下，以连续功率工作后立即输出的允许功率。使用超载功率的允许时间和频率依工作的设备而定，但是发动机停止燃料后要输出令人满意的超载功率，还需要一定的许可。

超载功率以连续功率的百分比来表示，同时表示出允许的持续时间、频率和合适的发动机速度。除非有其他规定，在与发动机相应的速度下，在12h的运转中，以连续功率110%的超载功率工作lh（有或无间断）是允许的。

*燃料停止功率：是指发动机在规定的期间内，以与其运行相应的规定速度，在规定的外界条件下，使用无限制的燃料，输出的功率不能超过的数值。

*标准功率：指的是净制动功率，制造商宣布在规定的正常维护间期，发动机在以下条件下可以输出的连续功率。

一发动机制造商测试台条件下的规定速度

一与标准参考条件相适应的宣称的功率

一按照发动机制造商的建议进行维护

*连续额定功率：符合ISO以不同速度连续运转的标准功率。它用于在额外的时间里以满负荷工作的不间断恒定负荷运转。

*间断额定功率：符合ISO超负荷功率。它用于在任意12h的连续操作中，使用间断功率少于1h的设备。平均负荷系数不能超过连续额定功率。

发动机会产生98%的额定输出量，在开始30h的“磨合”时期后进一步增加2%。如果主要的现场条件超过了规定的设计条件，发动机应该根据厂商手册中的建议而降低额定功率。

（3）噪声和声音

听觉上的噪声被定义为有害的声音，是环境污染的一种。过高的噪声环境会造成永久性的听觉损害。为了遵从国内和国际的健康、安全和环境准则，柴油发动机的所有主要制造商都在关注噪声的问题。

声音是气体、液体或固体的机械震动。当一个物体被空气包围，振动导致能量损失而产生了空气的波动。这些振动引起的气压变化使固定的压力发生变化。声音在空气中的传播速度约340m/s，速度、波长和频率的关系由以下公式得出：

C=λ×fC为声音的速度，f为频率，λ为波长

单位时间内波动的个数决定了声音的频率（Hz）。人耳可以听到的声音频率为20〜20000Hz。分贝（A）是指对于人耳来说声音的测量等级，它可以反映声音对人耳真正的影响。分贝（A）等级通常用于表示声音的度量值。典型的基准在表5-10列出。

（4）声音和距离

假设在一个空旷的环境，不考虑周围的门和墙，声压从源头开始将会以与距离成线性的关系下降。如果与源的距离加倍，声音会大约减小6dB；反之，声音会增加大约6dBo声音值（dB）是对数，不能直接加和，除非采用正确的单位。

表5-10评价声音等级的基准

（英国VolvoPenta提供）

表格P282页

以VolvoPenta柴油发动机为例，声能的测量是按照国际标准执行的；ISO3744—1981详细说明了噪声应该在半消声室内测量：这间屋子应该有隔音墙和一个结实的反射声音的地板。

声音等级根据ISO标准来测量。

在不同的发动机速度和不同的负荷条件下检测噪声大小。不包括排气吸气装置及排风机产生的噪声，仅测量发动机自身产生的噪声。

（5）柴油发动机的噪声

柴油发动机是一个复杂的噪声源，动力产生振动，然后产生噪声。除了发动机本身的结构以外，发动机和吸入系统连同辅助装置决定了发动机的总噪声水平。要减少发动机的总噪声，应重点关注主要的来源，包括发动机结构、排气、吸入系统和辅助装置，如表5-11所示。还可以通过使用声屏来减少噪声，如图5-12中安装在移动泵组上。

表5-11柴油发动机噪声的可能来源

（英国VolvoPenta提供）

图5-12带有声屏的移动式高压泵组

图片P282页

*发动机噪声：这主要是燃烧过程产生能量的结果以及活塞、衬垫、阀门、轮齿等之间机械作用的结果。出于这方面的考虑，就要关注入射系统的优化、发动机组的加固，使分配齿轮配合更加紧密，增加大型噪声源上的阻尼材料如汕槽、齿轮驱动的冷却液泵上的阀盖，这个阀盖可以优化固定的排风机速度。需要记住的是，发动机噪声是取决于速度的。因此，对于特定功率的输出要求，低速发动机是优于高速发动机的。

*排气装置噪声：如果没有消音器，排气装置的噪声显然是柴油发动机噪声的最主要来源。燃烧产生的高压脉冲导致排出气体产生振动。对于6气缸、4冲程的发动机来说，排气装置噪声的基本频率是发动机频率的3倍。这就意味着对大多数设备来说，消音器必须在较宽的频率范围内有高阻尼能力。最常见的用于柴油发动机消音器的两种类型是：

a.吸收消音器：由一个覆盖着吸收材料的腔构成。声能在吸收材料上被转化为热能。这种消音器在中高频率范围内有最好的阻尼能力。

b.膨胀消音器：当声音传入消音器，面积的改变导致的反射减小了声音的能量。通过管道在腔的内部释放并与一定数目的腔相连，较宽频率范围的噪声可以得到很好的消减。

对于两种类型的消音器，消减高噪声的成本随着排气系统的压力下降而增加。选择消音器通常是在可接受的压力下降和需要的噪声减少之间进行折中。

*入口噪声：和排气系统一样，吸入系统压力的变化会造成气流振动。然而吸入系统的压力变化比排气系统要小得多。对于现代涡轮发动机来说，压缩机相当于一个有效的消音器，压力波（噪声）会被压缩机旋转的叶片扰乱。这就意味着入口噪声没有实际的重要性。

*辅助装置噪声：排风机是发动机主要的噪声源。测量显示一个刚性的排风机可以增加2〜3dB的声能。因为排风机噪声具有速度依赖性，所以提高冷却器的性能是很重要的，这会减小排风机的速度及其引起的噪声。其他的辅助设备如交流发电机和空气压缩机在噪声方面与排风机相比重要性较小。

*结构自身的噪声：在一些设备中，发动机在机座上振动可导致声音从耦合结构上发射出来。在某些情况下，这可能成为比发动机自身更大的问题。使用弹性装置可以有效地减少这种来源的噪声。

3.废气排放

在柴油机燃烧过程中，在高温高压下，化学能转化为机械能。大致上，废气与空气有相同的成分，即：氮气、二氧化碳、水蒸气和氧气。这些组分不到0.1%能被定义为废气排放。不同的物质百分比取决于很多因素，如：

*发动机是汽油型，还是柴油型；

*发动机的速度和负荷；

*燃料品质；

*发动机安装了哪种防污染系统。

（1）废气成分

*氮氧化物（NOx）：是氮和氧的化合物。它们在燃烧室温度和压力足够高时形成。大量氧气的供应也很重要。NOx可以很快地氧化为NO₂，NO₂除了酸性外，还可以导致很多严重的肺部疾病。

*碳氢化合物（HC）：是由于燃烧温度低或燃料与气体混合不当而使燃料未能充分燃烧的成分。它们使柴油机排出标志性的气味。有些碳氢化合物会刺激眼睛和粘膜。

*铅化合物（Pb）：废气中的铅化合物是汽油添加剂的产物，在柴油废气中不存在。其产量为每立方米废气小于100mg。铅中毒可通过逐渐增加的疲劳和血细胞数降低而被识别，这种表现是因为血红蛋白不足。

*一氧化碳（CO）：这种气体是在燃烧的中间阶段由于空气不足而形成，由于燃烧不充分，因而不能使CO变成CO₂。汽油发动机由于空气不足而产生CO的比例高于总是空气充足的柴油发动机。CO具有毒性，因为它容易与血液中的血红蛋白结合，从而阻止了血液吸收和转运氧气。如果我们呼吸的空气中有0.3%的CO，就会阻碍身体吸收氧气的能力，如果内窒息达30min是很危险的。如果我们呼吸的空气中有0.08%的CO，身体吸收氧气的能力就会减小一半。

*颗粒物（PM）：由来源于燃料和润滑油的碳核（小于10µm）构成。这主要是燃料/空气混合不当的结果。有毒的碳氢化合物会在颗粒物的表面上浓缩。

*二氧化硫（SO₂）：SO₂是由燃料中的硫和空气中的氧发生反应而形成。它与燃料的含硫量直接相关，已经存在的或计划中的法规还没有把它作为控制对象。

（2）废气对健康和环境的影响

柴油发动机造成的污染对健康和环境都有不利的影响。存在的问题包括：

*酸化：柴油发动机主要排放出NOx，它与水可以生成硝酸。此外，SO₂和水可以生成硫酸。这两者都是强酸，会影响植物的叶，而且攻击他们的根系，从而降低植物吸收水和无机盐的能力。

*氧化：是敏感的大气平衡被太多HC和NOx扰乱而产生。这影响植物的光合作用和呼吸作用，限制了它们的生长。

*光化学烟雾：这是在人口密集的地区，当大量HC和NOx暴露于日光时形成的。烟雾含有很多的污染物，呈现出NO₂的棕色。烟雾中的氮氧化物和碳氢化合物会影响呼吸系统，增大对感染的易感性，特别会导致呼吸道的失调。

*颗粒物：空气中的颗粒物是柴油机排出废气的后果。颗粒物是很小的碳核（<10µm），碳氢化合物可以在它的上面沉积浓缩，把具有致突变和致癌性的碳氢化合物带入肺部。

*温室效应：今天“温室效应”表现为最广泛的环境威胁。有充足的证据可以证明“全球变暖”和大气中二氧化碳增加之间有联系，二氧化碳主要来自于石化燃料的燃烧。

（3）废气治理

废气治理依赖于排放控制立法（2000年以后），通过粒子过滤器和催化转化装置治理废气是一种合法的要求。催化转化装置或氧化剂在最低操作温度（250℃）下能有效地减少HC和CO。由于柴油发动机的燃烧过程有很高浓度的氧气在废气中，催化转化装置对于NOx是无效的。一个粒子过滤器可以有效地累积烟臭，它的再生（清洗）过程，既可以像（Eurosafe）JohnsonMatthey的连续再生阱（CRT）那样连续再生，也可以通过外部的热源进行。欧盟已经颁布了编号为97/68/EC的《非道路可移动机械法》（NRMM）。第一阶段从1998年6月30日开始。

对于“道路外"设备，排放的测量以ISO8178—4的测试周期为基准。排放限制还需要欧盟来最后决定，然而限制标准却是由CARB（加利福尼亚空气资源委员会）和美国环保局（EPA）制定的。欧盟限制排放废气的最新标准包含在Euro1和Euro2（EEC91/1542）中，然而这些只适用于道路上的发动机和交通工具。

4.危险地区对柴油发动机的要求

高压水清洗系统广泛地用于具有不同程度着火和爆炸危险的地区。很显然，近海石油勘探和提炼装置的规范是最迫切的。其他装置包括石油精炼厂、石化工厂、药品工厂、精细化学工厂和核装置。在某些情况下，高压水清洗设备的设计需要遵守石油管理法规、核装置管理法规和标准的健康与安全法规。在多数情况下，各个公司有他们自己的安全标准。

对于大多数固定的清洗系统来说，规格是按照“区域分级”制订的相应电气规范书上的相关标准设计的。英国水冲洗协会引入的“安全操作代码”在过去10年中大大改进了安全和性能指标，然而很重要的一点是，从事有关工作的承包者必须同时具有适当的仪器和有能力的操作员。因此，许多大公司现在认为应该只承包给水冲洗协会的成员。

（1）基本保护

大多数石化厂、提炼厂和类似的“危险”工厂，允许移动式柴油泵组在指定的区域中操作，条件是它们要具有以下基本的保护设备：

入口处的自动停机阀：

已经有一些严重事件（包括由于柴油机速度过高而导致的伤亡），由以下情况导致：

*在发动机的操作者不能控制发动机速度时吸入了易燃气体；

*由于弹簧、联结装置等的损害造成发动机操作者操作失败；

*发动机过热或倾覆引起的机油箱中的油变成燃料；

*油浴空气净化器装的过满。

上述任何情况都可以导致发动机速度失去控制，从而导致对周围车间灾难性的损害以及对附近的人的严重伤害。

一种防止这种情况发生的装置是“Chalwyn”自动柴油机停机阀，它安装在进气管线的上游，包括一个弹簧式提升阀，它由发动机工作时阀门各方向的不同压力来开启。这就提供了一个由弹簧限制的关闭的力量，它的张力可以控制。因此当发动机速度超过预定水平时，阀门就会关闭，从而通过瞬间关闭空气或燃料来关闭发动机。一旦入口条件恢复正常，阀门又会自动开启。

①热停止停机阀：这是在实际温度远超过操作温度时用来关闭发动机的停机阀。这个装置由“wax发动机”组成，它在温度约100°C（212°F）时被激活，然后关闭发动机的燃料供应。很多柴油发动机制造商有适合他们自己的这种装置。

②火花捕获消音器：在危险地区柴油发动机潜在的最严重的问题之一可能就是排气口中发出的火花，这经常在排气系统烟臭很多的时候发生。为避免这种情况发生，可以安装“火花捕获消音器”来代替传统的消音器。按照气旋原则操作，“火花捕获消音器”可以使噪声减少13dB。在安装“火花捕获消音器”之前，应该先让发动机制造商确认发动机的性能不会受影响。

③空气启动发动机：某些石油提炼厂、石油化工厂、近海装置以及类似的危险设备的柴油发动机需要空气启动发动机，因为它可以减少对电池及相关电设备的需求。

（2）柴油发动机的爆炸防护规格

与大气中气态成分的接触是柴油发动机一个潜在的燃烧源，主要是因为：

*入口发出的火焰：包括进入发动机吸气系统的易燃气体，可以在燃烧室内被点燃。火焰的前部分加速移动，暴露在大气中，对周围易燃的环境构成了威胁。

*排气口的火焰：某些类的易燃蒸气由于具有燃烧缓慢的特点，可以在排气系统中''后燃烧”，如第1组和11A组的气体。当排气系统氧气过多，而负荷较轻时，燃烧的危险是很大的。

*A自燃：如果蒸气从热的表面上（如闪光板）进入大气能够自燃，则它们都有一定的自燃温度。

*超速：即易燃气体通过发动机进气支管进入，使发动机可以持续运转的能力。

（3）近海石油生产和勘测装置

在20世纪70年代中期，发生了很多与北海石油钻塔的柴油发动机有关的事件。包括一些部门同意编制一套用于近海柴油发动机的设计和操作的可接受的标准，这些部门包括主要的石油公司（特别是英国汽油）、保险公司、健康和安全部门及其他感兴趣的部门。在1977年，建议的标准在OCMA的出版物MEC-1上发表。1983年"工程设备与材料使用者协会”成立之后，这份文件被指定为EEMUANO.107。1992年，这份文件被修订为最新的2级危险区域工业标准，现在己经被广泛接受。

（4）欧洲的法规

在欧洲目前有许多标准正在被负责内燃机安全的"ComiteEuropeendeNomalisation"（CEN）改进。这些标准有特殊的重要性，因为它们将成为法规框架的一部分，按照这些协调后的标准，这些发动机会被认为符合了"ATEX指令”中必要的安全要求。委员会对于内燃机所制订的安全标准是CEN/TC270，第2工作组正在起草标准pr.EN1834-1。根据公众的建议，“在有潜在爆炸危险的地区使用内燃机”的标准草案目前已经发布。

（5）柴油发动机一英国近海工业标准

己有的英国近海工业安全操作标准包括：

LloydsOpenDeckZone2areas，OCMA-MEC1，BS5908Zones1and2，ShellISO27，Chevron，ABSandEEMUANo.107（1992），BritishPetroleumBP200。这些都将在新的E.C.标准中成为修订的对象。

建立在英国苏塞克斯的Shoreham海边的"Pyroban”公司20年来一直致力于设计和制造柴油发动机防爆装置，并且被认为在这项技术中处于世界领先地位。Pyroban与一些柴油发动机制造商如"IvecoAifo"、DetroitDiesel，Vblvo和Caterpillar等联合，为特别危险地区的设备提供了适当的“电源组”，其中包括：

发电机组、水力电源组、空气压缩机、消防泵、制冷机组，还有高、中、低压水泵组。

由于引入与陆上危险地区工作相关的严格法规，“Pyroban火焰防护”柴油发动机目前在化学、制药及相关产业中常用于各种动力设备。这种完全解决危险地区柴油发动机动力设备安全性问题的趋势毫无疑问将会继续。

高压泵组设计的未来发展

已有的和未来的高压泵组主发动机的设计，无论是柴油发动机还是电力发动机都将受与控制噪声、大气污染和安全性相关的欧洲标准或国际标准影响。对于一个实际的泵，重点将会关注流体压头的设计、安全装置、提高包装材料的寿命、方便的维护以及节能特性等。