摘要:機(jī)械密封具有使用年限長(zhǎng)、安全可靠、泄露滲透量少等優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)、電力行業(yè)以及核電行業(yè)等領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛,尤其是泵、壓縮機(jī)等設(shè)備應(yīng)用較多。污水處理泵機(jī)械密封效果好,能夠保障泵的良好運(yùn)行。污水處理泵在實(shí)際運(yùn)行過程中,受到多種因素的影響,機(jī)械密封常出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象,如若不能對(duì)故障進(jìn)行及時(shí)判斷,可能會(huì)影響水泵的正常運(yùn)行。本文主要對(duì)污水處理泵機(jī)械密封失效原因進(jìn)行了分析,并提出了相應(yīng)的處理方 法,以期能夠提高污水處理泵機(jī)械密封的使用年限,為設(shè)備有效運(yùn)行提供保障。
關(guān)鍵詞:污水;處理泵;機(jī)械密封;失效原因;對(duì)策
機(jī)械密封是指由一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的接觸面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力的作用下以及輔助密封的配合下保持貼合并相對(duì)滑動(dòng)而構(gòu)成的防止流體滲漏的一種裝置。其結(jié)構(gòu)由主要密封件動(dòng)環(huán)和靜環(huán),輔助密封件動(dòng)環(huán)密封圈和靜環(huán)密封圈,壓緊件彈簧,推環(huán),傳動(dòng)件彈簧座及鍵,固定螺母等組成。污水處理泵在實(shí)際應(yīng)用中,經(jīng)常受到各類因素的影響,會(huì)發(fā)生滲漏問題,尤其是對(duì)于輸送含固體顆粒的介質(zhì)、泵頻繁開停及泵易出現(xiàn)抽空的情況,密封的可靠性遠(yuǎn)不如人意,導(dǎo)致水泵的作用難以得到有效發(fā)揮。因此,有必要全面分析污水處理泵機(jī)械密封失效原因,在此基礎(chǔ)上,對(duì)污水泵機(jī)械滲漏問題進(jìn)行合理化解決。
1污水處理泵使用中常見的滲漏問題
污水處理泵使用中常見的滲漏問題主要有以下幾個(gè)方面:(1)靜環(huán)密封座磨損。靜環(huán)橡膠與泵體密封之間壓不嚴(yán)。靜環(huán)在摩擦力作用下轉(zhuǎn)動(dòng),導(dǎo)致滲漏。(2)動(dòng)環(huán)或靜環(huán)橡膠老化,密封不嚴(yán)。由于污水中含有油類和酸、堿性物質(zhì),導(dǎo)致橡膠老化加快,產(chǎn)生滲漏。(3)機(jī)械密封動(dòng)環(huán)與葉輪相接觸,葉輪松動(dòng)使機(jī)械密封彈簧壓不緊,動(dòng)、靜環(huán)間出現(xiàn)間隙,導(dǎo)致滲漏。(4)動(dòng)、靜環(huán)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下有雜質(zhì)進(jìn)入摩擦面使摩擦面受損,導(dǎo)致滲漏。(5)機(jī)械密封橡膠圈老化,彈黃彈性失效導(dǎo)致滲漏。
2污水處理泵機(jī)械密封失效原因
2.1輸送介質(zhì)中含有固體顆粒
由于污水泵是把工藝裝置中排放到儲(chǔ)罐中的各種污水定時(shí)輸送到污水處理站進(jìn)行凈化處理,其中含有一定比例的雜質(zhì)類固體顆粒,極易進(jìn)入密封端面之間產(chǎn)生劇烈的磨粒磨損,使密封早期失效。如果隔離流體輔助系統(tǒng)不能正常工作,出現(xiàn)隔離流體的壓力小于被密封流體介質(zhì)的壓力時(shí),固體顆粒就會(huì)進(jìn)入內(nèi)側(cè)密封的端面之間,導(dǎo)致機(jī)械密封失效。
2.2污水泵處于頻繁開停狀態(tài)
當(dāng)污水儲(chǔ)罐中的污水抽送完畢后,污水泵自動(dòng)停止運(yùn)行,而當(dāng)儲(chǔ)罐中污水積聚到規(guī)定的液位后,污水泵又自動(dòng)切換至運(yùn)行狀態(tài)。正是由于污水泵長(zhǎng)期處于頻繁開停狀態(tài),使污水泵機(jī)械密封出現(xiàn)周期性的不穩(wěn)定干摩擦。
2.3污水泵出現(xiàn)抽空現(xiàn)象
由于污水泵頻繁的開停,當(dāng)儲(chǔ)罐中的液位下降到一定的程度時(shí),很容易使污水泵出現(xiàn)抽空現(xiàn)象,產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)和噪聲,此現(xiàn)象的產(chǎn)生必然導(dǎo)致密封出現(xiàn)不穩(wěn)定的工作狀態(tài),密封失效的可能性大大增加。
3污水處理泵機(jī)械密封失效處理措施
3.1 周期性滲漏處理措施
(1)由于潤(rùn)滑油不足,導(dǎo)致密封端面長(zhǎng)期處于干摩擦狀態(tài),導(dǎo)致端面拉毛現(xiàn)象發(fā)生。處理措施:檢查油室腔中潤(rùn)滑油量,確保其高度必須高于動(dòng)靜環(huán)密封面。在安裝時(shí),可在密封端面澆灌適量的潤(rùn)滑油,以保證其潤(rùn)滑效果。同時(shí)應(yīng)針對(duì)不同的密封材質(zhì)選擇對(duì)應(yīng)的潤(rùn)滑油,以免導(dǎo)致O型圈被潤(rùn)滑油浸泡后出現(xiàn)膨脹,導(dǎo)致自身老化速度加快,使得密封失效。
(2)泵轉(zhuǎn)子軸向竄動(dòng)量過大,密封與軸公差帶之間過盈量較大,結(jié)合較松,軸上動(dòng)環(huán)無法靈活移動(dòng)。處理措施:在安裝水泵機(jī)械密封時(shí),應(yīng)按照要求確保軸向竄動(dòng)量不超過0.1mm,徑向跳動(dòng)度低于0.06mm,將軸最大撓度控制在0.05mm內(nèi)。保證輔助密封與軸之間的過盈量適中。在確保水泵機(jī)械密封性能良好的基礎(chǔ)上,安裝動(dòng)環(huán)時(shí)使其能夠在軸上靈活移動(dòng)。
3.2壓力產(chǎn)生的泄露處理措施
(1)高溫和高壓造成的泄露。當(dāng)所設(shè)計(jì)彈簧的比壓或總比壓過大、或是當(dāng)密封腔內(nèi)壓力值超過3MPa 時(shí),會(huì)導(dǎo)致端面的比壓較大,此時(shí)在端面間就無法形成具有流體動(dòng)力壓和靜壓力的液體膜,導(dǎo)致端面 發(fā)生干磨損或半干磨損,從而產(chǎn)生大量熱量,在摩擦作用下瞬間燒毀摩擦副,令水泵機(jī)械密封端面因高溫而產(chǎn)生嚴(yán)重變形,密封失效出現(xiàn)滲漏。同時(shí),當(dāng)彈簧的比壓過大時(shí)該構(gòu)件易出現(xiàn)疲勞,自身調(diào)節(jié)能力喪失,過早失去彈性,當(dāng)比壓過小時(shí)又無法起到應(yīng)有的密封效果。處理措施:在水泵機(jī)械密封安裝時(shí),必須嚴(yán)格參照規(guī)定數(shù)值設(shè)定彈簧壓縮量,壓縮量過大和過小都可能引發(fā)故障。在密封安裝前,需合理布設(shè)彈簧的旋轉(zhuǎn)方向。在高壓環(huán)境下,為確保機(jī)械密封端面更加合理,盡量避免變形情況發(fā)生,可選用陶瓷等耐壓強(qiáng)度較高的材料,也可選用硬質(zhì)合金,同時(shí)要加強(qiáng)冷卻處理,做好潤(rùn)滑措施,選擇與之相適應(yīng)的傳動(dòng)方式。
(2)真空狀態(tài)運(yùn)行下造成的泄露。當(dāng)水泵啟動(dòng)或停機(jī)時(shí),受泵進(jìn)口被堵塞、抽送介質(zhì)混入氣體等情況的影響,導(dǎo)致密封腔內(nèi)發(fā)生負(fù)壓情況,此時(shí)在負(fù)壓作用下密封腔內(nèi)密封端面將發(fā)生干摩擦,從而導(dǎo)致機(jī)械密封失效。處理措施:機(jī)械密封可選用雙端面,以起到改善潤(rùn)滑條件的作用,進(jìn)而使得機(jī)械密封的密封性得到提升。此外還應(yīng)嚴(yán)格控制好耐磨材料,可選擇耐干磨、機(jī)械強(qiáng)度高、耐高溫、變形能力強(qiáng)的材料。
4結(jié)束語
綜上所述,機(jī)械密封在污水處理泵中應(yīng)用非常廣泛,受到多種因素的影響,極易發(fā)生泄漏問題,嚴(yán)重影響著設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行和使用壽命。因此,應(yīng)針對(duì)具體情況,對(duì)機(jī)械密封失效的原因進(jìn)行分析,在此基礎(chǔ)上,以科學(xué)性原則、實(shí)用性原則為基礎(chǔ),采取有針對(duì)性的措施進(jìn)行解決,從而提高污水泵的運(yùn)行效率。
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作者簡(jiǎn)介:岳云雪(1978-)女,遼寧錦州人,工程師,從事設(shè)備管理工作。