基于多級臥式離心泵機(jī)械密封安裝孔的維修探討

王平

摘要：多級臥式離心泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜，性能優(yōu)越，然而一旦運(yùn)行中出現(xiàn)故障，可能導(dǎo)致整體停用，本文對多級臥式離心泵機(jī)械密封安裝孔出現(xiàn)的磨損和腐蝕等進(jìn)行了分析，并根據(jù)工藝方案及其他措施，提高安裝孔的耐腐蝕性。

關(guān)鍵詞：多級臥式 離心泵 機(jī)械密封 安裝孔

建筑、電廠、冶金及生活中都能見到多級臥式離心泵。本文以DVMX型多級離心泵為例，深入探討多級臥式離心泵機(jī)械密封安裝孔的維修。

1.概述

DVMX型多級離心泵的軸承座位于泵殼的兩端，泵殼沿著軸線水平剖分，泵殼上下兩端之間加裝了纖維墊片，從而便于拆裝維修。該多級臥式離心泵體積流量為132m3/h，揚(yáng)程為400mH2O，轉(zhuǎn)速為3560r/min，工作溫度為60攝氏度，功率為185kW。該多級臥式離心泵機(jī)械密封采用集裝式雙端面機(jī)械密封方式，密封油是柴油，通過外接密封油系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)。機(jī)械密封的橡膠密封圈和機(jī)械密封安裝孔形成了密封油腔，該密封油腔和外接的密封油系統(tǒng)工程組成密封油回路。在密封油系統(tǒng)中有散熱裝置和過濾裝置，能為機(jī)械密封動靜環(huán)摩擦密封副提供密封介質(zhì)，排除摩擦副生成的熱量，從而創(chuàng)造一個正常良好的工作環(huán)境。

2.多級臥式離心泵機(jī)械密封安裝孔腐蝕分析

多級臥式離心泵機(jī)械密封安裝孔采用SS316不銹鋼材料，其具有高強(qiáng)度的耐腐蝕性，泵殼材料選用鑄造性好、強(qiáng)度高的SA216WCB鋼，但該材料的耐腐性較差。特別地，在含鹽高、水量大的情況下，安裝孔表面極易發(fā)生腐蝕。提升機(jī)械密封安裝孔表面耐腐性是提高機(jī)械壽命，降低維修次數(shù)的選擇[1]。

安裝孔表面易發(fā)生腐蝕，究其原因，主要是因為，零件腐蝕性介質(zhì)或潮濕空氣中工作，零件凹谷容易積聚腐蝕性化學(xué)物質(zhì)，從而引起化學(xué)腐蝕，另外還有電化學(xué)腐蝕的作用，一般來說，安裝孔表面越粗糙，腐蝕越嚴(yán)重。機(jī)械密封一旦失效，冷凝水或高含鹽水會進(jìn)入密封油，導(dǎo)致安裝孔出現(xiàn)化學(xué)腐蝕，而鑄鋼安裝孔與不銹鋼機(jī)械密封兩者之間存在的電化學(xué)腐蝕又加劇了安裝孔表面的腐蝕，導(dǎo)致安裝孔表面變得更加粗糙，從而出現(xiàn)惡性循環(huán)。降低安裝孔表面粗糙度是提高表面耐腐蝕性的主要手[2]段。

3.多級臥式離心泵機(jī)械密封安裝孔的維修

3.1評估安裝孔維修工藝

多級臥式離心泵初期維修由產(chǎn)品生產(chǎn)廠家進(jìn)行，可通過焊補(bǔ)機(jī)械密封安裝孔表面腐蝕缺陷及普通鏜孔處理，其中，選用的焊材要和安裝孔材質(zhì)一樣，又必須耐高溫，但是，焊補(bǔ)之后的安裝孔耐腐蝕性能較原材材質(zhì)較差[3]。之后，要給予普通鏜孔處理，因為安裝孔表面粗糙程度太高不利于其耐腐蝕性能，同時，多次焊補(bǔ)會縮短泵使用壽命，降低泵整體力學(xué)性能。但維修經(jīng)驗指出，原廠家維修安裝孔后，泵正常運(yùn)行時間下降，機(jī)械密封更換量更加，因此要改進(jìn)維修工藝。

3.2選擇維修方案

目前，維修多級臥式離心泵機(jī)械密封安裝孔有三種常見的方案，方案1制作可互換錐套，方案2電鍍硬鉻，方案3燒焊Inconel625。方案1 中可首先將安裝孔加工成錐孔，且配有錐套，一旦發(fā)現(xiàn)錐套腐蝕，可更換錐套。將密封安裝孔加工為錐孔，在檢查泵殼尺寸的時候會發(fā)現(xiàn)泵殼貫穿螺栓孔位置受到限制，而錐套強(qiáng)度較弱，厚度太小，加之，錐套和錐孔加工難度大，裝配時會出現(xiàn)很多問題，最終導(dǎo)致出現(xiàn)密封問題?？紤]到電鍍層工藝成熟、吸附能力強(qiáng)，鉻機(jī)械強(qiáng)度滿足要求，耐腐性強(qiáng)，因此可考慮方案2，首先安裝孔加工變大0.5mm，電鍍之后留出0.5mm加工余量，再將孔機(jī)械加工至標(biāo)準(zhǔn)尺寸。但在實際加工中發(fā)現(xiàn)，電鍍硬鉻工藝時間較長，電鍍液污染較大，雖然電鍍密封效果及耐腐性能較強(qiáng)，但考慮到其他制約因素，其也不是最理想的方案。通過與上述兩種方案的對比，方案2可節(jié)約時間，降低維修費(fèi)用，并提高環(huán)境保護(hù)的力度。采用燒焊Inconel 625方案進(jìn)行維修后，檢查安裝孔，發(fā)現(xiàn)表面無腐蝕痕跡，無需其他維修處理，且維修費(fèi)用和維修時間都很短。

3.3安裝孔加工工藝

密封孔普通鏜削會遇到一些問題，比如微小崩邊等，這是因為墊片材料軟，刀具在切削不同材料切削過渡的時候，因切削力發(fā)生變化而引起的。針對上述問題可采用內(nèi)圓行星磨削處理。為將內(nèi)圓磨削加工工藝移植至鏜床完成鏜磨削加工，可采用特殊的磨削加工工裝，利用外接氣源驅(qū)動氣動裝置，從而帶動砂輪進(jìn)行內(nèi)孔磨削加工。鏜床上磨削孔在加工的時候，磨削工裝要隨著平旋盤進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，同時，砂輪在氣動裝置驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，最終完成內(nèi)圓行星的磨削。選擇合適的安裝孔加工工藝能提高密封安裝孔的耐腐性。

4.結(jié)語

在現(xiàn)有材料、工藝及設(shè)備的基礎(chǔ)上，對多級臥式離心泵機(jī)械密封安裝孔進(jìn)行腐蝕處理及加工工藝流程優(yōu)化，可很好解決機(jī)械密封安裝孔存在的問題，從而提升多級臥式離心泵的使用效率。

5.參考文獻(xiàn)：

[1]曾鐵成.多級臥式離心泵機(jī)械密封安裝孔維修[J].石油化工設(shè)備.2011，5（1）：65-66

[2]任明斌.臥式多級離心泵的檢查與維修方法分析[J].中國高新技術(shù)企業(yè).2013，5（24）：508-509

[3]張玉梅，謝臺進(jìn)，衣?lián)碥?多級泵的水力性能統(tǒng)計與分析[J].通用機(jī)械.2011，6（5）：43-44