污水處理泵機(jī)械密封失效原因及對策

摘要：機(jī)械密封具有使用年限長、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，如若不能對故障進(jìn)行及時(shí)判斷，可能會影響水泵的正常運(yùn)行。本文主要對污水處理泵機(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;對策

機(jī)械密封是指由一對垂直于旋轉(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滑動而構(gòu)成的防止流體滲漏的一種裝置。其結(jié)構(gòu)由主要密封件動環(huán)和靜環(huán)，輔助密封件動環(huán)密封圈和靜環(huán)密封圈，壓緊件彈簧，推環(huán)，傳動件彈簧座及鍵，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，會發(fā)生滲漏問題，尤其是對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，導(dǎo)致滲漏。（2）動環(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)械密封動環(huán)與葉輪相接觸，葉輪松動使機(jī)械密封彈簧壓不緊，動、靜環(huán)間出現(xiàn)間隙，導(dǎo)致滲漏。（4）動、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)污水儲罐中的污水抽送完畢后，污水泵自動停止運(yùn)行，而當(dāng)儲罐中污水積聚到規(guī)定的液位后，污水泵又自動切換至運(yùn)行狀態(tài)。正是由于污水泵長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）由于潤滑油不足，導(dǎo)致密封端面長期處于干摩擦狀態(tài)，導(dǎo)致端面拉毛現(xiàn)象發(fā)生。處理措施：檢查油室腔中潤滑油量，確保其高度必須高于動靜環(huán)密封面。在安裝時(shí)，可在密封端面澆灌適量的潤滑油，以保證其潤滑效果。同時(shí)應(yīng)針對不同的密封材質(zhì)選擇對應(yīng)的潤滑油，以免導(dǎo)致O型圈被潤滑油浸泡后出現(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，軸上動環(huán)無法靈活移動。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量不超過0.1mm，徑向跳動度低于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，安裝動環(huán)時(shí)使其能夠在軸上靈活移動。

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，做好潤滑措施，選擇與之相適應(yīng)的傳動方式。

（2）真空狀態(tài)運(yùn)行下造成的泄露。當(dāng)水泵啟動或停機(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)針對具體情況，對機(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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作者簡介：岳云雪（1978-）女，遼寧錦州人，工程師，從事設(shè)備管理工作。