水處理立式長(zhǎng)軸泵運(yùn)行周期長(zhǎng)壽化的技術(shù)研究

莊巖，唐財(cái)

（攀鋼（集團(tuán)）工程技術(shù)有限公司修建分公司，四川 攀枝花 617000）

攀鋼釩能動(dòng)分公司軌梁一萬(wàn)能污水處理系統(tǒng)有4臺(tái)400LCT-25×2-1037氧化鐵皮污水泵，主要用于將軌梁廠生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的氧化鐵皮油污水從旋流池抽到油渣分離池。該水泵屬于立式離心泵，通長(zhǎng)11.36m，自重約6t。由于設(shè)備老化，備件緊缺，長(zhǎng)期處在潮濕的環(huán)境中，泵的零部件腐蝕較嚴(yán)重，經(jīng)常出現(xiàn)揚(yáng)水管腐蝕穿孔泄漏、揚(yáng)水管連接螺栓斷裂、機(jī)組振動(dòng)大、流量減小等情況，導(dǎo)致設(shè)備檢修頻繁，運(yùn)行周期短，不利于生產(chǎn)。同時(shí)，在檢修過(guò)程中，由于各連接部件銹蝕，拆裝時(shí)及其困難，導(dǎo)致勞動(dòng)強(qiáng)度高、作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)較大，不利于安全、高效維護(hù)檢修。

1 現(xiàn)狀及原因分析

1.1 現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

針對(duì)軌梁一萬(wàn)能污水處理系統(tǒng)立式長(zhǎng)軸泵出現(xiàn)的問(wèn)題，我們通過(guò)調(diào)研、整理、分析研究，其主要原因體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。（1）設(shè)備本質(zhì)化狀況差。軌梁一萬(wàn)能污水處理系統(tǒng)整體工況較為惡劣，污水中含沙量及鐵粉、鐵粒等較多，雜質(zhì)顆粒大，使得泵體、葉輪磨損加劇，導(dǎo)致長(zhǎng)軸泵在運(yùn)行期間頻繁出現(xiàn)振動(dòng)值超標(biāo)、軸承損壞。泵軸運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中存在擺動(dòng)，造成泵體松動(dòng)，橡膠軸承損壞。軸、軸套、套筒聯(lián)軸器銹蝕嚴(yán)重，無(wú)法拆卸，只能破壞性拆除，不能二次利用，造成部件成本增加。設(shè)備部件在安裝過(guò)程中，存在人的不利因素，部件裝配存在問(wèn)題。在橡膠軸承安裝時(shí)，沒(méi)有技術(shù)尺寸控制，軸套安裝可能發(fā)生傾斜，造成軸、軸套同軸度降低，運(yùn)行中會(huì)加速磨軸套、軸的磨損。（2）設(shè)備運(yùn)行周期短，故障頻繁。受地理環(huán)境的限制，缺少沉淀池，鐵渣及雜物一道進(jìn)入旋流池，工藝尚無(wú)法改變。污水環(huán)境下對(duì)設(shè)備腐蝕性強(qiáng)，備品備件互換性差，規(guī)格型號(hào)不統(tǒng)一等諸多因素造成設(shè)備故障頻繁。（3）檢修頻繁，作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)高，安全管控難度大。軌梁一萬(wàn)能污水處理系統(tǒng)是保證攀鋼軌梁廠正常生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，一旦長(zhǎng)軸泵出現(xiàn)故障必須加班加點(diǎn)搶修。為了不影響軌梁廠的正常生產(chǎn)運(yùn)行，經(jīng)常連夜通宵搶修作業(yè)，存在吊裝長(zhǎng)軸泵的安全風(fēng)險(xiǎn)高，安全管控難度大。

1.2 影響長(zhǎng)軸泵運(yùn)行周期的原因分析

（1）長(zhǎng)軸泵存放方式及裝配工藝問(wèn)題的原因分析。軌梁一萬(wàn)能污水處理系統(tǒng)的4臺(tái)氧化鐵皮水泵，均為立式長(zhǎng)軸泵。由于泵體全長(zhǎng)11.36m，自重約6t，存放（如圖1所示）及檢修預(yù)裝配時(shí)都在地面作業(yè)，泵體軸受重力及檢修預(yù)裝配時(shí)各部位螺栓鎖緊施力導(dǎo)致?lián)锨冃?。同時(shí)，檢修吊裝時(shí)是吊的泵頭一端，重力作用使得連接螺栓彎曲變形，導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行時(shí)下半部揚(yáng)水管擺動(dòng)，振動(dòng)增大，難以保證設(shè)備的正常運(yùn)行。

圖1 臥式存放圖

（2）入口過(guò)濾裝置過(guò)濾效果差。入口過(guò)濾裝置濾網(wǎng)孔徑及孔距較大，對(duì)軌梁廠型材切割清洗后的雜質(zhì)及其他雜物經(jīng)過(guò)濾裝置形成堵塞。濾網(wǎng)孔徑過(guò)大，大顆粒雜物容易吸入泵內(nèi)，致使橡膠軸承與軸加劇磨損，造成軸承與軸間隙增大，運(yùn)行時(shí)振動(dòng)隨之增大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件卡死，軸斷裂等情況發(fā)生。（3）套筒聯(lián)軸器使用周期短。因套筒聯(lián)軸器與軸的配合間隙很小,同時(shí)為了傳遞扭矩和保證兩軸的同軸度,套筒聯(lián)軸器做的比較長(zhǎng)，加上長(zhǎng)期浸沒(méi)在水下工作,產(chǎn)生銹蝕等原因，這種套筒聯(lián)軸器的裝配、拆卸相當(dāng)困難。在維修中一般法即采用氣割、錘擊等方法破壞掉套筒聯(lián)軸器，但這種方法往往還會(huì)傷及軸頸。每次維修時(shí)下來(lái)的軸、套等零件都不能繼續(xù)使用，必須更換新的，因此成本加大,工作量也大，周期長(zhǎng)、檢修勞動(dòng)強(qiáng)度大。

2 水處理立式長(zhǎng)軸泵運(yùn)行周期長(zhǎng)壽化技術(shù)研究

2.1 解決長(zhǎng)軸泵存放方式及裝配工藝的方法研究

（1）在每次檢修長(zhǎng)軸泵的過(guò)程中，將泵吊出時(shí)都會(huì)有長(zhǎng)軸泵一側(cè)螺栓斷裂的現(xiàn)象發(fā)生。經(jīng)過(guò)調(diào)查研究，我們發(fā)現(xiàn)原來(lái)所用的連接螺栓為Q235鋼螺栓，抗拉強(qiáng)度375～460MPa，加之組裝完畢采取臥式存放方式不當(dāng)（存放方式如圖1所示）。檢修吊裝時(shí)，由于長(zhǎng)軸泵的重量約有6t左右，吊裝過(guò)程中的重力都相對(duì)集中，增大了螺栓的剪切力，對(duì)螺栓存在拉裂及彎曲現(xiàn)象發(fā)生。針對(duì)此現(xiàn)象我們采用有45#高強(qiáng)度螺栓聯(lián)接，抗拉強(qiáng)度大于等于600MPa，有效避免了螺栓被拉裂、彎曲等情況發(fā)生。（2）改變我們的裝配工藝，在旋流池內(nèi)壁制作安裝長(zhǎng)軸泵專(zhuān)用架，用來(lái)裝配、存放長(zhǎng)軸泵。由過(guò)去在地面組裝完畢采取臥式存放方式，改為在地面上裝配2節(jié)后，將長(zhǎng)軸泵吊到專(zhuān)用架上再繼續(xù)進(jìn)行組裝。（如圖2、圖3所示）。

圖2 長(zhǎng)軸泵專(zhuān)用架上進(jìn)行組裝

圖3 裝配、存放長(zhǎng)軸泵的專(zhuān)用架

2.2 解決入口過(guò)濾裝置的對(duì)策研究

經(jīng)過(guò)調(diào)查分析和比對(duì)，我們認(rèn)為過(guò)濾裝置的入口過(guò)濾網(wǎng)孔徑過(guò)大，大顆粒雜物容易吸入泵內(nèi)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，最終決定將過(guò)濾網(wǎng)的孔徑由原來(lái)的13mm減小至現(xiàn)在的10mm孔徑效果最佳。（如圖4所示）

圖4 以前過(guò)濾網(wǎng)（左）和改后的過(guò)濾網(wǎng)（右）

2.3 解決套筒聯(lián)軸器使用周期短的對(duì)策研究

套筒聯(lián)軸器改進(jìn)的原則是，即要保證軸的同軸度又能有效傳遞扭矩。為了拆卸方便快捷，套筒聯(lián)軸器與軸頸的配合仍采用以前的圓柱面配合，配合公差為H7／h6。在套筒聯(lián)軸器按正常工藝加工后，將其沿軸向剖開(kāi)1mm左右的一條縫，一半剖開(kāi)，另一半不剖開(kāi)，剖開(kāi)的方法采用線切割工藝。在套筒聯(lián)軸器有剖縫一邊的外圓周上，按與剖縫面(軸中心線)垂直的方向，沿軸向間隔均勻地加工出6個(gè)孔，一半圓孔加工成通孔，另一半的孔加工成螺紋孔，用于緊固套筒聯(lián)軸器之用。用不銹鋼內(nèi)六角圓柱頭螺栓將套筒聯(lián)軸器被剖分的一側(cè)壓緊，為了防止松脫，可加上彈性墊圈。在實(shí)施過(guò)程中，應(yīng)保證加工出的通孔、鉆孔、攻絲去除的金屬質(zhì)量與加上的螺栓、彈性墊圈的質(zhì)量相等，只有這樣，才能保證平衡，防止引起附加振動(dòng)。因套筒聯(lián)軸器的一邊是剖開(kāi)的，故裝配時(shí)十分容易。只需將分半卡環(huán)卡在兩軸槽內(nèi)，將套筒聯(lián)軸器先套在軸上(因一側(cè)張開(kāi)，在彈性變形范圍內(nèi)，將套筒聯(lián)軸器套在軸上是比較容易的)，裝配到位，內(nèi)六角螺栓的螺紋上涂上適當(dāng)潤(rùn)滑脂，也便于檢修時(shí)拆卸時(shí)更加輕松。然后用內(nèi)六角螺栓將套筒聯(lián)軸器被剖開(kāi)的一邊緊固好。當(dāng)出現(xiàn)故障需要拆卸時(shí)，只需把不銹鋼螺栓松開(kāi)即可。(如圖5、圖6所示)。

圖5 改進(jìn)前的套筒聯(lián)軸器

圖6 改進(jìn)后的套筒聯(lián)軸器

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)軌梁一萬(wàn)能污水處理系統(tǒng)立式長(zhǎng)軸泵出現(xiàn)的問(wèn)題，我們通過(guò)調(diào)查、分析、研究，制定了行之有效的解決對(duì)策，并在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)施，事實(shí)證明此方法是科學(xué)、有效、安全、可行的。該方法實(shí)施后，解決了長(zhǎng)期困擾我們的立式長(zhǎng)軸泵運(yùn)行周期不理想的難題，有效降低了安全風(fēng)險(xiǎn)及檢修勞動(dòng)強(qiáng)度，為攀鋼軌梁廠的生產(chǎn)安全順行提供了有力保障。