污泥柱塞泵大修工程總結(jié)

蘇志升，龍梓坤

（廣州中洲環(huán)保科技有限公司，廣東廣州 511400）

0 引言

某污水處理廠二期污泥儲運(yùn)項目，需要重新啟動已閑置2年的污泥柱塞泵，該泵型號為施維英KSP25 污泥柱塞泵。閑置期間設(shè)備缺乏維護(hù)保養(yǎng)，存在零部件老化，油路、管路堵塞，框架銹蝕嚴(yán)重等問題，需要展開大修。設(shè)備大修存在的難題：①污泥柱塞泵原生產(chǎn)廠家已更新?lián)Q代，且設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件無法適配；②系統(tǒng)圖紙及相關(guān)參考資料說明書、圖冊均已丟失；③交貨時間迫切，涉及零部件規(guī)格繁多，需要適配供貨廠商及花費(fèi)時間較多；④不可控因素較多，超預(yù)算風(fēng)險控制嚴(yán)格。

為了便于維修工作的展開，將整機(jī)系統(tǒng)劃分為：管路及接頭、主泵體、雙軸喂料螺旋、潤滑系統(tǒng)、液壓動力站、控制系統(tǒng)。采取同步工程模式開展工作，制定方案、拆解維修、部件采購、電控設(shè)計同步進(jìn)行。為避免拆卸過程發(fā)生錯漏，每一步拆解組裝，均拍照留存。選定通風(fēng)良好的場地進(jìn)行拆卸，防止設(shè)備內(nèi)殘留污泥產(chǎn)生的可燃?xì)怏w隱患。污泥柱塞泵液壓原理見圖1。

圖1 污泥柱塞泵液壓原理圖

1 管路及接頭

設(shè)備所有液壓接頭銹蝕嚴(yán)重，螺牙密封失效，橡膠油管、密封圈老化，需要全部更換。在沒有零件圖冊及部件規(guī)格條件下，規(guī)格統(tǒng)計工作分3 步實(shí)施：①確定管件接頭型式。常用液壓接頭型式有：平面密封接頭、24°錐卡套接頭、74°錐擴(kuò)口接頭、60°錐面接頭；②確定接頭螺紋規(guī)格。常用液壓密封螺紋型式有：公制M 牙螺紋、英制G 牙螺紋、英制ZG 螺紋、美制NPT 螺紋；③確定接頭壓力等級。可劃分為輕載、重載接頭；④確定液壓軟管長度。

通過目測配合尺規(guī)檢驗，確定液壓接頭為24°卡套接頭；通過牙規(guī)比對及若干螺紋接頭樣本試裝，確定液壓軟管采用公制細(xì)牙螺紋型式，閥體連接接頭采用英制G 牙螺紋型式；根據(jù)GB/T 3737—2008《卡套式直通管接頭》，分別區(qū)分出輕載接頭、重載接頭，一般目測可判定出重載接頭端口邊緣較輕載接頭厚實(shí)；粗測各液壓軟管長度；采用伊頓液壓或派克液壓體系的接頭手冊，標(biāo)牌標(biāo)記各液壓接頭及軟管型號并編號。

2 主泵體

污泥柱塞泵主泵體由泵體框架、分配閥、主油缸、分配閥油缸、推缸及推缸活塞組成。泵體框架及分配閥屬于鋼結(jié)構(gòu)骨架，維修難度較低，使用高壓沖洗，清除內(nèi)部積泥、銹蝕，并重新進(jìn)行重防腐處理；主油缸及分配閥油缸采取同樣的維修方案，并確保維修后達(dá)到工作壓力密封等級。

2.1 油缸（主油缸+分配閥油缸）

污泥柱塞泵油缸靜置時間過長，內(nèi)部密封件老化產(chǎn)生較大膠合力，造成油缸前端蓋及導(dǎo)向套拆除困難。通過外接小型液壓站，往油缸內(nèi)緩慢泵油將活塞桿頂出，切忌采用空氣壓縮機(jī)泵壓方式。

拆解油缸各部件并用煤油清洗干凈各個部件；目測、觸感缸筒及活塞桿等部件表面、密封部位的質(zhì)量，只有輕微點(diǎn)蝕，不影響使用，清洗后用無塵布包裹，防止二次污染；測量各密封槽尺寸，結(jié)合密封件外形，查閱比對Parker 或Hallite等大型品牌密封手冊，確定各密封圈型號規(guī)格；編號標(biāo)記并用密封袋保存。

主油缸采用雙聯(lián)動結(jié)構(gòu)，缸筒上采用耐高壓接近開關(guān)結(jié)構(gòu)型式，開關(guān)已損壞，由于該結(jié)構(gòu)安裝精度要求高，調(diào)節(jié)難度高，型號規(guī)格較難匹配，在確定螺紋規(guī)格情況下，采用堵頭封堵接口，在油缸及推缸之間的冷卻水箱內(nèi)配置IP68 防水接近開關(guān)，檢測活塞活動行程，降低檢測精度。

2.2 主泵體推缸及活塞

主泵體推缸直接接觸污泥介質(zhì)，使用高壓沖洗槍沖洗干凈后，檢測缸體表面鍍鉻層的磨損劃痕，確保推缸處于可正常使用狀態(tài)后，在推缸內(nèi)壁涂抹一層防護(hù)油脂，兩端用工業(yè)拉伸膜包裹防塵。

推缸活塞為鑄鋼包覆橡膠一體式活塞，已嚴(yán)重腐蝕失效，原廠產(chǎn)品更新?lián)Q代后，現(xiàn)有部件的接口無法對接，因此無法提供該規(guī)格備件。改為分體式活塞，根據(jù)現(xiàn)場測繪尺寸，活塞公稱直徑150 mm，活塞密封及導(dǎo)向環(huán)均采用常規(guī)混凝土泵活塞配件替代，活塞骨架在保證尺寸、連接接口耦合性的前提下，進(jìn)行自主設(shè)計制造。

3 雙軸喂料螺旋

雙軸喂料螺旋總成采用液壓馬達(dá)配同步齒輪箱驅(qū)動螺旋軸轉(zhuǎn)動，擰出齒輪箱底部油塞，排出廢齒輪油；拆卸齒輪箱機(jī)罩殼體，所有內(nèi)部部件用煤油反復(fù)清洗2～3 次；拆除所有油封，一般油封表面均標(biāo)識其規(guī)格型號，編號標(biāo)記并用密封袋保存；配件配齊后組裝一體，齒輪箱灌入NG220 重載齒輪油，油位達(dá)到觀察孔位置即可。

螺旋槽體防腐性能對設(shè)備使用壽命影響大，由于槽體內(nèi)部銹蝕嚴(yán)重，打磨除銹后，需采用環(huán)氧重防腐工藝進(jìn)行處理；槽體兩端的軸承套、填料函密封均為易損件，且屬于常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)件，測繪其關(guān)鍵尺寸后即可按規(guī)格采購供貨。螺旋需在潔凈環(huán)境下拆卸清洗潔凈，主軸密封接觸面表面涂抹潤滑脂后組裝完整。

4 潤滑系統(tǒng)

污泥柱塞泵系統(tǒng)采用單點(diǎn)自動注油的潤滑方式，共8 個注油點(diǎn)，分別為主泵體分配閥油缸密封座潤滑口×4、雙軸喂料螺旋密封座潤滑口×4，此潤滑工藝不利于日常監(jiān)控。采用集中潤滑系統(tǒng)替代原潤滑工藝方案，原理如圖2 所示。

圖2 集中潤滑系統(tǒng)原理

5 液壓站

液壓站殘留的液壓油具有潤滑防銹作用，本體損壞較少，針對電機(jī)、傳感器、繼電器、電磁閥等電氣元器件，需分別單獨(dú)進(jìn)行電氣測試檢查。電機(jī)散熱罩、散熱風(fēng)扇均需拆卸并清潔干凈，液壓泵未完成排障前，電機(jī)不允許單動啟動。液壓壓力表擱置多年，且無定期校驗，需按失效處理，需全部拆除，壓力表均為快速接頭結(jié)構(gòu)，拆除后接口無需做封堵處理。液壓泵為三聯(lián)柱塞泵，屬于核心元件，對工作油品質(zhì)量極其敏感，維修過程中要避免接頭、管件內(nèi)部銹塊等異物進(jìn)入泵內(nèi)，維修時拆除液壓泵進(jìn)出油口的管路，外接齒輪泵，分別對3 個液壓泵體進(jìn)行泵油沖洗，確保出油無雜質(zhì)后做好封堵措施。

液壓站管件接頭依照前文所述方式進(jìn)行拆除更換后，打開液壓站排油閥，排出廢油，用工業(yè)擦拭紙清潔干凈油箱；拆除液壓站濾芯，外接液壓泵進(jìn)行管道、油路沖洗。由于液壓站閥件油路較多，需羅列各電磁閥工作組合回路并并逐一進(jìn)行沖洗，確保所有閥件、閥塊、油路內(nèi)部雜質(zhì)排出。所有部件、管路清洗干凈后，安裝濾芯，將液壓站出油口與回油口串接，啟動液壓站使空載循環(huán)運(yùn)行，期間切換各電磁閥回路，確保液壓站整機(jī)各個油路循環(huán)運(yùn)行2～3 min，然后二次更換濾芯。液壓站所有油路完成循環(huán)運(yùn)行后，重新安裝液壓壓力表并進(jìn)行排氣處理，完成液壓站整機(jī)維修維護(hù)。

6 控制柜

原有污泥柱塞泵電控柜采用傳統(tǒng)的繼電器控制模式，存在元器件老化、缺失及柜體銹蝕嚴(yán)重等問題，由于需要查線檢驗，存在耗時長、排障難等困難，本次設(shè)備大修采用PLC 集成控制系統(tǒng)的方案替換原整機(jī)柜體，表1 為污泥柱塞泵電氣控制清單。

表1 污泥柱塞泵電氣控制清單

7 整機(jī)

污泥柱塞泵完成維修組裝后，需要分別對主泵體水箱、分配閥、螺旋等接觸污泥介質(zhì)位置進(jìn)行水密封性測試，對泄漏部位重新處理，確保整機(jī)滿足密封性能。針對污泥柱塞泵的苛刻使用環(huán)境，需整機(jī)進(jìn)行重型防腐處理，涂層厚度≥320 μm。設(shè)備出廠前，確保所有閥門啟閉到位，然后進(jìn)行整機(jī)聯(lián)調(diào)測試，自動運(yùn)行時間≥2 h，確保電控系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠。設(shè)備打包前，排出油箱液壓油，所有液壓管件接頭均采取密封措施，到達(dá)現(xiàn)場后拆封，避免異物進(jìn)入。維修后產(chǎn)生的廢油、污泥等廢棄物需按照規(guī)定處置，避免污染外溢造成二次污染。圖3 為污泥柱塞泵維修前后對比。

圖3 污泥柱塞泵維修前后

8 結(jié)語

（1）通過大修，設(shè)備重新投入運(yùn)營并達(dá)到運(yùn)行條件，滿足污泥泵送工藝要求。

（2）在缺少參考資料的情況下，采取同步工程，邊維修邊制定方案，保證了維修工期，設(shè)備大修成本得到有效控制，可為同類泵送系統(tǒng)大修提供借鑒。