污水處理泵機械密封失效原因及對策

摘要：機械密封具有使用年限長、安全可靠、泄露滲透量少等優(yōu)點，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、壓縮機等設(shè)備應(yīng)用較多。污水處理泵機械密封效果好，能夠保障泵的良好運行。污水處理泵在實際運行過程中，受到多種因素的影響，機械密封常出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，如若不能對故障進行及時判斷，可能會影響水泵的正常運行。本文主要對污水處理泵機械密封失效原因進行了分析，并提出了相應(yīng)的處理方 法，以期能夠提高污水處理泵機械密封的使用年限，為設(shè)備有效運行提供保障。

關(guān)鍵詞：污水;處理泵;機械密封;失效原因;對策

機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償機構(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械密封失效原因，在此基礎(chǔ)上，對污水泵機械滲漏問題進行合理化解決。

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）機械密封動環(huán)與葉輪相接觸，葉輪松動使機械密封彈簧壓不緊，動、靜環(huán)間出現(xiàn)間隙，導(dǎo)致滲漏。（4）動、靜環(huán)在高速運轉(zhuǎn)下有雜質(zhì)進入摩擦面使摩擦面受損，導(dǎo)致滲漏。（5）機械密封橡膠圈老化，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輸送到污水處理站進行凈化處理，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，固體顆粒就會進入內(nèi)側(cè)密封的端面之間，導(dǎo)致機械密封失效。

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，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，可在密封端面澆灌適量的潤滑油，以保證其潤滑效果。同時應(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：在安裝水泵機械密封時，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。在確保水泵機械密封性能良好的基礎(chǔ)上，安裝動環(huán)時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，會導(dǎo)致端面的比壓較大，此時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，當(dāng)彈簧的比壓過大時該構(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)比壓過小時又無法起到應(yīng)有的密封效果。處理措施：在水泵機械密封安裝時，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度較高的材料，也可選用硬質(zhì)合金，同時要加強冷卻處理，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)運行下造成的泄露。當(dāng)水泵啟動或停機時，受泵進口被堵塞、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)致機械密封失效。處理措施：機械密封可選用雙端面，以起到改善潤滑條件的作用，進而使得機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、機械強度高、耐高溫、變形能力強的材料。

4結(jié)束語

綜上所述，機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)定運行和使用壽命。因此，應(yīng)針對具體情況，對機械密封失效的原因進行分析，在此基礎(chǔ)上，以科學(xué)性原則、實用性原則為基礎(chǔ)，采取有針對性的措施進行解決，從而提高污水泵的運行效率。

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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。