污水处理设备机械密封常见故障原因分析及处理方法

污水处理设备机械密封常见故障原因分析及处理方法

林伟杰

中国石油化工股份有限公司广州分公司

摘要：在冶金、化工等工业生产领域，机械设备密封已成为衡量设备质量的重要指标之一。污水处理行业设备的密封性尤为重要，其密封性程度好坏直接影响污水处理的进展和效果。本文主要分析了污水处理设备机械密封的常见故障原因分析，并提出了处理方法。

关键词：污水处理设备；机械密封；常见故障；处理方法

引言

机械密封是指将具有相对运动的能动环与静环之间相互贴合，使两者的接触面形成一层极其薄的流体膜并使机体与转轴之间达到密封效果的装置。其工作特点是密封效果好、工作稳定、摩擦功耗小，并且能够在酸碱性腐蚀溶液、高压、高温下正常工作，因此在污水处理方面得到广泛的应用。据统计，在实际工作中机械密封出现的直接的或导致间接的故障占各类总故障的30%一50%。正确处理这些故障显得至关重要。

一、机械密封故障表现与原因

（一）故障表现

1.设备机体与静环底座压合处出现泄漏。

2.两密封端面之间泄漏,随着机组运转,增压后的大量污水或相关药剂呈圆周放射状喷溅。

3.静环密封圈老化导致与轴体连接处密闭不严。

（二）故障因素

1.固态颗粒对设备的磨损

为了达到更好的污水处理效果，化学原料的使用不可避免。在进入处理设备之前，先要对污水的酸性加以中和，避免其酸性值过大无法达到处理标准，所以，在此过程中，操作人员会向污水中投入一些化工原料如PH值调节剂和氧化钙。由于这些固状物质无法彻底溶解于水，大都以颗粒状的形式残留在水体当中，就使得污水在进入密封设备时有大量的杂质残留在机械结合处，在设备运转过程中，这些坚硬的固态物质会严重磨损设备表面或在压力作用下陷入设备里，长此以往，会造成设备的严重破损，使得设备无法达到密封标准，产生污水泄漏现象。

2.联轴器位置

这种因素主要是由于技术水平不过关引起，首先，安装人员未能保证新安装的电动机与设备主轴之间联轴器中心线处于标准部位，当位置精度达不到要求后则很容易引起故障；其次，当设备和电机的安装底座基础不够稳定，在使用阶段会引起局部沉降在造成联轴器位置偏移。有时，对于一些旧的设备没有及时更新调整而造成故障。

3.轴承松旷或损坏

轴承工作一定时期后,滚动体与内、外圈之间间隙增大,有时甚至隔离圈断裂、滚动体脱落等,这样主轴旋转时其运动轨迹严重偏离设计要求,出现径向跳动、轴向窜动,往往直接导致机械密封效果降低,甚至部件碎裂而失效。

4.橡胶密封失效

机械密封所用的辅助密封材料通常是聚四氟乙烯0形圈，由于污水中含有大量腐蚀性溶液，会使橡胶圈出现膨胀变形，腐蚀，氧化等问题，是橡胶圈沾黏在金属上，弹性性能受到损害，强度降低。因为腐蚀沾粘导致轴颈的矩形槽中0形截面变成矩形截面，面积减少，从而形成泄露。还有部分原因是使用过程中由于强烈震荡使橡胶挤压变形导致面积减少。

5.机械密封弹簧或波纹管失效

由于大部份污水处理设备工作环境恶劣,有时圆柱形的机械密封螺旋压缩弹簧被污泥阻塞或其它固态杂物卡住而失去对补偿环的轴向推力。由于受污水或药剂腐蚀,弹簧钢丝直径变小,强度降低甚至断裂从而造成密封端面分离。圆柱螺旋压缩弹簧疲劳裂纹往往在高应力区与轴线成450角慢慢扩展最终变成断裂,而采用金属波纹管的往往在波谷处形成裂纹直至断裂。部份设备机械密封补偿环弹簧采用轴卡簧定位,由于长时间受污水、污泥浸蚀,不锈钢材质的轴卡簧失效,这样弹簧处于自由状态,失去对补偿环的轴向推力,从而导致机械密封失效。

二、机械密封失效的处理方法

机械密封失效有多种形式，究其原因不过几点，一是污水中固体颗粒超标，二是设备安装时出现问题，三是使用过程中缺乏定期检查

修复，四是污水在进入设备时酸碱性调和不足，腐蚀性较强。对这些原因，提出以下处理方法：

2.1定期检修设备，必要时更换零部件

污水处理设备有时会发生渗漏情况对处理工期造成影响，为了减少这一现象的发生次数，应对设备进行定期保养和维护。首先，要仔细检查设备各个部件是否有磨损。包括检查轴承，弹簧，密封圈和动静环的光滑度是否达到正常运转的指标，如果部件磨损较严重，影响整个设备的作业，则要及时对部件进行维修或更换问题部件。其次，要重点检查各个接头处的密封性，包括主轴与动静环的接头处，密封圈和部件的契合性等等。

2.2正确的安装、使用方法

观察电动机和机体安装基础的稳固性，有否出现局部沉降或损坏，基础预埋螺栓是否松动，否则应及时用砼体修补或重新浇筑。采用联轴器的设备，安装时应控制两轴中心线位置精度，一般用百分表和塞尺将两联轴器外圆偏差和两端面间间隙调整至规定技术参数范围内。池体结构上设置“二沉池”并定期清除池底淤泥。鉴于污水中固态微粒超标对设备和管道的影响，我们在各污水输送泵站池体结构上作了考虑，尽量使污水中固态沉积物沉淀在“一沉池”，以尽可能减少输出口池体（二沉池）污水中固态物含量，有效降低机械密封磨擦副故障发生率。视各池体污泥沉积程度，及时组织力量清除池底厚厚的淤泥，并作环保处理，以减少污水中固态杂质含量，有效降低污水处理设备故障发生率。对将要进入设备的污水做合理处理针对污水中的问题，我们可以在污水进入设备之前先对污水进行人工处理，首先对污水的酸碱性进行调和，将酸性污水经氧化钙处理，碱性污水用酸性溶液中和，在经过过滤，将固体颗粒过滤出来。对过滤后的污水经离心沉淀，祛除那些小颗粒物，防止在进入管道时堵塞管道。然后再进行其他方式处理。

2.3污水设备在使用时时常进行清理和维护

设备的清理和维护是维持污水处理设备寿命所必须的步骤。大多数公司只知道置办污水处理设备，使用不久时间之后却发现污水处理

设备出现了污水泄漏，其部分原因就是商家不知道对污水设备进行定期维护所造成的。在使用污水处理设备的同时，按照处理污水的程度

制定合理的定期维护时间，在维护过程中对设备进行清理，检验，对那些残留的杂质进行清理，如有发现譬如轴承、弹簧、轴卡簧出现损坏一定要进行更换和维修，这样才能确保不会出现污水泄漏。

三、污水处理设备在维护时的注意事项

污水处理设备的维护是避免出现污水泄漏所必须的方法，然而在维护设备的同时应注意到很多事项，这里着重提出。在维护时，首先对机械密封进行全面检查，检查是否有密封出现损伤，如有损伤应立即进行重新密封。然后再检查是否有零件出现损伤，或者失效，针对损伤程度进行必要的维修和更换，对于那些失效的零件进行更换。在拆卸设备时要注意设备的联合方式，按照顺序进行拆卸，不要为了修复某方面强行拆取这个部位，这样会对其他部位造成损伤。在维修期之间频繁发生污水泄漏，应注意缩短维护时间间隔。如果污水处理设备的某部位经常发生泄漏，应注意此处的密封效果是否符合要求，机械零件是否满足工作条件，针对阶段性污水泄漏的地方，要加强该部位的密封强度。

四、结束语

导致机械密封出现故障的原因是多方面的,因视具体情况进行研究分析,在查找出故障根源基础上,采取针对性的有效措施和正确的使用方法,以提高污水处理设备运行的可靠性。

参考文献:

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[2]污水处理设备机械密封常见的故障及处理方法[J].吴凤娟.中国高新技术企业.2011(16)

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