城市污水处理之水下传送密封机械问题及解决方案

【摘 要】本篇文章通过笔者对城市污水处理的了解，并且对于大型水下传送机械的深入了解，叙写相互不足之处，缺陷的原因以及改正的措施，得出了以下结论，下面进行一一讲解：

【关键词】城市污水；处理设备；水下；密封；处理

1 水下传动设备密封失效现象及原因

第一，两密封端面之间泄漏，随着机组运转， 密封腔体与外界水体产生压力差或转动形成负压，导致泄漏。在生产过程中产生的污水本身就含有大量 石英砂和其他各种成分的固态微粒，设备在这样的介质中运行使水下传送密封机械磨擦副急剧磨损，动环、静环加速变薄，在两密封端面形成许多沟、槽、坑，有些较大的坚硬颗粒嵌入动环或静环表面，使两端面不能完全贴合而出现间隙，第二，设备机体与静环底座压合处或压盖旋合处泄漏。第三，水下传送密封机械动环轴套与轴颈配合处泄漏。

2 水下传送密封机械存在的可能性问题

2.1 污水固态微粒超标

污水处理设备水下传送密封机械故障发生率与污水水质密切相关。一些企业的污水在入输送管网前，往往通过投加大量生石灰（CaO）或电石（CaC渣，以中和酸性水，使其PH达到入网要求，这样的污水中混杂着大量颗粒状坚硬微粒，而有些企业在生产过程中产生的污水本身就含有大量固态微粒，设备在这样的介质中运行使水下传送密封机械磨擦副急剧磨损，动环、静环加速变薄，在两密封端面形成许多沟、槽、坑，有些较大的坚硬颗粒嵌入动环或静环表面，使两端面不能完全贴合而出现间隙，所有这些均使密封效果降低甚至失效。

2.2 联轴器位置不合技术要求

一方面可能是由于新安装或维修后电动机与设备主轴之间联轴器中心线位置精度不合要求，另一方面也可能是由于设备和电机的安装底座基础薄弱或出现局部沉降，导致联轴器位置偏移。弹簧位置应适当，比压过小易出现泄漏；但过大的比压易使动环、静环两贴合面磨损加剧甚至烧伤。非补偿环安装时与底座间应放材质较软的压缩垫片，均匀地拧紧压盖螺栓，同时应保证密封环端面与压盖端面各点的距离相一致，螺栓拧紧后，非补偿环与底座应完全贴合，不得存有间隙弹簧位置应适当，比压过小易出现泄漏；但过大的比压易使动环、静环两贴合面磨损加剧甚至烧伤。非补偿环安装时与底座间应放材质较软的压缩垫片，均匀地拧紧压盖螺栓，同时应保证密封环端面与压盖端面各点的距离相一致，螺栓拧紧后，非补偿环与底座应完全贴合，不得存有间隙另外，联轴器弹性块磨损到一定程度若未及时更换，运行时易导致水下传送密封机械出故障。

2.3 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，往往直接导致水下传送密封机械效果降低，甚至部件碎裂而失效。

2.4 轴自身存在问题

由于受污水或药剂的腐蚀，轴表面出现麻点、凹坑，轴颈失圆，表面粗糙度降低，一些细长结构的轴容易出现弯曲变形。此时，轴运转时密封件都要作轴向位移和径向摆动，导致密封端面趋向于产生轻微分离和泄漏，且端面出现过宽的磨损。弹簧位置应适当，比压过小易出现泄漏；但过大的比压易使动环、静环两贴合面磨损加剧甚至烧伤。非补偿环安装时与底座间应放材质较软的压缩垫片，均匀地拧紧压盖螺栓，同时应保证密封环端面与压盖端面各点的距离相一致，螺栓拧紧后，非补偿环与底座应完全贴合，不得存有间隙，螺栓预紧力应大于增压后流体的压力，防止出现位移、泄漏。

3 城市污水处理设备密封失效现象及解决方案

3.1 水下传送密封机械弹簧或波纹管失效

由于大部份污水处理设备工作环境恶劣，有时圆柱形的水下传送密封机械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。部份设备水下传送密封机械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，从而导致水下传送密封机械失效。

3.2 橡胶密封圈失效

污水处理设备水下传送密封机械所用辅助密封圈基本上是聚四氟乙烯O型圈，长时间处在污水和药剂介质环境中，橡胶弹性和强度降低，且易发生膨胀、溶解而与金属粘连，在轴颈的矩形槽中O型截面变成矩形截面，整只密封圈外径变小，形成泄漏间隙从而产生泄漏。另外，在装配时出现扭转扭曲，在使用过程中受到冲击振动，均可能导致使橡胶圈局部挤伤甚至断裂。

4 正确的使用方法及相关注意点为提高水下传送密封机械使用可靠性，根本性的还是应多方面采取一些针对性的有效措施，重视日常正确使用和维护

4.1 把好相关零部件、组件安装前的质量检验关日常对设备进行维修、保养作业时，对于已解体的相关零部件、组件等应参照具体的技术指标进行严格质量检验。检查主轴轴颈表面有否缺陷，超标严重无法修复的应更换新件。联轴器磨损严重的应报废。观察轴承转动灵活性和运转精度，轴向、径向窜动明显的应报废。检查水下传送密封机械摩擦副有效厚度，磨损严重应换新件，端面有否变形，平整度、粗糙度是否达到技术要求，否则应重新研磨或更换新件。对补偿弹簧和O型密封圈及其它附件均应作全面仔细检查。

4.2 正确的安装、使用方法

（1）补偿环安装时，观察轴端和轴颈是否有毛刺、尖角，轴颈尤其是矩形槽内应均匀涂抹一层脂，在可选用几种截面的情况下，应尽量选用大截面的O型圈，再用专用工具安装质量合格的O型密封圈，同时应避免轴颈键槽锋利棱边对密封圈的损伤，安装到矩形槽后密封圈不得出现扭转扭曲，应保持未安装前自然状态，在外力作用下补偿环应能在轴颈表面来回移动。[5]弹簧位置应适当，比压过小易出现泄漏；但过大的比压易使动环、静环两贴合面磨损加剧甚至烧伤。非补偿环安装时与底座间应放材质较软的压缩垫片，均匀地拧紧压盖螺栓，同时应保证密封环端面与压盖端面各点的距离相一致，螺栓拧紧后，非补偿环与底座应完全贴合，不得存有间隙，螺栓预紧力应大于增压后流体的压力，防止出现位移、泄漏。两密封面贴合前应涂抹一层脂。

（2）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，基础预埋螺栓有否松动，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。

5 总结

造成水下传送密封机械发生故障的因素有许多，在处理故障时要求技术人员根据设备指标参数严格检测分析，这样才能制定出针对性的处理方案，维持污水处理设备运行的可靠性，导致水下传送密封机械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。

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