基于多级卧式离心泵机械密封安装孔的维修探讨

王平

摘要：多级卧式离心泵结构复杂，性能优越，然而一旦运行中出现故障，可能导致整体停用，本文对多级卧式离心泵机械密封安装孔出现的磨损和腐蚀等进行了分析，并根据工艺方案及其他措施，提高安装孔的耐腐蚀性。

关键词：多级卧式 离心泵 机械密封 安装孔

建筑、电厂、冶金及生活中都能见到多级卧式离心泵。本文以DVMX型多级离心泵为例，深入探讨多级卧式离心泵机械密封安装孔的维修。

1.概述

DVMX型多级离心泵的轴承座位于泵壳的两端，泵壳沿着轴线水平剖分，泵壳上下两端之间加装了纤维垫片，从而便于拆装维修。该多级卧式离心泵体积流量为132m3/h，扬程为400mH2O，转速为3560r/min，工作温度为60摄氏度，功率为185kW。该多级卧式离心泵机械密封采用集装式双端面机械密封方式，密封油是柴油，通过外接密封油系统进行循环。机械密封的橡胶密封圈和机械密封安装孔形成了密封油腔，该密封油腔和外接的密封油系统工程组成密封油回路。在密封油系统中有散热装置和过滤装置，能为机械密封动静环摩擦密封副提供密封介质，排除摩擦副生成的热量，从而创造一个正常良好的工作环境。

2.多级卧式离心泵机械密封安装孔腐蚀分析

多级卧式离心泵机械密封安装孔采用SS316不锈钢材料，其具有高强度的耐腐蚀性，泵壳材料选用铸造性好、强度高的SA216WCB钢，但该材料的耐腐性较差。特别地，在含盐高、水量大的情况下，安装孔表面极易发生腐蚀。提升机械密封安装孔表面耐腐性是提高机械寿命，降低维修次数的选择[1]。

安装孔表面易发生腐蚀，究其原因，主要是因为，零件腐蚀性介质或潮湿空气中工作，零件凹谷容易积聚腐蚀性化学物质，从而引起化学腐蚀，另外还有电化学腐蚀的作用，一般来说，安装孔表面越粗糙，腐蚀越严重。机械密封一旦失效，冷凝水或高含盐水会进入密封油，导致安装孔出现化学腐蚀，而铸钢安装孔与不锈钢机械密封两者之间存在的电化学腐蚀又加剧了安装孔表面的腐蚀，导致安装孔表面变得更加粗糙，从而出现恶性循环。降低安装孔表面粗糙度是提高表面耐腐蚀性的主要手[2]段。

3.多级卧式离心泵机械密封安装孔的维修

3.1评估安装孔维修工艺

多级卧式离心泵初期维修由产品生产厂家进行，可通过焊补机械密封安装孔表面腐蚀缺陷及普通镗孔处理，其中，选用的焊材要和安装孔材质一样，又必须耐高温，但是，焊补之后的安装孔耐腐蚀性能较原材材质较差[3]。之后，要给予普通镗孔处理，因为安装孔表面粗糙程度太高不利于其耐腐蚀性能，同时，多次焊补会缩短泵使用寿命，降低泵整体力学性能。但维修经验指出，原厂家维修安装孔后，泵正常运行时间下降，机械密封更换量更加，因此要改进维修工艺。

3.2选择维修方案

目前，维修多级卧式离心泵机械密封安装孔有三种常见的方案，方案1制作可互换锥套，方案2电镀硬铬，方案3烧焊Inconel625。方案1 中可首先将安装孔加工成锥孔，且配有锥套，一旦发现锥套腐蚀，可更换锥套。将密封安装孔加工为锥孔，在检查泵壳尺寸的时候会发现泵壳贯穿螺栓孔位置受到限制，而锥套强度较弱，厚度太小，加之，锥套和锥孔加工难度大，装配时会出现很多问题，最终导致出现密封问题。考虑到电镀层工艺成熟、吸附能力强，铬机械强度满足要求，耐腐性强，因此可考虑方案2，首先安装孔加工变大0.5mm，电镀之后留出0.5mm加工余量，再将孔机械加工至标准尺寸。但在实际加工中发现，电镀硬铬工艺时间较长，电镀液污染较大，虽然电镀密封效果及耐腐性能较强，但考虑到其他制约因素，其也不是最理想的方案。通过与上述两种方案的对比，方案2可节约时间，降低维修费用，并提高环境保护的力度。采用烧焊Inconel 625方案进行维修后，检查安装孔，发现表面无腐蚀痕迹，无需其他维修处理，且维修费用和维修时间都很短。

3.3安装孔加工工艺

密封孔普通镗削会遇到一些问题，比如微小崩边等，这是因为垫片材料软，刀具在切削不同材料切削过渡的时候，因切削力发生变化而引起的。针对上述问题可采用内圆行星磨削处理。为将内圆磨削加工工艺移植至镗床完成镗磨削加工，可采用特殊的磨削加工工装，利用外接气源驱动气动装置，从而带动砂轮进行内孔磨削加工。镗床上磨削孔在加工的时候，磨削工装要随着平旋盘进行旋转，同时，砂轮在气动装置驱动下旋转，最终完成内圆行星的磨削。选择合适的安装孔加工工艺能提高密封安装孔的耐腐性。

4.结语

在现有材料、工艺及设备的基础上，对多级卧式离心泵机械密封安装孔进行腐蚀处理及加工工艺流程优化，可很好解决机械密封安装孔存在的问题，从而提升多级卧式离心泵的使用效率。

5.参考文献：

[1]曾铁成.多级卧式离心泵机械密封安装孔维修[J].石油化工设备.2011，5（1）：65-66

[2]任明斌.卧式多级离心泵的检查与维修方法分析[J].中国高新技术企业.2013，5（24）：508-509

[3]张玉梅，谢台进，衣拥军.多级泵的水力性能统计与分析[J].通用机械.2011，6（5）：43-44