污水廠潛水泵選用問題探討

林偉濤

（珠海力合環(huán)保有限公司，廣東珠海 519000）

潛水泵因占地面積小，安裝方便的優(yōu)點，在污水處理廠的應(yīng)用已經(jīng)越來越普及。但由于污水處理廠水質(zhì)腐蝕問題和潛水泵在水下運行故障不易發(fā)現(xiàn)的特性，如選用不妥，將大大降低潛水泵的使用壽命，增加運營成本，影響生產(chǎn)。所以，污水廠在選擇潛水泵時應(yīng)注意以下技術(shù)問題。

1 選用合適的密封方式保障潛水泵的密封性能

密封性能是潛水泵的首要要求，只有密封良好，才能保證潛水泵的正常工作。潛水泵的密封有靜密封和動密封二種，靜密封主要是指潛水泵各緊固面的密封，動密封主要是指泵軸與泵殼之間作相對運動的密封。

（1）潛水泵各緊固端面的靜密封主要通過O形密封圈和螺絲加緊進行密封，一般情況下不會出現(xiàn)問題，最容易滲水的地方是電纜進線的地方，此處由于潛水泵在水下的電纜工況惡劣等不利因素，容易出現(xiàn)電纜破損而滲水進入電機，故此，潛水泵的電纜要求采用優(yōu)級橡膠電纜，并將電纜進水泵的接頭處經(jīng)過特殊硫化密封處理或其他特殊密封方式處理后消除因電纜破損而進水的隱患。

（2）潛水泵的動密封是指泵軸與泵殼之間的密封，此處一般采用機械密封防泄漏。機械密封是潛水泵最重要的零部件之一，其主要結(jié)構(gòu)是由一對經(jīng)過研磨加工后達(dá)到鏡面級的動環(huán)和靜環(huán)組成，其中動環(huán)通過傳動座固定在泵軸上，靜環(huán)通過壓蓋固定在泵體上，動環(huán)與泵軸，靜環(huán)與泵體分別通過密封圈達(dá)到密封，在泵旋轉(zhuǎn)時，動環(huán)和靜環(huán)的密封面通過傳動座上的彈簧推力保證兩者的緊密粘合作相對旋轉(zhuǎn)運動來密封。為了有效保護潛水泵的電機內(nèi)腔不進水，要求潛水泵分別在泵殼和油室之間、油室和電機室之間分別安裝一套獨立的機械密封來達(dá)到二級防泄漏的目的。采用各自獨立的機械密封的作用是保護水泵電機內(nèi)腔在第一道密封失效時不至于馬上進水，而且鑒于此密封部位的重要性，一般建議機械密封采用進口、合資或知名國產(chǎn)品牌，以保證潛水泵的密封功能。

2 選擇合適的保護功能監(jiān)測水泵的運行工況

由于潛水泵長期放置水中，其運行工況不能直觀的觀察到，為保證在潛水泵有問題時能及時發(fā)現(xiàn)處理，選用合適有效的潛水泵監(jiān)測保護功能對設(shè)備會起到良好的預(yù)防保護作用。

（1）根據(jù)潛水泵的工作情況，漏水監(jiān)測保護是最重要的一個環(huán)節(jié)，它能在水泵漏水之時發(fā)出訊號，保護潛水泵電機定子不會因進水而燒毀。根據(jù)潛水泵基本都是立式泵的形式和容易發(fā)生的漏水部位，一般需要設(shè)置三種漏水保護：接線端漏水監(jiān)測保護、電機內(nèi)腔進水監(jiān)測保護、油室進水監(jiān)測保護。如圖1所示。

圖1 水泵監(jiān)測保護

有了這3個漏水保護，就可以從上到下幾個容易進水的渠道監(jiān)測到漏水的訊號，在水泵電機進水燒壞前發(fā)出報警訊號，有效的保護水泵電機。目前國內(nèi)泵廠較普遍的保護監(jiān)測方式就是通過進水時線路導(dǎo)通的監(jiān)測方式來做漏水監(jiān)測保護。

（2）對于大功率的潛水泵，其配件相對價格較高，維修費用也高，及時發(fā)現(xiàn)重要部位的問題及時處理對于保護水泵、減少維修費用也是很重要的，因此，對于功率大于18 kW的潛水泵，還需要安裝軸承超溫和定子超溫這兩種保護。軸承超溫一般是由于軸承缺油或是磨損嚴(yán)重所致，如發(fā)現(xiàn)及時進行處理就可以避免因軸承損壞而進一步損壞機械密封、撞傷電機定子、葉輪等問題的發(fā)生；定子超溫一般是由于電機外殼積垢等原因造成冷卻效果不好所致，通過定子超溫保護就可以及時發(fā)現(xiàn)問題進行處理，避免定子燒毀的問題出現(xiàn)。目前國內(nèi)泵廠較普遍的超溫保護是采用在每一相繞組中串接溫度熱敏電阻，當(dāng)溫度超過電阻設(shè)定溫度時熱敏電阻線路斷開報警的監(jiān)測方式進行超溫保護。

3 選用合適的材質(zhì)保障潛水泵的防腐性能

因污水廠潛水泵是整個安裝在污水中，很容易受污水中的酸堿、有機物等腐蝕，故此要根據(jù)潛水泵的不同部位選擇合適的材質(zhì)，減少潛水泵在正常使用周期內(nèi)因銹蝕而造成的故障。

（1）泵軸和電機軸同為一體，下部與機機械密封、葉輪裝配，與污水直接接觸，因此要求采用馬氏體不銹鋼2Cr13材質(zhì)，通過調(diào)質(zhì)淬火處理，使泵軸既有一定的強度、剛度，又能耐污水腐蝕。

（2）為保證潛水泵的密封牢固，拆檢方便，要求所有螺絲緊固件都必須采用S316不銹鋼材質(zhì)，因為螺絲經(jīng)過車床加工，帶有一定的雜質(zhì)，從使用的過程中發(fā)現(xiàn)，只有采用S316不銹鋼材質(zhì)的螺絲才能經(jīng)受起污水長期浸泡的腐蝕。

（3）在具備條件的情況下，潛水泵的渦殼、電機殼、葉輪最好全部采用S304不銹鋼以上材質(zhì)，這樣防腐性能較好，但同樣的，采購成本也會較高，特別是大功率潛水泵的材質(zhì)如全部采用S304不銹鋼材質(zhì)，單材料成本就比鑄鐵要高好幾倍；如從節(jié)約成本方面考慮，可要求上述零部件全部采用鑄鐵HT200鑄造，其表面要求光滑無砂眼、裂縫，同時對與水接觸表面均作噴丸二次拋光除銹并達(dá)到Sa2.5級，再進行靜電噴涂環(huán)氧樹脂粉末工藝處理，涂層厚度大于0.3 mm且小于1.4 mm。通過這樣防腐處理后雖然沒有S304不銹鋼材質(zhì)那么好的耐腐蝕性能，但成本明顯降低，性價比高，也基本能滿足潛水泵在使用壽命內(nèi)正常工作。

4 應(yīng)用情況

上述選擇潛水泵的注意事項是我公司在多個污水廠工程應(yīng)用中總結(jié)出來的經(jīng)驗，而且這些要求目前國內(nèi)外的水泵廠均能實現(xiàn)。我公司近幾年采用上述要求采購潛水泵，在污水廠工程的應(yīng)用中取得良好的效果，達(dá)到了潛水泵故障率低，檢修保養(yǎng)方便，節(jié)約成本的目的。