趙（zhào）爾班（bān） 霍風華 馮滿昌
（吉林石化公司丙烯腈廠，吉林吉林 132021）
摘 要：為（wéi）消除離心泵軸封處的泄漏現象，通過更換潤滑劑以及對油封進行改造等方法加以（yǐ）解決，改善了設備環境狀況，實現（xiàn）了清潔生（shēng）產。
關鍵詞：離（lí）心（xīn）泵；軸承；潤滑；改造
在化工生產中，大量使用離心泵作為各種工藝（yì）介（jiè）質輸送（sòng）的動力源。離心泵的維護（hù）成為化工裝置長周期（qī）穩定生產的重要保證（zhèng），而軸承（chéng）的良好潤滑又是離心泵長期穩定運轉的重要保證。化工裝置的（de）離心泵軸承多數采用滾動軸承，在電機帶動下高速運轉因而產生大量熱量，良好的潤滑可將軸承的各（gè）個相對運動部件之間形成油膜，從（cóng）而保護各個（gè）部件不發生接觸性摩擦，減少因磨擦造成的功（gōng）耗，降低各部件的磨損，還可（kě）起（qǐ）到冷卻、防塵、防鏽及吸振等作用。搞好設備潤滑是保證設（shè）備正常運轉、減少設備磨損、防止設備事（shì）故、降低動力（lì）消耗（hào）、延長修理周期和設備使用壽（shòu）命的有（yǒu）效措施。
目前化工裝置（zhì）中的離心泵軸承潤滑主要采用（yòng）潤滑油油浴潤滑的方式。這種方法使（shǐ）用簡單、維護便捷（jié）。通過旋轉（zhuǎn）的軸承部（bù）件或掛在軸上的帶（dài）油環帶起軸承箱內的潤滑油，使其（qí）飛濺到軸承的各個部位實施充分的（de）潤滑，Z後（hòu）又落回到油箱中被再次帶起。這種方式要注意油量的控製，油量過少會造成軸承潤滑不（bú）充分而提前磨損失效；油量過多又會造成（chéng）軸承溫度過高。一般以軸（zhóu）承箱內潤滑油麵高（gāo）度略低於軸承Z下方滾動體（tǐ）的中心線為宜。在實際使用中發現（xiàn），由於軸承箱端蓋側（cè）的油封經常出現潤滑油滲漏，這一方麵對裝置現場的（de）環境造成汙染；另（lìng）一方（fāng）麵（miàn）若巡檢不及時，油封與軸之間（jiān）的間隙因磨損（sǔn）增大造成潤（rùn）滑油泄漏較多，當油位低於軸（zhóu）承Z下部的滾動體時，會導致（zhì）軸承潤滑不良，致（zhì）使軸承內各相對（duì）運動部件之間無法形成油膜，軸承（chéng）內各（gè）部件相互接觸摩擦，產生的熱量不能迅速地帶走，軸承的滾動體、內外圈等部件局部受熱膨脹、間隙縮小（xiǎo），軸承滾動體無法在（zài）軸承內外圈之間進行相對運動，從而導致軸承（chéng）抱死、燒毀，甚至造成泵軸等重要部件的嚴重損（sǔn）壞。
為解（jiě）決潤滑油泄（xiè）漏（lòu）問題，采取了以下幾種措施和方法，經多（duō）次實踐驗（yàn）證，效果非常明顯。
1 將軸承由油潤（rùn）滑改為脂潤滑
將易流動（dòng）的潤滑油改（gǎi）為粘稠、不易流淌的潤滑脂，即可（kě）徹底解決離心泵潤滑（huá）油滲漏問題。將潤滑油改為（wéi）潤滑脂，主（zhǔ）要從滾動（dòng）軸承的工作溫度、軸承負荷（hé）和工（gōng）作轉速三方麵進行（háng）考慮：
（1）工作溫度。由於潤滑脂的粘度與溫度緊密相關（guān），球軸承潤滑脂的黏度一般不應低於13mm2/s，滾子（zǐ）軸（zhóu）承（chéng）潤（rùn）滑脂的黏度一般不（bú）應低於20mm2/s。在選（xuǎn）擇潤滑（huá）脂時（shí），應重點考慮潤滑脂的滴點、針入度和低溫性能。一（yī）般軸承的工作溫度（dù）須低於潤滑脂滴點10～20℃。
（2）軸承負荷。由於軸承的負荷越大，潤滑脂的黏（nián）度應（yīng）越高，即選用針入度小的潤滑脂類型，以保證在接觸麵（miàn）間有效地（dì）形成潤滑油膜。隨著軸承負荷的（de）遞（dì）減，潤滑（huá）脂的黏度也應隨之（zhī）降低。
（3）工作轉速。軸承（chéng）的（de）工作轉速越（yuè）高，套圈、滾動體（tǐ）和保持架運動中引起的（de）摩擦發熱越大，可用不同滾動軸承（chéng）類型的速度指數dn值來判斷。d為滾動軸承內徑和外徑的平均值（zhí），單位為mm；n為軸承每分鍾的轉速，單位為r/min。對深溝球軸（zhóu）承、調心球軸承（chéng）和角接觸球軸承為160000；圓柱（zhù）滾子軸承為120000；圓錐滾子軸承為（wéi）100000；調心滾（gǔn）子（zǐ）軸承為80000；推力球軸承為40000[1]。
經對現場穩定運行的離心泵觀察（chá）發現，由於泵內介質的熱量可沿泵軸傳遞到軸承，故軸（zhóu）承的工作（zuò）溫度與泵內所輸送工藝介質的溫度有關；而軸承運轉過程中（zhōng）也產生熱量，盡管這部分熱（rè）量大都會被潤滑油帶走，但經實測（cè）軸承處的工作溫（wēn）度一般要（yào）比介質（zhì）溫度高出15～20℃。另外還要考（kǎo）慮冬季、夏季的溫差影響，泵房內冬季Z低約為（wéi）10℃，而夏季（jì）可高（gāo）達40℃以上。同時為確保改為潤（rùn）滑脂（zhī）後便（biàn）於管理，應選用一種適用範圍廣的潤滑脂作（zuò）為潤滑油的替代品。基於以上考慮，Z終選用（yòng）3號通（tōng）用鋰基脂作為潤滑油（yóu）的替代品。
3號通用鋰基脂理化特性：適用溫度範圍：-20-120℃；滴點不低於180℃；工（gōng）作錐入度（1/10mm）為220-250。
由此，假（jiǎ）設改造後軸承工作溫度為120℃，考慮到介（jiè）質溫度和冬、夏季溫差，介質溫度不能高於70℃；為穩妥起見，對工藝介質工作溫度低（dī）於70℃的離心泵進行潤滑劑的改造（zào）。Z後還要考慮工（gōng）作轉速的情況，一般離心泵驅動電機（jī）轉速為1490r/min或2900r/min，采用深溝球軸承、調心球軸承、角接觸球軸承和推力球軸承。根據速度指（zhǐ）數dn值的限製，來確定軸承內徑是否符合改造（zào）要求。
具（jù）體改（gǎi）造措施：拆開（kāi）軸承箱，將其中（zhōng）潤滑油排淨，用洗油（yóu）將（jiāng）軸承箱內各部件清洗幹淨後，在軸承內外套圈之間的滾動體和（hé）保持（chí）架表麵塗抹上潤滑脂，要確保（bǎo）潤滑脂完全充滿。然（rán）後根據軸承的規格（gé）加工相應的軸承擋圈（quān）並固定在軸承麵向軸承箱一側的軸上，其（qí）外徑略大於軸承外圈的內徑，並在軸向上與（yǔ）軸承保持（chí）1-2mm的（de）間隙，同軸承外側的軸承壓蓋一同形成充滿潤滑脂的潤（rùn）滑室（shì）。自軸（zhóu）承箱項部軸承座的位置上開出一小孔作為潤滑脂（zhī）補加孔。補加時，拆開軸承端蓋，邊（biān）盤（pán）車邊用幹油槍自補加孔注入潤滑脂，直到潤滑脂自（zì）拆開的端蓋處（chù）擠出視為加滿。安（ān）裝好軸承端蓋（gài），將軸承箱上部的加油孔、底部的排油口絲堵拆除。在日常運轉過程中，若軸（zhóu）承（chéng）損壞造成磨損加（jiā）劇或潤滑脂變質（zhì），會（huì）導（dǎo）致軸（zhóu）承潤滑環境變差，溫升較高，致使潤滑脂受熱自底部排油（yóu）口流淌出來。日常巡檢時發現底部排（pái）油（yóu）口（kǒu）有（yǒu）油脂流出，或用紅外測（cè）溫儀檢測軸承（chéng）座處溫度超過70℃時，則需（xū）要馬上（shàng）停泵拆檢軸承端（duān）蓋，檢查油脂是（shì）否不足或出現（xiàn）軸承損壞的情況。
改造實（shí）例：磁力泵型號為CMZA40-250A，該泵（bèng）工藝介質溫度為常溫，軸承箱處溫度（dù）經實測不超過（guò）45℃，泵轉（zhuǎn）速為1450r/min，其外磁軸承潤滑原采用46#透平油，通過掛在（zài）軸承定位（wèi）環上的（de）兩個帶油環（huán）將軸承箱中潤滑（huá）油帶起飛（fēi）濺到兩套6306軸承上進行潤滑（見圖1）。經計算，其dn值約（yuē）為60000遠低於所要求的（de）160000，故可采用潤滑脂潤滑。根據圖1中的結構，在前後兩套軸承（chéng）之間有一定位套，沿軸向固定在兩套軸承的（de）內圈內，同時該套（tào）還掛有兩件帶油環。改造後，去除帶油環（huán），在定位套上增加兩個檔油圈。檔油圈內徑（jìng）略大於定位套外徑，其外（wài）徑略大於軸承外圈的內邊緣直徑，並通過（guò）緊固螺釘固定在定位套上，與軸承保持1-2mm的軸向間（jiān）隙。加滿3號通用鋰（lǐ）基脂後進行運轉，軸承處的振動值和表麵溫度與采用潤滑油潤滑時沒有明顯區別。
2 改造離心（xīn）泵的油封形式
對於不宜改為潤滑脂潤滑的離心泵，可從其他方麵考慮（lǜ）進行（háng）改（gǎi）造（zào）。若要保（bǎo）證離心泵長周期運轉（zhuǎn），首（shǒu）先要確保油封無泄漏。一般（bān）離心（xīn）泵采用（yòng）的油封主要為毛氈密封、迷宮密封、唇形骨架油封。老式（shì）的毛氈密封由於滲漏潤滑（huá）油非常嚴重，許多化工裝置中早已不（bú）使用。而傳統的（de）迷宮密封由（yóu）於與軸存在（zài）徑向間隙，使得軸承箱與外界環境相通，導致外界環境中的粉塵和水汽會進入軸承箱內汙染軸承和潤滑油，甚至停（tíng）泵時軸承箱內過多的潤（rùn）滑油可沿軸與軸封間的空隙泄漏到外界環（huán）境中（zhōng），造成汙（wū）染。而骨架油封由於其外徑與軸承端（duān）蓋的油封座有一定的過盈量，故（gù）可固定（dìng）在（zài）端蓋上（shàng），而（ér）內側的密封唇口因靠彈簧的緊（jǐn）固使其（qí）內徑略小於軸外徑，故可緊箍在（zài）軸（zhóu）上，確（què）保在泵運（yùn）轉過程（chéng）中阻止潤滑油滲漏，目（mù）前在一般離心泵中應用較為廣泛。但骨架油封也存在（zài）一些問題。一般經過一段時間（約4-6個（gè）月）的運轉，油（yóu）封內（nèi）側的（de）密封唇發生磨損，導致與軸之間出現間隙，仍會出現泄漏情況。當更換油（yóu）封（fēng）時，需將泵全部解（jiě）體，增加了工人（rén）勞動強度，又容（róng）易（yì）在解體檢修（xiū）中造成葉輪、軸承等部件（jiàn）不必要的（de）損壞；若不更換油封，潤滑油泄漏，不利於密封，直接影響軸承壽命（mìng），甚至對泵軸等主要部件造成不必要的（de）損壞。
采用潤滑油對軸承進行潤滑的離心泵，隻要油封能夠長周期無泄漏運轉，即可確保軸承的（de）良好潤（rùn）滑和長期（qī）運轉。對此，經（jīng）過（guò）對（duì）近幾（jǐ）年使用（yòng）的新型油封的考察：非接觸磁（cí）力油封能夠保證（zhèng）連續長周期運行無泄漏，其壽命基本與（yǔ）軸承的壽命相當；適用於（yú）振（zhèn）動量特別是竄動量不大的連續運轉設備，價格較高，故將磁力油封（fēng）用於生產能力大、精度高的關鍵（jiàn）機泵，在一（yī）般離心泵上並非是經濟（jì）可行的選擇方案。另一種新型的剖分（fèn）式唇（chún）形（xíng）骨（gǔ）架（jià）油封較適合一般（bān）離心泵。其與普通的唇形骨架油封相比，隻是在油封環上開出一（yī）個約45°的斜口，將原來封閉的（de）環形彈簧改為一根可通過兩端掛鉤連（lián）成一個封閉環（huán）的彈簧體。實際使用時，將（jiāng）油封的斜口錯開套到軸上，在斜口處塗抹（mò）密封膠將其（qí）粘成一個封（fēng）閉的環形（注意將斜口位置放（fàng）在上部），將彈簧通過掛鉤連成環形放入唇型（xíng）骨架油封內側的槽內，將密封（fēng）唇口緊密地固定在軸上（shàng），Z後沿軸向將油封壓（yā）入（rù）軸承端蓋的油封座內，可與普通骨架油封一樣起到（dào）封油的作（zuò）用。盡管該（gāi）油封運行壽命與普通油封一樣，隻有4-6個月，但其拆檢更（gèng）換（huàn）方便，不（bú）必對泵進行解體。隻需（xū）進行停泵，排淨軸承箱內的（de）潤滑油後，一名普通的鉗工隻（zhī）用10分鍾即（jí）可完成這（zhè）種（zhǒng）剖分油封的更換工作，大大降（jiàng）低了維（wéi）修的（de）強度，減少了因設備頻繁拆檢對（duì）各個部件的損（sǔn）傷。
3 小結
在長期的維修維護實踐中，對離（lí）心泵進（jìn）行了一些簡單而實用的改進，確保了現場各（gè）類離心泵軸承潤滑充分，保證了（le）設備的穩定運轉，減少了現（xiàn）場的跑冒滴漏，實現了節約資源，保護環境。
參考文獻
【1】董建（jiàn）民,黃（huáng）紅梅.滾動軸承的潤滑方式[J].今日科苑,2009,(14):68-69.
來源：《石油和化工設備》2011年第14卷
