熱噴涂和電鍍耐磨合金技術(shù)在轉(zhuǎn)動設(shè)備軸封上的應(yīng)用

1、    熱噴涂和電鍍耐磨合金技術(shù)在轉(zhuǎn)動設(shè)備軸封上的應(yīng)用    吳濤摘 要：本文論述了轉(zhuǎn)動設(shè)備當(dāng)中，骨架、填料類軸封泄漏的主要原因。并結(jié)合實(shí)例進(jìn)行分析，運(yùn)用在軸（軸套）上熱噴涂和電鍍耐磨合金的方法進(jìn)行解決。關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)動設(shè)備；軸封泄漏；軸；熱噴涂；電鍍對于轉(zhuǎn)動設(shè)備來說軸封泄漏是最常見的故障?！拜S封”，從字面上理解：一個是“軸”，一個是“封”。軸封泄漏如果是“封”出現(xiàn)了問題，比如骨架油封、盤根、填料環(huán)等易損件發(fā)生磨損，可以進(jìn)行更換。但如果是與之配合做相對運(yùn)動的“軸”出現(xiàn)了問題，比如泵軸、軸套、壓縮機(jī)活塞桿等價值昂貴的非易損件發(fā)生磨損，又該怎么辦呢？經(jīng)過我們研究

2、，制定了在“軸”上熱噴涂或電鍍耐磨合金（包括硬質(zhì)合金、錳鐵合金等）的方案，以達(dá)到提高“軸”耐磨性的目的。這個方案先后在聚丙烯粉料輸送風(fēng)機(jī)（羅茨風(fēng)機(jī)）c401a/b，聚丙烯第二反應(yīng)釜d202，聚丙烯丙烯氣壓縮機(jī)c301c以及1#制氫天然氣壓縮機(jī)c101a/b等設(shè)備的“軸封”上得到了應(yīng)用，并取得了顯著的效果。通過在“軸”上熱噴涂或電鍍耐磨合金不但使磨損的“軸”得到了修復(fù)，消除了泄漏故障，而且“軸”經(jīng)過熱噴涂或電鍍耐磨合金之后，其耐磨性顯著增強(qiáng)，極大的提高了“軸”的使用壽命。不但延長了設(shè)備的運(yùn)行周期，降低了員工檢修的勞動強(qiáng)度，而且節(jié)約了大量的機(jī)物料費(fèi)用。聚丙烯粉料輸送風(fēng)機(jī)（羅茨風(fēng)機(jī)）c401a/b軸

3、承箱上的軸套在熱噴涂耐磨合金之前，經(jīng)常發(fā)生磨損，導(dǎo)致油封漏油甚至甩油。即便對油封進(jìn)行了改造，軸套磨損問題也依然存在，設(shè)備漏油問題始終沒有徹底解決，嚴(yán)重影響設(shè)備的長周期運(yùn)行；該設(shè)備檢修一次勞動強(qiáng)度很大，更換新軸套也要花費(fèi)一定的費(fèi)用，因漏油導(dǎo)致現(xiàn)場環(huán)境衛(wèi)生很差；圖1是聚丙烯粉料輸送風(fēng)機(jī)（羅茨風(fēng)機(jī)）c401，軸承箱上一共5個動密封點(diǎn)，密封方式為轉(zhuǎn)動的軸套與靜止的復(fù)合油封緊密配合（見圖2）。由于該設(shè)備的漏油問題一直未徹底解決，我們將這兩臺設(shè)備列入了15年大修項(xiàng)目。在大修期間，對這兩臺設(shè)備進(jìn)行拆卸后發(fā)現(xiàn)軸套和預(yù)先判斷的一樣，發(fā)生了磨損（見圖3）。我們對此進(jìn)行了研究，并從機(jī)械密封動環(huán)上找到了靈感：機(jī)械密封

4、動環(huán)的材質(zhì)大多是硬質(zhì)合金，其主要成分為碳化鎢和粘結(jié)劑鈷，耐磨性很強(qiáng)。能不能在軸套表面形成一層硬質(zhì)合金耐磨層呢？經(jīng)過我們查找，了解到了熱噴涂硬質(zhì)合金技術(shù)。該技術(shù)是利用熱源將硬質(zhì)合金加熱至熔化狀態(tài)，并以一定的速度噴射沉積到經(jīng)過預(yù)處理的軸套表面形成涂層的方法。于是我們制定了在軸套表面熱噴涂硬質(zhì)合金的方案。該方案在相關(guān)方支持下成功實(shí)施。圖4是熱噴涂硬質(zhì)合金后的軸套。這兩臺設(shè)備采用熱噴涂硬質(zhì)合金方案后，已運(yùn)行半年以上，未發(fā)現(xiàn)有漏油現(xiàn)象。圖5是聚丙烯第二反應(yīng)釜d202，密封采用機(jī)械密封加盤根密封的型式。2015年大修對該釜進(jìn)行拆卸后發(fā)現(xiàn)，密封軸套在與盤根配合的位置發(fā)生了磨損（見圖6）。和2.1聚丙烯粉料輸

5、送風(fēng)機(jī)制定的方案一樣，我們也采用了在軸套表面熱噴涂硬質(zhì)合金的技術(shù)。圖7是熱噴涂硬質(zhì)合金后的軸套。該釜采用熱噴涂硬質(zhì)合金技術(shù)后，已運(yùn)行半年以上，密封未發(fā)現(xiàn)有泄漏現(xiàn)象。2015年大修對該壓縮機(jī)進(jìn)行拆卸后發(fā)現(xiàn)，二級活塞桿磨損嚴(yán)重（見圖11）。為了從根本上解決活塞桿磨損的問題，我們進(jìn)行了研究，并從相關(guān)資料上了解到了電鍍錳鐵合金技術(shù)。該技術(shù)是一種電化學(xué)反應(yīng)，也是一種氧化還原反應(yīng)，是將零件（活塞桿）浸在金屬鹽溶液中作為陰極，將錳鐵合金材料作為陽極，接直流電源后，在零件（活塞桿）上沉積出錳鐵合金涂層的方法。錳鐵合金具有很強(qiáng)的耐磨性，可有效防止活塞桿的磨損。于是我們制定了在活塞桿表面電鍍錳鐵合金的方案，該方案

6、在相關(guān)方的支持下，成功實(shí)施。圖12是電鍍錳鐵合金后的活塞桿。在該方案實(shí)施后不久，2015年9月，我們對制氫兩臺天然氣壓縮機(jī)c101a/b進(jìn)行大修，對壓縮機(jī)拆卸后發(fā)現(xiàn)4根活塞桿都有不同程度的磨損。按照經(jīng)驗(yàn)，我們也制定了電鍍錳鐵合金的方案，并成功實(shí)施。到目前為止，以上三臺壓縮機(jī)都運(yùn)行良好，未發(fā)現(xiàn)有介質(zhì)泄漏的現(xiàn)象。熱噴涂耐磨（硬質(zhì)）合金技術(shù)在石油石化行業(yè)很廣闊的推廣價值，尤其在轉(zhuǎn)動設(shè)備軸封上應(yīng)用前景廣闊。可大體分為兩類：一是設(shè)備上帶有骨架油封類，如往復(fù)活塞壓縮機(jī)及其電機(jī)、羅茨風(fēng)機(jī)、螺桿壓縮機(jī)、隔膜壓縮機(jī)、減速機(jī)、液力耦合器、壓縮機(jī)注油器、粉料旋轉(zhuǎn)閥以及各種機(jī)泵等，二是設(shè)備上帶有填料（盤根）類，如反應(yīng)釜、粉料干燥機(jī)、再生風(fēng)機(jī)、除塵風(fēng)機(jī)、特閥、真空泵、柱塞泵等。熱噴涂耐磨（硬質(zhì)）合金技術(shù)還具有幾大特點(diǎn)：一是設(shè)備輕便，可現(xiàn)場施工；二是適應(yīng)性強(qiáng)，一般不受工件尺寸大小及場地所限；三是涂層厚度可以控制；四是大部分金屬表面均可采用該技術(shù)。以上特點(diǎn)更增加了該技術(shù)在轉(zhuǎn)動設(shè)備軸封上應(yīng)用的推廣價值。電鍍耐磨（錳鐵）合金技術(shù)和熱