淺談泥漿泵密封技術(shù)的改進(jìn)與應(yīng)用

謝平

（陜西省一八五煤田地質(zhì)有限公司，陜西 榆林 719000）

我國煤炭資源分布分散，經(jīng)濟的發(fā)展和社會建設(shè)的需求促進(jìn)煤田地質(zhì)勘探技術(shù)必須隨之發(fā)展進(jìn)步。在煤田地質(zhì)勘探過程中，積累了豐富的泥漿泵技術(shù)密封的相關(guān)經(jīng)驗，以提高泥漿泵的工作效率，同時推進(jìn)性能優(yōu)越的泥漿泵和密封材料的發(fā)展。在實際的鉆探生產(chǎn)中，自從小型泥漿泵在20 世紀(jì)的70 年代開始運用后，地質(zhì)勘探工程的發(fā)展離不開勘探機械的發(fā)展，尤其是對于煤田地質(zhì)勘探工作中，山東中探生產(chǎn)的NBB 系列250/260/280 型泥漿泵，以及衡陽探礦廠的BW150，250 型泥漿泵產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)步和成熟。大流量、高壓力、小體積泥漿泵的出現(xiàn)，極大地減少了質(zhì)量問題，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了生產(chǎn)成本。隨著泥漿泵整體制造技術(shù)的成熟，得到全面運用的同時，其在實際施工中所存在的問題也被逐漸地所探知。在實際生產(chǎn)實踐的運用中，重視密封質(zhì)量，才能在生產(chǎn)中有效地保持泥漿泵的性能。為了進(jìn)一步提升泥漿泵密封技術(shù)對于工程施工的發(fā)展，對其進(jìn)行了相應(yīng)的分析，對于如何提升泥漿泵的密封性能的工作質(zhì)量，提出了一些淺顯的建議。

1 泥漿泵的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀

煤田地質(zhì)勘探工程中關(guān)于密封領(lǐng)域的內(nèi)容早在20 世紀(jì)就已開始使用小型泥漿泵。小型泥漿泵設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，結(jié)構(gòu)輕巧靈活，操作、裝配、拆卸維護(hù)方便，疏浚泥漿濃度高，施工成本低，投資少，但也存在著土壤輸送距離短、勞動強度大、生產(chǎn)能力低、長時間運行易形成漏漿、漏氣密封不嚴(yán)等缺點。適用于揚程低、排距近施工場地。對任務(wù)小、工期短、車載鉆機施工的任務(wù)是比較合適使用的，單泵排距應(yīng)不超過200m，最適合在小排量、高壓力的泥漿循環(huán)，在高黏性泥漿和含沙量較多時，質(zhì)量保證率不高，將降低效益。

2 泥漿泵密封技術(shù)的探討與改進(jìn)

2.1 泥漿泵密封技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

近年來，在泥漿泵施工作業(yè)領(lǐng)域，泥漿泵密封形式大都是采用濕式密封，其密封主軸采用的是濕式潤滑密封。也就是用石棉盤根裝在密封室內(nèi)，用以保證泵體與主軸之間不漏漿、不撒氣，從而保證泵體的工作壓力。這種潤滑的方法有一個很大的缺點，就是必須用清水連續(xù)不斷地清除密封室內(nèi)積存的泥砂，以減少泥砂對主軸軸套的磨損。采用這種濕式潤滑密封方式的泥漿泵被習(xí)慣稱為濕式泥漿泵。況且清水來源是必須在工作場地有清水源和增加抽水裝置（水泵和電機），造成了成本增加，同時對水資源也是一種浪費。

2.2 泥漿泵密封技術(shù)改進(jìn)的原因

泥漿泵具有造價低、效率高、施工靈活等優(yōu)點，是煤田勘探工程作業(yè)中不可缺少的機械設(shè)備。它是廣泛的淤積和固結(jié)的主要形式之一。然而，泥漿泵的密封形式影響泥漿泵的機械性能，同時限制了泥漿泵的使用效果，增加了條件的限制，以及設(shè)備操作的復(fù)雜性。每次改變一個地方都需要清理井，不僅要操作泥漿。泵還必須操作清水泵，以便不能提高效率。因此，如何改進(jìn)泥漿泵的密封技術(shù)，提高泥漿泵的機械性能和生產(chǎn)效率是泥漿泵適用于現(xiàn)代化工程需要最根本的問題。針對這一點，我們對放淤固堤泥漿泵密封形式和技術(shù)進(jìn)行了探索研究和改進(jìn)試驗。

2.3 泥漿泵密封技術(shù)的改進(jìn)目標(biāo)與內(nèi)容

針對泥漿泵濕式密封技術(shù)的缺點，對泥漿泵的密封技術(shù)進(jìn)行研究改進(jìn)，主要從以下幾個方面入手：（1）解決施工過程中必須要有清水源和增加抽水裝置的問題；（2）研究泵體與主軸之間因為泥砂磨損過大造成間隙過大而漏漿水，使泵殼內(nèi)沒有足夠的壓力以保證正常工作的難題；（3）解決適應(yīng)條件的局限性，以及操作工作復(fù)雜等多方面原因，使操作工藝簡單化，節(jié)約能源，降低成本，提高效率。

2.4 泥漿泵干式密封技術(shù)

針對泥漿泵濕式密封使用條件的局限性及操作工序復(fù)雜等缺點，對泥漿泵的密封技術(shù)進(jìn)行了大量的研究與改進(jìn)，最終找出密封方案，稱為泥漿泵干式密封。該技術(shù)就是采用骨架油封加潤滑脂的方法來代替濕式潤滑，是在原來泵體上加一臺柱塞式加油機，隨著泥漿泵的運轉(zhuǎn)，利用泵原來所需的動力作驅(qū)動，往密封室內(nèi)加潤滑脂，潤滑脂的加入根據(jù)運轉(zhuǎn)情況間歇，很少一部分潤滑脂隨泥漿流走，大部分由于泵體自身運轉(zhuǎn)而消耗(潤滑脂的使用量平均1kg/8h)。這樣即保證了密封潤滑使泥漿泵處于正常工作狀態(tài)，同時最大的特點是不用清水清砂，因為由于骨架油封的密封作用使泥砂進(jìn)不到密封室內(nèi)。從而免除了清水源，這樣既節(jié)約費用，同時也減少了水資源的浪費。

3 成果應(yīng)用及效益分析

3.1 泥漿泵干式密封技術(shù)在施工中的應(yīng)用

在某個煤田地質(zhì)勘探工程中，泥漿泵密封采用了干式密封技術(shù)，解決了泥漿泵密封的技術(shù)難題，提高了泥漿泵的密封質(zhì)量，保證了泥漿泵的工作壓力和正常運行，確保了泥漿量，從而提高了泥漿泵生產(chǎn)效率，節(jié)約了資金，經(jīng)濟效益顯著。同時加快了施工進(jìn)度，在該次煤田地質(zhì)勘探的施工中，該技術(shù)的全面運用，極大地增加工程施工效率，使得煤田地質(zhì)勘探技術(shù)得到了巨大的發(fā)展，在該技術(shù)條件下，必然會讓其難以再工作。

3.2 泥漿泵干式密封技術(shù)

用于式密封代替?zhèn)鹘y(tǒng)的濕式密封技術(shù)，這也是我們推進(jìn)傳統(tǒng)技術(shù)的一個進(jìn)步。我們在材料和結(jié)構(gòu)的使用方面做了一些改進(jìn)，使之更加科學(xué)合理，符合現(xiàn)代生產(chǎn)的發(fā)展。其優(yōu)點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）采用骨架油封加潤滑脂的方法來代替濕式潤滑，可以連續(xù)往密封室內(nèi)加潤滑脂，保證了泥漿泵的密封潤滑和正常運轉(zhuǎn)。（2）改變了靠石棉盤根裝在密封室內(nèi)，以保證泵體與主軸之間不漏漿、保證泵體工作壓力的傳統(tǒng)做法，提高了密封質(zhì)量和泥漿泵設(shè)備的使用性能。（3）改變了用清水不斷清除密封室內(nèi)積存的泥砂，以減少泥砂對主軸軸套的磨損的單一方法，從根本上解決了軸套磨損問題。（4）解決了工作地點必須有清水源，密封無法完成，泥漿泵施工就無法進(jìn)行的難題，為泥漿泵連續(xù)施工提供保證。（5）減少了水泵和電機等抽水輔助裝置，避免了因施工場地變動的清水源保證，節(jié)約了投資。（6）解決了適應(yīng)條件的局限性，擴大了使用范圍，改善了泥漿泵的使用性能，增強了泥漿泵的生產(chǎn)能力。（7）改變了泥漿泵作業(yè)，同時操作泥漿泵和清水泵工序復(fù)雜的缺點，操作更加簡單，應(yīng)用更加方便靈活，提高了生產(chǎn)效率。

3.3 效益分析

將于濕兩種潤滑密封方法加以對比，可以看出，干式密封具有方便(免供清水源)的特點，而濕式泥漿泵每換一個工作場地就需有一個清水源，干式就避免了這種麻煩，工作現(xiàn)場不能充滿干凈的水，密封也無法完成。泥漿泵施工就無法進(jìn)行的難題，打破了適用條件的局限性，并且密封室上的加油機是隨機安裝的，移動應(yīng)用也比較方便。而濕式泥漿泵用水沖砂還需要抽水裝置，又增加了能源消耗。干式泥漿泵是在不增加動力消耗的條件下工作的，對比可知，后者節(jié)約能源，除低生產(chǎn)成本。再者，泥漿泵干式密封免除清水供應(yīng)，節(jié)約了地下水資源，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，因此，泥漿泵干式比原來的濕式在降低成本，降低能源消耗，環(huán)境保護(hù)方面是有所進(jìn)步的，有著良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

4 結(jié)語

泥漿泵干式密封技術(shù)在黃河堤防加固淤筑吹填泥漿泵施工中發(fā)揮了巨大的作用。目前，組合式泥漿泵遠(yuǎn)距離輸沙仍是比較適合當(dāng)前煤田地質(zhì)勘探的施工技術(shù)，因為其在性價比和結(jié)構(gòu)較為簡單上面所帶來的優(yōu)點，使其可以在煤炭地質(zhì)勘探上有著巨大的運用價值，通過對當(dāng)前泥漿泵的密封方式進(jìn)行分析，不難發(fā)現(xiàn)，在我國經(jīng)濟發(fā)展對于煤炭開采有著巨大需求的情況下，該技術(shù)必然會有著廣泛的應(yīng)用前景和推廣應(yīng)用價值。