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孤河泵站潜水轴流泵故障分析

  摘 要:潜水轴流泵是孤河水库提升泵站的重要蓄水设备。由于泵站运行环境较差,运行中显现出损坏率高、维修成本高的缺点。因此,在泵站运行中,采取对过流设施加强维护,及时清理前池淤泥和杂物,加强机泵维修监督检查等措施,对延长机组使用寿命,降低维修成本十分重要。
  本文对其在这些年运行中出现的故障进行统计分析,提出改进措施。
  关键词:潜水轴流泵;故障;维护
  DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.117
  1 孤河提升泵站概�r
  1.1 孤河水库
  孤河水库位于东营市河口区六合乡北侧,是河口地区最大的水库,原水经净化处理后,为河口地区提供工业、生活用水。
  孤河水库于1985年动工兴建,1987年底投产运行,设计库容2780万m3,蓄水面积8.0km2,设计水位7.5m,设计水深3.5m,库区围坝总长10.48km。
  1.2 孤河提升泵站
  位于孤河水库南坝, 1987年建成投产。为了适应形势的发展,2007年对孤河提升泵站进行了改造,将12台28ZLB―70型轴流泵改造为6台ZQ2810-4型潜水轴流泵。泵站设计提升能力10m3/s,装机总容量960kw,年蓄水量2500―3000万m3。
  孤河提升泵站的潜水轴流泵,有排量大,噪音小,操作简单等诸多优点,但由于孤河提升泵站提升黄河原水,含沙量大,渠道长,挟带杂草及其它杂物较多,对运行中的潜水轴流泵构成严重威胁。同时,机组维修困难,费用高。因此,加强潜水轴流泵维护和故障预判,对延长机组使用寿命,降低维修成本十分重要。
  2 潜水轴流泵的特点
  潜水轴流泵驱动水泵的电动机是干式全封闭潜水三相异步电动机,可以长期浸入水中运行,具有传统机组一系列无可比拟的优点。(1)由于电机与水泵构成一体,现场安装方便、快速。(2)由于潜入水中运行,减少安装面积,节约工程造价30~40% (3)噪声低,泵站内无高温,改善操作环境。
  尽管如此,潜水轴流泵也存在以下缺点:(1)潜水电泵故障处理难度大。(2)泄露。电潜泵的泄露主要是机械密封和电缆漏水。 (3)电气故障。由于电潜泵电机长期工作在环境恶劣的水下,电动机烧毁的事故经常发生。
  3 孤河提升泵站潜水轴流泵运行故障统计分析
  3.1 孤河提升泵站潜水轴流泵故障统计
  自2007年11月份改造投产运行以来,6台潜水轴流泵累计运行34364h,累计提升水量18557万m3,为河口区工农业生产、居民生活用水做出了突出贡献。但是,在运行中,潜水轴流泵经常出现故障,显现出维修成本高的缺点。
  孤河提升泵站潜水轴流泵自投入运行以来,累计维修27台次,其中因机组强烈振动,噪声大维修9台次;因电机绝缘低维修6台次;因电流高维修7台次;因出水量小维修2台次;因无法启动维修2台次。
  3.2 潜水轴流泵故障较多的原因分析
  (1)提升介质:潜水轴流泵适用于提升清水,而孤河提升泵站提升黄河原水。黄河原水含沙量大,易造成叶轮、导叶体等过流部件的磨损,对轴承、机械密封等部件也构成威胁;输水渠道长(近30km),渠道内杂草杂物较多,拦污栅捞起的木桩、苇杆等杂草杂物,有可能从拦污栅后进入前池,易造成转动部件卡死、堵塞等。冬季蓄水过程中,大量浮冰涌入前池,加上前池中存水结成的大量冰块,都是潜水轴流泵运行的严重不安全因素。
  (2)泵站设施:引水闸设计过流能力10m3/s,6台潜水轴流泵提升能力10m3/s。但由于闸后有拦污栅,过流量降低。更重要的是黄河原水高含沙量,造成桥洞、前池的严重淤积,大大降低其过流能力。自2007年至今,6年多时间,前池淤积量达6000多m3,淤积深度2.1m,仅靠中间由流水冲刷的一条6m宽的沟道过水,前池失去蓄水调节能力,致使潜水轴流泵长期在不安全状态下运行。
  (3)管理及维修:一是巡查中存在的问题。泵站运行时由1―2人值班,拦污栅运转时值班人员可能不在现场。夜间,前池水位标尺看不清,值班人员对水位的判断困难。二是对蓄水时间的掌握问题。2013和2014年,两次冬季蓄水,造成拦污栅损坏4台次,潜水轴流泵损坏3台次的严重后果。三是泵站操作人员培训问题。操作人员对潜水轴流泵的特点认识不足,对故障前表现出的现象缺乏应对措施。四是维修方面存在问题。如电机绝缘低是由于机械密封损坏引起的,但对于机械密封损坏的原因没能检查维修,造成一台泵在一个蓄水周期内多次损坏,重复维修的现象。
  4 应对措施
  通过对孤河提升泵站潜水轴流泵多次损坏的原因分析,应着重从拦污效果、定期清淤、运行管理及维修等方面提出改进措施。
  4.1 增强拦污机拦污效果
  一是加强拦污栅的维修保养,确保蓄水时运转顺畅;二是根据渠道渠道来水中杂草量,定时运行拦污栅,及时清理打捞上来的杂草杂物;三是在拦污栅后设一道隔墙,并人工清理因卡在链条上不能自行落下的木桩等较大杂物,防止杂物从拦污栅后进入前池。
  4.2 定期清淤,增强过流能力
  渠道来水通过工作桥进入前池,因水面突然变宽,水中泥沙极易淤积。根据这些年的淤积情况,每年淤积30cm左右,因此,应2―3年对前池进行一次清淤,以保证前池一定的蓄水调节能力,保持运行水位。
  4.3 加强运行管理
  (1)加强设备日常维护,正确制订点检标准,并严格执行。点检就是通过对设备运转部件作正确详细分析后,制订标准,然后采用各种手段,例如望、闻、摸、嗅等,对这些部位按测定标准定人定时进行运转正常性判定。
  (2)加强操作人员培训,提高人员素质。操作人员是设备的直接使用者,常年累月就在设备跟前,对设备的使用性能应当更要熟悉。通过提高人员对潜水轴流泵的认识水平,能够在机组故障前,先发觉,并且能够采取恰当的应对措施,降低机组的损坏机率。
  (3)加强维修监督检查。一是要合理安排大、中、小修时间及内容。检修内容应定为喇叭口、叶轮坚固螺丝松紧度,轴承、机械密封磨损状况及电机绝缘度检测等易损部件。二是设备绝不能带病运行。设备发生故障后,应立即组织人员抢修。对于重要部位,应制订严格维修标准,对维修人员给以指导和正确约束。三是要严格维修质量检查。设备维修结束后,设备管理人员和生产技术人员一起对维修质量进行检查。项目包括结构检查和精度检查。如机械密封损坏,首先要检查是由于来水挟带异物磨损,还是因为轴承损坏,致与泵轴磨损。如属第二种情况,应当同时更换轴承。精度检查即检查修后设备是否保持原有精度和性能。如叶片外圆与喇叭口间隙等等。


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