淺談企業(yè)深水井及潛水電泵的全壽命周期管理

張永棟

摘 要：深水井及潛水電泵作為企業(yè)的重要設(shè)施和設(shè)備，其全壽命周期管理涉及到計(jì)劃、招標(biāo)、選址、鉆井、使用、安裝、改造、維修等環(huán)節(jié)。本文闡述和分析加強(qiáng)全壽命周期中各環(huán)節(jié)管理工作的重要作用和意義。

關(guān)鍵詞：深水井及潛水電泵；全壽命周期管理

中圖分類號(hào)： TP202+.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2016）19-5-2

1 認(rèn)真做好深水井的選型設(shè)計(jì)工作

①在新上一眼深水井之前要根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)生活的實(shí)際需要進(jìn)行科學(xué)的論證確定新上深水井的流量、揚(yáng)程、深度等技術(shù)參數(shù)。揚(yáng)程不可過高，過高不但造成功率浪費(fèi)，而且系統(tǒng)管道經(jīng)常超壓會(huì)過早損壞。確定合理的鑿井直徑和井深、選擇合適的井壁管的規(guī)格和材質(zhì)，井壁管的材質(zhì)有球墨鑄鐵管、螺旋焊接管、鍍鋅鋼管等。取水層采用橋式濾水管，為防止細(xì)砂進(jìn)入橋式濾水管，周圍應(yīng)嚴(yán)格做好包網(wǎng)處理，按照用水質(zhì)量要求，采取相應(yīng)的特殊工藝處理措施。井管外部的環(huán)狀間隙，采用顆分濾料，填充密實(shí)、不得泄漏。井壁管和橋式濾水管的焊口配合應(yīng)銜接良好，分別開坡口為30-35？并符合有關(guān)對(duì)口質(zhì)量要求，管子與管子之間的垂直度不大于1/1000，焊工必須符合要求并持有市一級(jí)以上有關(guān)勞動(dòng)部門頒發(fā)的焊工合格證件。

②做好施工過程中的質(zhì)量監(jiān)督管理工作。每一個(gè)工序結(jié)束后都要由使用單位驗(yàn)收組人員驗(yàn)收確認(rèn)合格后方可進(jìn)行下一工序施工。必須嚴(yán)格控制的工序包括孔徑—深度—鉆孔柱狀圖、井管孔徑—石英砂粒度—濾網(wǎng)目數(shù)—拉活塞洗井質(zhì)量—成井出水水質(zhì)、水量—全部技術(shù)資料移交等。深井打成后要監(jiān)督施工單位對(duì)深井進(jìn)行拉提活塞，把井中的沙子清除干凈，在拉提活塞的過程中，要不斷的用清水進(jìn)行沖洗，最終達(dá)到水質(zhì)潔凈的效果。要認(rèn)真檢查施工過程中所用沙料的粒度大小、井壁管道厚度及出廠合格證、篩網(wǎng)的規(guī)格型號(hào)是否與施工合同相符、各種材料的配合比、強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)按規(guī)范的規(guī)定選用，并符合現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。對(duì)重要材料應(yīng)有復(fù)驗(yàn)報(bào)告。要求所有安裝的材料不得有變形、扭曲、開裂、孔洞、脫落、開焊等缺陷。

2 認(rèn)真做好深水井潛水電泵的選型工作

2.1 選擇合適的水泵揚(yáng)程

水泵的揚(yáng)程選的過高和過低都是不科學(xué)的，若揚(yáng)程選的過高，往往會(huì)造成水泵的流量降低，導(dǎo)致電流增大、易燒壞電機(jī)，但是滿足不了有一定流量需求的工藝要求。若揚(yáng)程選的過低，往往會(huì)造成水泵的出口壓力降低，流量上升，但是滿足不了有一定壓力需求的工藝要求。所選擇水泵的揚(yáng)程應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際需要與之相近。一般情況下，每100米出口管路大概有3-6米的管路壓力損失，應(yīng)根據(jù)泵的進(jìn)出口壓力損失和水泵本身的效率高低來選擇泵的總揚(yáng)程，泵的總揚(yáng)程要預(yù)留出10%左右的余量，同時(shí)也應(yīng)根據(jù)已測(cè)量出的深井動(dòng)水位、靜水位及水源情況適當(dāng)?shù)恼{(diào)整泵的總揚(yáng)程。

2.2 選擇合理的水泵進(jìn)出口管道規(guī)格

依據(jù)水泵的額定流量和壓力，按照2.5米/秒的流速計(jì)算出所需管徑大小，再接合國(guó)標(biāo)管子公稱直徑進(jìn)行圓整。若選擇管徑過大，造成管路體積龐大及投資費(fèi)用增加。若選擇管徑過小，造成管路阻力增加及水泵的效率降低。

2.3 選擇配套的電纜

根據(jù)潛水泵電機(jī)的功率及工作電流大小，結(jié)合在井中潮濕的工作環(huán)境，選擇合適的線徑和防水的電纜，確定好電纜的規(guī)格型號(hào)后，要選用正規(guī)廠家生產(chǎn)的電纜產(chǎn)品，并且要有電纜產(chǎn)品的檢測(cè)報(bào)告和合格證書。

3 做好設(shè)備使用過程中的維護(hù)保養(yǎng)工作

在深水井泵的正常生產(chǎn)運(yùn)行過程中要做好設(shè)備的巡回檢查工作，密切關(guān)注深水井泵的各運(yùn)行參數(shù)是否在規(guī)定的范圍之內(nèi)，若有異常，及時(shí)采取有效措施，把問題處理在萌芽狀態(tài)之中。深水井潛水電泵使用過程中的注意事項(xiàng)如下：

①檢查潛水電泵的電動(dòng)機(jī)內(nèi)是否按規(guī)定充滿液體。若否，則按規(guī)定補(bǔ)足。

②在井用潛水電泵的引出電纜接配帶電電纜前，用高阻電壓表測(cè)試電機(jī)繞組對(duì)機(jī)殼的絕緣電阻，其值不應(yīng)低于0.5兆歐，否則應(yīng)在接線處進(jìn)行檢查，并找出原因。若充油式電動(dòng)機(jī)絕緣電阻值低，則應(yīng)對(duì)繞組進(jìn)行烘干，并更換其內(nèi)部的絕緣油。

③檢查電動(dòng)機(jī)與水泵的配合尺寸把電動(dòng)機(jī)的竄量控制在2毫米左右，檢查并確認(rèn)盤動(dòng)聯(lián)軸器時(shí)，電動(dòng)水泵軸能轉(zhuǎn)動(dòng)。

④在井用潛水電泵下井前，應(yīng)認(rèn)真按使用說明書處理好電纜外接頭的絕緣與密封。

⑤放入井中的電動(dòng)水泵，只有使之完全潛入水中、進(jìn)水溫度不高于20℃、水的pH值（酸堿度）為6.5—8.5、水中氯離子量不超過400毫克/升及含沙量不超過0.01%時(shí)，才能開機(jī)使用水泵。

⑥與保護(hù)開關(guān)配套使用。電動(dòng)水泵是在井中的水下工作，其運(yùn)行情況難以觀察，若水泵故障運(yùn)行時(shí)無保護(hù)開關(guān)保護(hù)，則極容易使電動(dòng)機(jī)繞組受損。通常，保護(hù)開關(guān)在井用潛水電泵運(yùn)行電流超過1.05倍額定電流時(shí)，能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)動(dòng)作。

⑦確保電動(dòng)水泵三相繞組的端電壓為342-418伏，電壓過高或過低均會(huì)影響水泵的正常運(yùn)行，并且嚴(yán)重時(shí)將損壞電動(dòng)機(jī)繞組。

⑧檢查并確認(rèn)電動(dòng)水泵的額定揚(yáng)程與實(shí)際揚(yáng)程差不超過額定揚(yáng)程的20%，否則應(yīng)拆掉一級(jí)葉輪并用一個(gè)高度與口輪相同的軸套代替或關(guān)小出水閥門，使實(shí)際揚(yáng)程接近額定揚(yáng)程，實(shí)際需要的揚(yáng)程等于井下?lián)P程加上井上揚(yáng)程和損失揚(yáng)程。

4 做好井用潛水電泵的檢修管理工作

4.1 井用潛水電泵常見故障的原因分析

水泵不出水或者出水不連續(xù)，可能是電壓過低、轉(zhuǎn)向相反、水位降低、葉輪口環(huán)與密封環(huán)損壞、電機(jī)燒壞等原因。

電流過大，可能是泵軸彎曲、電機(jī)軸與水泵不同心、過載等原因。

潛水泵電機(jī)定子絕緣電阻低于0.5兆歐，可能是電纜接頭密封失效而進(jìn)水、定子線包線絕緣降低或損壞等原因。

潛水泵振動(dòng)嚴(yán)重，可能是水泵軸彎曲變形、葉輪動(dòng)靜不平衡、水泵殼體各連接螺絲松動(dòng)、潛水泵摩擦井壁等原因。

潛水泵電機(jī)燒壞，可能是電機(jī)缺相運(yùn)行、電機(jī)內(nèi)缺少降溫水、長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)行。

斷軸，井泵不出水，潛水泵電機(jī)運(yùn)行正常，但是電流低；這時(shí)潛水泵泵軸可能已經(jīng)斷開。由于泵軸與潛水泵電機(jī)軸安裝時(shí)不同心或者由于潛水泵泵殼固定螺絲松退導(dǎo)致潛水泵泵軸彎曲受力而斷裂，為避免斷軸事故的發(fā)生要提高泵軸與電機(jī)軸安裝的同心度和對(duì)泵殼固定螺絲采取如加彈簧墊圈等防退措施。

系統(tǒng)阻力大。為減小系統(tǒng)阻力出口管道上的控制閥門要使用閘閥和旋啟式止回閥，應(yīng)盡量避免使用截止閥和升降式止回閥等大阻力的閥門。

4.2 潛水電泵的運(yùn)行與維護(hù)方法

檢查控制箱內(nèi)的過流、過載、漏電保護(hù)等裝置是否配備完整，各電氣零部件動(dòng)作要靈敏可靠、運(yùn)行及動(dòng)作正常。

在深井水泵的運(yùn)行過程中要每小時(shí)檢查一次潛水電泵的電流、電壓及出口壓力，遵循泵的使用揚(yáng)程不低于額定揚(yáng)程85%的規(guī)定，根據(jù)實(shí)際情況通過調(diào)節(jié)水泵出口控制閥門的開度，及時(shí)調(diào)節(jié)泵的流量和揚(yáng)程，確保潛水電泵在允許的額定工作范圍內(nèi)運(yùn)行。

每年至少做一次全面的潛水電泵預(yù)防性檢修。要詳細(xì)檢查葉輪、密封環(huán)、軸套、聯(lián)軸器等的磨損情況，發(fā)現(xiàn)超過零部件規(guī)定的尺寸公差范圍后及時(shí)更換，防患于未然，確保水泵運(yùn)行正常。

定期檢查出水管道的壁厚和強(qiáng)度情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)出水管道銹蝕嚴(yán)重，應(yīng)進(jìn)行測(cè)量管道壁厚和強(qiáng)度等檢查工作，若管道壁厚達(dá)到報(bào)廢的偏差范圍內(nèi)或者銹蝕較為嚴(yán)重時(shí)，要對(duì)管道進(jìn)行更換。

針對(duì)潛水電泵位于水面上下過渡位置的出水管道相對(duì)于其它位置的管道腐蝕較為嚴(yán)重的情況，建議采用不銹鋼材質(zhì)管道以延長(zhǎng)其使用周期。對(duì)于使用周期較長(zhǎng)井中潛水泵出水管道，為防止因管道腐蝕斷裂而導(dǎo)致潛水泵掉落井底，要采取用帶塑料外套的鋼絲繩一端拴住潛水泵體，另一端在地面上的安全位置進(jìn)行固定。

總而言之，做好深水井及潛水電泵的全壽命周期管理工作，可減少其突發(fā)故障的不利影響，延長(zhǎng)其運(yùn)行周期，確保企業(yè)生產(chǎn)正常進(jìn)行。