孤河泵站潛水軸流泵故障分析

王吉烈

摘 要：潛水軸流泵是孤河水庫提升泵站的重要蓄水設(shè)備。由于泵站運行環(huán)境較差，運行中顯現(xiàn)出損壞率高、維修成本高的缺點。因此，在泵站運行中，采取對過流設(shè)施加強維護，及時清理前池淤泥和雜物，加強機泵維修監(jiān)督檢查等措施，對延長機組使用壽命，降低維修成本十分重要。

本文對其在這些年運行中出現(xiàn)的故障進行統(tǒng)計分析，提出改進措施。

關(guān)鍵詞：潛水軸流泵；故障；維護

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.117

1 孤河提升泵站概況

1.1 孤河水庫

孤河水庫位于東營市河口區(qū)六合鄉(xiāng)北側(cè)，是河口地區(qū)最大的水庫，原水經(jīng)凈化處理后，為河口地區(qū)提供工業(yè)、生活用水。

孤河水庫于1985年動工興建，1987年底投產(chǎn)運行，設(shè)計庫容2780萬m3，蓄水面積8.0km2，設(shè)計水位7.5m，設(shè)計水深3.5m，庫區(qū)圍壩總長10.48km。

1.2 孤河提升泵站

位于孤河水庫南壩， 1987年建成投產(chǎn)。為了適應(yīng)形勢的發(fā)展，2007年對孤河提升泵站進行了改造，將12臺28ZLB—70型軸流泵改造為6臺ZQ2810-4型潛水軸流泵。泵站設(shè)計提升能力10m3/s，裝機總?cè)萘?60kw，年蓄水量2500—3000萬m3。

孤河提升泵站的潛水軸流泵，有排量大，噪音小，操作簡單等諸多優(yōu)點，但由于孤河提升泵站提升黃河原水，含沙量大，渠道長，挾帶雜草及其它雜物較多，對運行中的潛水軸流泵構(gòu)成嚴重威脅。同時，機組維修困難，費用高。因此，加強潛水軸流泵維護和故障預(yù)判，對延長機組使用壽命，降低維修成本十分重要。

2 潛水軸流泵的特點

潛水軸流泵驅(qū)動水泵的電動機是干式全封閉潛水三相異步電動機，可以長期浸入水中運行，具有傳統(tǒng)機組一系列無可比擬的優(yōu)點。（1）由于電機與水泵構(gòu)成一體，現(xiàn)場安裝方便、快速。（2）由于潛入水中運行，減少安裝面積，節(jié)約工程造價30～40% （3）噪聲低，泵站內(nèi)無高溫，改善操作環(huán)境。

盡管如此，潛水軸流泵也存在以下缺點：（1）潛水電泵故障處理難度大。（2）泄露。電潛泵的泄露主要是機械密封和電纜漏水。 （3）電氣故障。由于電潛泵電機長期工作在環(huán)境惡劣的水下，電動機燒毀的事故經(jīng)常發(fā)生。

3 孤河提升泵站潛水軸流泵運行故障統(tǒng)計分析

3.1 孤河提升泵站潛水軸流泵故障統(tǒng)計

自2007年11月份改造投產(chǎn)運行以來，6臺潛水軸流泵累計運行34364h，累計提升水量18557萬m3，為河口區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、居民生活用水做出了突出貢獻。但是，在運行中，潛水軸流泵經(jīng)常出現(xiàn)故障，顯現(xiàn)出維修成本高的缺點。

孤河提升泵站潛水軸流泵自投入運行以來，累計維修27臺次，其中因機組強烈振動，噪聲大維修9臺次；因電機絕緣低維修6臺次；因電流高維修7臺次；因出水量小維修2臺次；因無法啟動維修2臺次。

3.2 潛水軸流泵故障較多的原因分析

（1）提升介質(zhì)：潛水軸流泵適用于提升清水，而孤河提升泵站提升黃河原水。黃河原水含沙量大，易造成葉輪、導(dǎo)葉體等過流部件的磨損，對軸承、機械密封等部件也構(gòu)成威脅；輸水渠道長（近30km），渠道內(nèi)雜草雜物較多，攔污柵撈起的木樁、葦桿等雜草雜物，有可能從攔污柵后進入前池，易造成轉(zhuǎn)動部件卡死、堵塞等。冬季蓄水過程中，大量浮冰涌入前池，加上前池中存水結(jié)成的大量冰塊，都是潛水軸流泵運行的嚴重不安全因素。

（2）泵站設(shè)施：引水閘設(shè)計過流能力10m3/s，6臺潛水軸流泵提升能力10m3/s。但由于閘后有攔污柵，過流量降低。更重要的是黃河原水高含沙量，造成橋洞、前池的嚴重淤積，大大降低其過流能力。自2007年至今，6年多時間，前池淤積量達6000多m3，淤積深度2.1m，僅靠中間由流水沖刷的一條6m寬的溝道過水，前池失去蓄水調(diào)節(jié)能力，致使?jié)撍S流泵長期在不安全狀態(tài)下運行。

（3）管理及維修：一是巡查中存在的問題。泵站運行時由1—2人值班，攔污柵運轉(zhuǎn)時值班人員可能不在現(xiàn)場。夜間，前池水位標(biāo)尺看不清，值班人員對水位的判斷困難。二是對蓄水時間的掌握問題。2013和2014年，兩次冬季蓄水，造成攔污柵損壞4臺次，潛水軸流泵損壞3臺次的嚴重后果。三是泵站操作人員培訓(xùn)問題。操作人員對潛水軸流泵的特點認識不足，對故障前表現(xiàn)出的現(xiàn)象缺乏應(yīng)對措施。四是維修方面存在問題。如電機絕緣低是由于機械密封損壞引起的，但對于機械密封損壞的原因沒能檢查維修，造成一臺泵在一個蓄水周期內(nèi)多次損壞，重復(fù)維修的現(xiàn)象。

4 應(yīng)對措施

通過對孤河提升泵站潛水軸流泵多次損壞的原因分析，應(yīng)著重從攔污效果、定期清淤、運行管理及維修等方面提出改進措施。

4.1 增強攔污機攔污效果

一是加強攔污柵的維修保養(yǎng)，確保蓄水時運轉(zhuǎn)順暢；二是根據(jù)渠道渠道來水中雜草量，定時運行攔污柵，及時清理打撈上來的雜草雜物；三是在攔污柵后設(shè)一道隔墻，并人工清理因卡在鏈條上不能自行落下的木樁等較大雜物，防止雜物從攔污柵后進入前池。

4.2 定期清淤，增強過流能力

渠道來水通過工作橋進入前池，因水面突然變寬，水中泥沙極易淤積。根據(jù)這些年的淤積情況，每年淤積30cm左右，因此，應(yīng)2—3年對前池進行一次清淤，以保證前池一定的蓄水調(diào)節(jié)能力，保持運行水位。

4.3 加強運行管理

（1）加強設(shè)備日常維護，正確制訂點檢標(biāo)準(zhǔn)，并嚴格執(zhí)行。點檢就是通過對設(shè)備運轉(zhuǎn)部件作正確詳細分析后，制訂標(biāo)準(zhǔn)，然后采用各種手段，例如望、聞、摸、嗅等，對這些部位按測定標(biāo)準(zhǔn)定人定時進行運轉(zhuǎn)正常性判定。

（2）加強操作人員培訓(xùn)，提高人員素質(zhì)。操作人員是設(shè)備的直接使用者，常年累月就在設(shè)備跟前，對設(shè)備的使用性能應(yīng)當(dāng)更要熟悉。通過提高人員對潛水軸流泵的認識水平，能夠在機組故障前，先發(fā)覺，并且能夠采取恰當(dāng)?shù)膽?yīng)對措施，降低機組的損壞機率。

（3）加強維修監(jiān)督檢查。一是要合理安排大、中、小修時間及內(nèi)容。檢修內(nèi)容應(yīng)定為喇叭口、葉輪堅固螺絲松緊度，軸承、機械密封磨損狀況及電機絕緣度檢測等易損部件。二是設(shè)備絕不能帶病運行。設(shè)備發(fā)生故障后，應(yīng)立即組織人員搶修。對于重要部位，應(yīng)制訂嚴格維修標(biāo)準(zhǔn)，對維修人員給以指導(dǎo)和正確約束。三是要嚴格維修質(zhì)量檢查。設(shè)備維修結(jié)束后，設(shè)備管理人員和生產(chǎn)技術(shù)人員一起對維修質(zhì)量進行檢查。項目包括結(jié)構(gòu)檢查和精度檢查。如機械密封損壞，首先要檢查是由于來水挾帶異物磨損，還是因為軸承損壞，致與泵軸磨損。如屬第二種情況，應(yīng)當(dāng)同時更換軸承。精度檢查即檢查修后設(shè)備是否保持原有精度和性能。如葉片外圓與喇叭口間隙等等。