大型泵站立式水泵機(jī)組大修管理的質(zhì)量控制策略

李元棠

（東莞市江庫聯(lián)網(wǎng)工程中心，廣東東莞 423000）

就大型泵站立式水泵機(jī)組生產(chǎn)運(yùn)行而言，其大修管理工作要定期定項(xiàng)展開，保證通過大修管理消除水泵機(jī)組中可能存在的各種弊病問題，保證機(jī)組性能得以優(yōu)化，體現(xiàn)質(zhì)量控制策略實(shí)踐應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

1 科學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)劃大型泵站立式水泵機(jī)組大修管理工作內(nèi)容

在針對(duì)大型泵站立式水泵機(jī)組進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)劃過程中需要明確大修管理工作內(nèi)容，根據(jù)水泵機(jī)組的具體生產(chǎn)計(jì)劃與機(jī)組實(shí)際運(yùn)行狀況科學(xué)制定大修管理規(guī)劃，確保各項(xiàng)檢修運(yùn)維工作順利、高效率開展。在制定機(jī)組大修計(jì)劃過程中，還需要考慮多方面大修管理工作內(nèi)容：①要在獲得立式水泵機(jī)組歷年大修記錄基礎(chǔ)上分析檢驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容，充分了解水泵機(jī)組在過去運(yùn)行過程中的故障發(fā)生狀況，這其中應(yīng)該包含故障發(fā)生頻率、故障原因、故障類型以及處理方法等。在這一過程中，必須掌握大型立式水泵機(jī)組內(nèi)部的眾多問題，并在該基礎(chǔ)上確定機(jī)組大修進(jìn)度與時(shí)間，保證做到對(duì)機(jī)組大修方法與技術(shù)的科學(xué)選擇，如此才能為后續(xù)大修管理工作持續(xù)推進(jìn)創(chuàng)造良好條件。②要參考機(jī)組實(shí)際狀況對(duì)過去檢修報(bào)告中的大修管理工具、材料以及設(shè)備等進(jìn)行全面分析，在該過程中要準(zhǔn)確測(cè)算材料與工具設(shè)備的具體數(shù)量，進(jìn)而完成大修預(yù)算管理工作。在科學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)劃大型泵站立式水泵機(jī)組大修管理工作過程中，需要確定各項(xiàng)檢查維修與檢修過程中的管理責(zé)任，結(jié)合實(shí)際情況對(duì)參與機(jī)組大修技能培訓(xùn)與安全教育水平進(jìn)行分析，可有效提升隊(duì)伍整體檢修能力，也能實(shí)現(xiàn)對(duì)水泵機(jī)組大修進(jìn)度與質(zhì)量同步控制。

2 科學(xué)合理組建大型泵站立式水泵機(jī)組大修管理工作團(tuán)隊(duì)

要在大型泵站立式水泵機(jī)組中科學(xué)合理組建大修管理工作團(tuán)隊(duì)，在泵站機(jī)組大修過程中對(duì)工作人員能力素質(zhì)進(jìn)行有效提升，直接影響機(jī)組大修整體速度以及質(zhì)量。在正式開展大修管理工作之前，還需要做到對(duì)組建工作隊(duì)伍的工作責(zé)任合理分配，保證檢修工作順利推進(jìn)與安全開展。在大修隊(duì)伍中，應(yīng)該選拔工作能力超強(qiáng)且具有豐富組織經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)骨干人才，專門負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)管理，牽頭帶動(dòng)檢修運(yùn)維工作順利推進(jìn)。考慮到大型泵站立式水泵機(jī)組大修管理工作技術(shù)難度較高、工作量較大且涉及多項(xiàng)工程工種與工程技術(shù)工藝，因此必須結(jié)合大修管理實(shí)際要求對(duì)機(jī)組進(jìn)行合理化分組，并分配固定工作區(qū)域，保證大修管理工作團(tuán)隊(duì)都能各司其職，在大修作業(yè)中作出應(yīng)有貢獻(xiàn)。當(dāng)然，對(duì)于大修管理工作團(tuán)隊(duì)而言也需要做到對(duì)某些特殊工作的合理化解決，如針對(duì)同心度數(shù)據(jù)測(cè)量、擺渡數(shù)據(jù)測(cè)量工作就需要在保證機(jī)組大修質(zhì)量基礎(chǔ)上做到管理工作規(guī)范有序，如此才能避免發(fā)生大修管理工作的安全質(zhì)量問題。

3 明確設(shè)計(jì)大型泵站立式水泵機(jī)組大修管理進(jìn)度表

要明確設(shè)計(jì)大型泵站立式水泵機(jī)組大修管理進(jìn)度表，可實(shí)現(xiàn)對(duì)各項(xiàng)檢修工作的順利、規(guī)范開展，同時(shí)根據(jù)大修內(nèi)容中的不同環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，體現(xiàn)不同檢修難度，合理制定檢修管理進(jìn)度表。通常，大修管理進(jìn)度表中應(yīng)該囊括多方面內(nèi)容，如大修前準(zhǔn)備工作、機(jī)組拆卸工作、原始數(shù)據(jù)測(cè)量工作、測(cè)量調(diào)整與組裝工作等諸多內(nèi)容。同時(shí)在大修進(jìn)度管理過程中還需要合理掌握大修進(jìn)度，提前做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，保證各項(xiàng)檢修工作順利且高效率推進(jìn)。

4 嚴(yán)格控制且豐富大型泵站立式水泵機(jī)組大修管理過程技術(shù)內(nèi)容

要做到對(duì)大型泵站立式水泵機(jī)組大修管理過程中技術(shù)內(nèi)容的嚴(yán)格控制與有效豐富，是水泵機(jī)組質(zhì)量控制的最關(guān)鍵策略。以電機(jī)為6 kV 等級(jí)的三相鼠籠式異步電機(jī)為例，它采用變頻器調(diào)頻供電，同時(shí)采用聯(lián)軸器配合立式抽芯定槳斜水泵硬連接，因此在水泵機(jī)組大修管理過程中必然涉及諸多技術(shù)內(nèi)容。

4.1 三相鼠籠式異步電機(jī)的大修管理技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用

6 kV 三相鼠籠式異步電機(jī)在大型泵站立式水泵機(jī)組生產(chǎn)運(yùn)行過程中作用重大，它采用變頻器調(diào)頻供電，采用聯(lián)軸器配合立式抽芯定槳形成斜水泵硬連接。就其生產(chǎn)實(shí)踐應(yīng)用而言，容易出現(xiàn)軸承故障問題，即軸承損壞，它主要是因?yàn)闄C(jī)械負(fù)荷過大、振動(dòng)過大、使用潤滑劑不合理、繞組溫度過高導(dǎo)致熱量直接傳達(dá)至軸承所造成（最終軸承損壞）。另外像絕緣熱老化、機(jī)械性損傷、局部燒損、鐵磁損壞等問題也特別常見，這些質(zhì)量問題都需要大修管理才能有效控制并予以遏制。

針對(duì)三相鼠籠式異步電機(jī)的大修管理工作，需要設(shè)置故障檢修裝置軟件技術(shù)體系，做好DSP程序設(shè)計(jì)，完成對(duì)程序的初始化、自檢化、數(shù)據(jù)采集以及實(shí)時(shí)測(cè)量參數(shù)計(jì)算優(yōu)化，保證電機(jī)故障判斷與管理電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)故障分析、記錄到位，確保DSP 程序所采用的C 語言編程有效控制到位，全面提高程序可讀性與清晰度，便于調(diào)整故障問題并做好升級(jí)。在這一過程中也采用了模塊化編程技術(shù)，明確主程序流程，保證DSP 上電初始化操作到位。在針對(duì)三相鼠籠式異步電機(jī)中的ARM 程序設(shè)計(jì)過程中，需要基于嵌入式操作系統(tǒng)與源代碼公開到位，建立實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)，保證對(duì)多任務(wù)管理內(nèi)核、工業(yè)控制與嵌入式產(chǎn)品內(nèi)容進(jìn)行分析，保證結(jié)合系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)分析ARM 鍵盤操作、液晶顯示、串口通信工作內(nèi)容，對(duì)系統(tǒng)監(jiān)視任務(wù)與差錯(cuò)任務(wù)正常運(yùn)行過程進(jìn)行調(diào)整，保證提高系統(tǒng)整體運(yùn)行可靠性。在這里，要采用到延時(shí)機(jī)制，結(jié)合空閑任務(wù)對(duì)系統(tǒng)后臺(tái)任務(wù)優(yōu)先級(jí)進(jìn)行分析，從最低級(jí)開始到最高級(jí)，保證系統(tǒng)中不同任務(wù)運(yùn)行過程中的某些空閑任務(wù)被有效執(zhí)行，如圖1所示。

圖1 6 kV三相鼠籠式異步電機(jī)ARM程序框架示意圖

圖1中，如果系統(tǒng)上電復(fù)位以后，必須做好微處理器外設(shè)初始化操作，配合嵌入式操作系統(tǒng)展開初始化操作，建立任務(wù)之間的通信郵箱，保證開始創(chuàng)建任務(wù)，做好分配優(yōu)先級(jí)工作。在大修管理工作中，還需要對(duì)新建任務(wù)進(jìn)行狀態(tài)設(shè)置，確保其處于準(zhǔn)備狀態(tài)中，即在啟動(dòng)任務(wù)調(diào)度過程中保證內(nèi)核管理任務(wù)任意切換。

就以三相鼠籠式異步電機(jī)大修管理工作過程而言，需要分析電機(jī)中數(shù)據(jù)類型，假設(shè)其數(shù)據(jù)類型為1個(gè)字節(jié)，要結(jié)合多種數(shù)據(jù)內(nèi)容分析電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)，保證做到實(shí)時(shí)測(cè)量故障數(shù)據(jù)，同時(shí)做好故障檢測(cè)記錄，對(duì)電機(jī)三相電壓、電流實(shí)時(shí)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行全面分析，確保其長度與上傳數(shù)據(jù)類型相關(guān)，并將上傳數(shù)據(jù)作為電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)。在三相鼠籠式異步電機(jī)故障檢測(cè)裝置中需要上傳數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)類型進(jìn)行分類，其中就應(yīng)該包括了2n+1個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)內(nèi)容，要通過數(shù)據(jù)計(jì)算方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行累加求和，直接將校驗(yàn)數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)即可。

在三相鼠籠式異步電機(jī)大修管理過程中，還需要通過串口通信配合雙工異步串行通信方式展開大修管理工作，將其波特率控制在9 600 bps，結(jié)合數(shù)據(jù)幀中的1位起始位分析通信事件偶然性與數(shù)據(jù)傳送實(shí)時(shí)性，確保裝置串口通信合理采用中斷與查詢技術(shù)方式，滿足驅(qū)動(dòng)I/O 方式，有效縮短程序響應(yīng)時(shí)間，對(duì)提高通信響應(yīng)速度非常有幫助。就結(jié)合串口通信任務(wù)的大修管理工作而言，需要保證上位機(jī)能夠快速發(fā)揮握手?jǐn)?shù)據(jù)內(nèi)容，結(jié)合該裝置接收數(shù)據(jù)成功接收上位機(jī)所發(fā)送的確認(rèn)信息，保證重新接收上位機(jī)重發(fā)數(shù)據(jù)，同時(shí)串口通信任務(wù)也能夠在電機(jī)生產(chǎn)過程中發(fā)揮重要存儲(chǔ)作用，直到任務(wù)最終結(jié)束。

4.2 變頻器調(diào)頻供電系統(tǒng)的大修管理技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用

在高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)大修管理工作中，需要采用高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，其對(duì)應(yīng)水泵就稱之為“變頻泵”，泵站中所采用的異步電機(jī)高壓為10 kV，要配合變頻調(diào)速系統(tǒng)展開大修管理工作，其中更采用到了開環(huán)運(yùn)行模式創(chuàng)建兩套變頻調(diào)速系統(tǒng)，希望做好變頻器調(diào)頻供電系統(tǒng)大修管理工作，體現(xiàn)大修管理技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用優(yōu)越性。

如圖2所示，在水泵機(jī)組變頻器調(diào)頻供電系統(tǒng)中需要分析特性曲線，保證電機(jī)轉(zhuǎn)速與頻率成正比，結(jié)合典型頻率水泵特性曲線進(jìn)行分析，了解大修管理過程中的變頻器調(diào)速運(yùn)行過程中機(jī)泵的基本能耗狀況。一般來說，要對(duì)變頻器調(diào)頻供電系統(tǒng)特性曲線中的最高效率點(diǎn)進(jìn)行分析，結(jié)合偏離最高效率10%的工作區(qū)域創(chuàng)建高效率區(qū)域，分析水泵最高效率高達(dá)到85.0%以上時(shí)所對(duì)應(yīng)點(diǎn)的揚(yáng)程大約為450 kPa，在大修管理過程中將其流量控制在7 000 m3/h。

圖2 大型泵站立式水泵機(jī)組變頻器調(diào)頻供電系統(tǒng)特性曲線

結(jié)合上述問題，需要保證水泵機(jī)組變頻器調(diào)頻供電系統(tǒng)的大修管理工作結(jié)合以下兩點(diǎn)來做：

（1）要充分利用現(xiàn)有設(shè)備實(shí)現(xiàn)節(jié)能操作，保證大修管理工作實(shí)施到位。具體到對(duì)水泵機(jī)組變頻器調(diào)頻供電系統(tǒng)的大修管理過程而言，需要保證高壓變頻器構(gòu)建“一用一備”管理機(jī)制，對(duì)于大修管理工作與質(zhì)量控制策略實(shí)施幫助較大。例如要在變頻器高效區(qū)域中實(shí)現(xiàn)最大流量調(diào)節(jié)到位，控制在2 600 m3/h 左右，配合管網(wǎng)水量變化較大對(duì)定速泵進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，了解出水壓力被合理化控制。如此操作可以增加開停泵，同時(shí)滿足節(jié)能要求。就以水泵機(jī)組中的變頻器調(diào)頻供電系統(tǒng)大修管理工作細(xì)節(jié)而言，需要充分考慮到變頻器在檢修保養(yǎng)時(shí)間過程中的大幅度改變，同時(shí)對(duì)流量調(diào)節(jié)范圍進(jìn)行細(xì)致調(diào)節(jié)，減少開停泵開停壓力，如此就能實(shí)現(xiàn)最佳節(jié)能效果。

在對(duì)水泵機(jī)組變頻器調(diào)頻供電過程進(jìn)行調(diào)節(jié)過程中，需要?jiǎng)?chuàng)建組合節(jié)能優(yōu)化措施，分析大修管理工作效果。具體來講，就是對(duì)大型泵站立式水泵機(jī)組中的原有開機(jī)模式進(jìn)行有效調(diào)整，結(jié)合高峰用水時(shí)段平均頻率（45 Hz）及低谷用水開機(jī)模式進(jìn)行條件，并對(duì)送水水泵機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控、記錄與分析，保證數(shù)據(jù)具有可比性，同時(shí)保證供水壓力平穩(wěn)上升。該優(yōu)化組合要連續(xù)觀測(cè)5 d。

（2）要在大修管理過程中明確節(jié)能設(shè)備，采用變頻調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行供電水平提升，確保配用電機(jī)最大輸入功率控制在1 000 kW 以上。在該過程中需要基于變頻調(diào)速系統(tǒng)改進(jìn)配置使用電機(jī)功率相對(duì)較小的系統(tǒng)，對(duì)大修管理工作過程有效實(shí)施非常有利。在降低變頻器運(yùn)行能耗基礎(chǔ)上采用新設(shè)備對(duì)水泵特性曲線進(jìn)行分析，結(jié)合泵站實(shí)際工況找到高效區(qū)域，如此就能確定調(diào)頻供電正確范圍。

5 結(jié)語

在大型水泵站立式水泵機(jī)組大修管理工作中，必須保證相關(guān)技術(shù)人員采用先進(jìn)檢修技術(shù)內(nèi)容，成立質(zhì)量管理小組，同時(shí)結(jié)合水泵具體狀況合理設(shè)置、安排大修管理工作進(jìn)度。在這一過程中，還需要在大修管理工作中建立檢修機(jī)制，對(duì)水泵拆解與測(cè)量、調(diào)整、組裝工作進(jìn)行分析，把握工作進(jìn)程，有效提升水泵機(jī)組的大修標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，規(guī)范大修管理工作過程，如此對(duì)于提高水泵機(jī)組大修管理工作水平非常有幫助。