如何提高ABS進口高揚程提升泵運行維護質量的思考

周 毅

(長沙市城區排水設施運行服務中心 湖南 長沙 410000)

如何提高ABS進口高揚程提升泵運行維護質量的思考

周 毅

(長沙市城區排水設施運行服務中心 湖南 長沙 410000)

基于提高ABS進口高揚程提升泵運行維護質量，就本單位ABS進口高揚程提升泵出現的葉輪鎖緊螺桿斷裂甚至葉輪損壞、設備振動，電機發熱，密封滲漏等故障進行分析，并列舉解決的方法。

工況;斷裂;振動;燒損;滲漏

一、泵站運營現狀

望城坡泵站提升泵的選型經歷了幾次討論。首先對該泵站是一級提升，還是進行二級提升專家們有些不同的觀點。因為該泵站主要收集長沙河西南部污水，而污水處理廠在北部地區，距離20KM，而且河西地處岳麓山山腳，進水點標高到最高點的高程差有36米。在經過幾輪討論后，認為二級提升的方案成本較高，需要兩套設備和兩處提升泵站，但設備揚程可以選擇較低，對設備要求低些。而一級提升節省投資，但對揚程高，在污水提升的環境下的提升設備要求會更高些。經過經濟對比，設計方最終選定采用一級提升，為保證提升的安全可靠，決定采用八臺德國進口的ABS離心潛水泵，型號為AFP3002ME2500/4-64，流量450L/s，揚程47.5 m葉輪過流顆粒通徑127×110mm配套功率250kw，采取豎向濕式安裝，配套ABS的自耦安裝系統。

設備投入運行后三年故障達55次，其中有七類主要現象：1、葉輪鎖緊螺桿斷裂，(8次)、2、電機故障保護顯示(10次)，3、葉輪磨損嚴重甚至葉輪斷裂情況(8次)，4、電機進水電機燒壞(6次)。5、電機上部軸承損壞，轉子在定子中掃堂的情況(6次)6、主軸斷裂情況(5次)7、機械密封進水的情況(12次)。

頻繁發生的故障使得我們靜下心來研究一下原因，首先我們考慮到是設備運行實際工況是否與設計一致的問題。望城坡實際運行下揚程計算：

1、 單泵運行時，單臺流量1500m3/h,

a. 標高落差：Hg=36m, (最大高差)

b. 管徑DN1800，

c. 管長L=20000m

彩色藍寶石中最有名最貴重的莫過于斯里蘭卡出產的粉橙色藍寶石——Padparadscha。粉色藍寶石是最近幾年價格上漲最快的寶石品種之一，橙色藍寶石看上去也非常美麗，紫色、綠色、黃色的藍寶石如果顏色濃郁艷麗，價格亦不低。

計算管損∑Hc≈2.0m

出水口泄流壓力Hi取3米

H=Hg+Hc+Hi=36+2+3=41米。

2、 六臺同運行時，運行流量為9000 m3/h,

a. 標高落差：Hg=36m,(最大高差)

b. 管徑DN1800，

c. 管長L=20000m

計算管損∑Hc≈7.0m

出水口泄流壓力Hi取3米

H=Hg+Hc+Hi=36+2+3=46米。

加上揚程余揚，47米的揚程選擇是正確的。但從水泵性能曲線上看，開一臺泵的效率明顯要低得多，所以按設計要求足額開機有利于潛水泵處于最佳工況點。另外現場的泥砂含量比較大，加大了葉輪等部件的磨損量。我們通過加強排泥系統的管理增加排砂泵的開啟次數，盡量把泥砂的影響降至最低。解決了工況問題，接下來我們就設備故障進行針對性的分析解決。

二、提高泵站運營維護質量的方法

(一)螺桿鎖緊問題的處理

水泵運行初期，葉輪鎖緊螺桿斷裂，基本每臺泵多次發生，屬多次重復發生的故障，我們分析進口設備的結構尺寸都比較緊湊，葉輪內孔與軸配合長度余度過小，使泵在振動時發生松動引起故障，另外鎖緊螺桿沒有防纏繞和防松裝置，易造成水泵反轉(維修后測試正反轉時，有可能反轉設備)或者螺桿頭被纏繞時時鎖緊螺桿松動，直至葉輪掉落[1]。針對上述現象我們無法改變葉輪內孔與軸配合長度但可以加強抗松、防纏、加大強度的措施，具體做法如下：1、對潛水泵軸孔進行加大處理，將孔徑由原￠20加大到￠24，并將原鎖緊桿更換到M24螺桿，并對螺桿進行加工處理把原來的六方頭改成了不易纏繞的圓頭方式，增加了鎖緊防松止位墊，經過試運行，再也沒有出現葉輪鎖緊螺桿斷裂現象，相應的因為鎖緊螺桿斷裂造成的葉輪磨損和損壞也沒有再出現。

解決了因為鎖緊螺桿造成的振動后，主軸的斷裂，電機轉子的掃堂得問題也得到了部分解決，但仍存在部分這種現象，都是因為振動的原因產生的。如何減少振動，當然最直接的方案是降低電機轉速，但那樣設備改動過大，將會影響進口設備整體效果[2]。于是我們從可能引起振動的各個方面進行排查，首先我們從設備部件的質量進行排除，通過從德國原廠采購配件包的形式，排除國產配套配件可能存在的質量問題。為了排除安裝質量問題我們請了廠家中國技術專家來進行安裝。在維修安裝過程中發現水泵基礎有振動造成的松動現象，據分析在三年的運行中，僅清理池組時進行過水泵地腳螺栓的緊固，而鎖緊螺桿斷裂，葉輪在蝸殼內運行振動很大，甚至出現過泵倒在泵坑，電纜線都纏繞的現象。我們通過拆除原水泵基礎，重新澆倒砼，重新安裝地腳螺栓，按廠家技術專家的要求重新安裝到位后，水泵振動問題得到根本性的解決。

(二)電機發熱問題的處理

接下來對電機發熱甚至出現燒損的故障原因進行了分析，從拆開的電機內腔來看，有時的燒損后內腔是干燥的，有時是進水了[3]。進水的原因只有兩個方向，一個是從電機頭，一個是從油室進水。兩個進水方向都有探頭檢測，如果進水應該會有故障報警，從而停機不會發生燒損故障。經檢測探頭均處于正常狀態，沒有故障，能及時輸出信號。我們順著控制線一路向上查找，發現現場接線柜內水氣嚴重，各接線樁頭腐蝕嚴重，原來信號在這里中斷了。接線柜的水哪里來的呢？接線柜處于地面平臺，與集水池底有11米的距離，沒有與水面有任何接觸，接線柜是戶外型柜，也不存在雨水的影響問題。經過仔細觀察發現是進入接線柜的電纜線孔密封用泡沫膠質量有問題，加之經常吊泵進行檢查，密封孔經常密封效果不佳，控制柜內接線樁頭因為發熱，尤其是因為我市是火爐城市，在夏季室外溫度高，使得控制柜內溫度很高，池內水氣順著電纜線孔進入控制柜形成積水[4]。故障的原因找到了，我們采取了三項措施：(1)增加防雨防曬棚，杜絕太陽對控制柜的直接暴曬，降低控制柜內的溫度；(2)在接線柜內安裝排氣扇，與泵進行聯動，一旦啟動泵，排氣扇自動啟動，實現通風降溫，同時防止水氣凝固；(3)將接線柜移出電纜出線砼孔位置，讓從集水池上面的水氣無法進入接線柜。經過三個措施的實施，現場接線柜不再是濕氣很重，也不再是腐蝕嚴重了。進水導致的電機發熱的報警問題解決了，那么電機腔沒有進水又是如何燒損的呢？ABS泵定子中含雙金屬片式超溫傳感器，在發熱的情況下，發熱信號被接線柜信號阻斷無法輸出，也無法進行保護。但發熱是如何產生的呢？我們知道潛水泵是有冷卻系統的，有的是原水冷卻，有的是清水冷卻。但在我們污水提升的環境，ABS泵使用的是冷卻液進行冷卻，顯然冷卻液比用原水冷卻要抗堵塞(原水中含雜物)，比用清水要節能穩定。是一種比較先進的冷卻方式。根據ABS公司出廠時初始冷卻劑的牌號：乙二醇混合液——GlycolFrostoxWS(Partnr.:11030083)(廠商：TYFOROPChemieGmbH)允許采用丙二醇冷卻劑——PropylenglycolCode27(廠商：HoughtonDeutschlandGmbH)。我們按廠家的要求使用冷卻液，但常發現冷卻液含水。經反復檢查發現冷卻液的進出口都有輕微的滲漏，由于沒有及時更換冷卻液，時間長了后都成了靜態的水冷卻，因為沒有流動性水冷卻，效果逐步下降，最終導致電機發熱燒損。通過更換標準優質的靜態密封圈外，我們根據說明書采購了公斤壓力幫手，按規定公斤力進行堅固，保證密封圈的壓力適度，避免了靜態密封的滲漏。防止了這類原因導致的電機發熱燒損。

(三)密封滲漏問題的處理

密封的滲漏問題是我單位在使用ABS泵過程中發現的最多的問題，密封方式不外乎靜態密封和動態密封，在我單位使用的ABS潛水泵靜態密封有密封膠和密封圈兩種方式，其中電纜入電機頭采用的密封膠灌膠密封的方式不太適應中國國情，水質的腐蝕對膠密封的影響較大，容易引起滲漏，我們將其修改成密封圈密封并加裝了壓蓋[5]。正如前文所述，對于靜態密封，我們選擇防油，優質的密封圈，使用公斤幫手，按標準公斤力進行緊固保持密封圈的適度變形，確保密封效果，并及時更換就能夠得到解決。機械密封在潛水泵中有作十分重要的作用，就ABS潛水泵而言，分為介質密封，主要封污水的和油密封，主要是防止油室的水和油進入電機室的。機械密封對安裝要求比較高，過緊容易發熱，過松又容易進水，更不能有任何傾斜的安裝，加之我們長沙的污水含砂量大，對動靜密封環的磨損比較厲害。我們一直想找到調節機械密封松緊的好辦法，如果能測試出機械密封彈簧的壓力將是最好的辦法，但目前我們沒有找到這樣的測試工具，僅根據經驗在松掉彈簧的情況下能復位2-4個毫米為適宜。至少泥砂問題，我們通過和德國ABS技術人員溝通在增加了副葉輪后，比較有較的減少了泥砂進入機械密封的現象發生。

三、結束語

我就我們單位在使用德國原裝ABS潛水高揚程泵的過程中出現的葉輪鎖緊螺桿斷裂甚至葉輪損壞、設備振動，電機發熱，密封滲漏等故障進行分析和解決的方法進行探討。僅就出現的故障摸索經驗，目前該潛水泵從前三年的平均故障二十次左右，減少到現在年故障五次左右，較大的提高了設備的正常運行率。希望能為進口高揚程潛水泵在國內的高效優質使用盡到一份力量。

[1]熊永明. 關于南昌市排水泵站運行與管理問題探討[J].江西建材,2016,(20):278-279.

[2]王羿潤,王志剛,倫紹偉,王勇. 抽水泵站電力設備的保養與維護研究[J].山東工業技術,2016,(06):185.

[3]王張軍,楊勝勛. 抽水泵站更新改造與維護管理[J].科技創新與應用,2015,(14):163.

[4]利嘉榮. 水利工程泵站群管理與維護策略研究[J].科技與企業,2014,(03):18.

[5]李佳音. 市政給排水泵站的運行與管理問題探討[J].黑龍江科技信息,2013,(29):189.

周毅(1969.01-)，男，工程師，本科，主要從事排水機械設備管理。