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備。由于泵站運行環境較差，運行中顯現出損壞率高、維修成本高的缺點。因此，在泵站運行中，采取對過流設施加強維護，及時清理前池淤泥和雜物，加強機泵維修監督檢查等措施，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的故障進行統計分析，提出改進措施。

關鍵詞：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六合鄉北側，是河口地區最大的水庫，原水經凈化處理后，為河口地區提供工業、生活用水。

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

1.2 孤河提升泵站

位于孤河水庫南壩， 1987年建成投產。為了適應形勢的發展，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。泵站設計提升能力10m3/s，裝機總容量960kw，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，具有傳統機組一系列無可比擬的優點。（1）由于電機與水泵構成一體，現場安裝方便、快速。（2）由于潛入水中運行，減少安裝面積，節約工程造價30～40% （3）噪聲低，泵站內無高溫，改善操作環境。

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境惡劣的水下，電動機燒毀的事故經常發生。

3 孤河提升泵站潛水軸流泵運行故障統計分析

3.1 孤河提升泵站潛水軸流泵故障統計

自2007年11月份改造投產運行以來，6臺潛水軸流泵累計運行34364h，累計提升水量18557萬m3，為河口區工農業生產、居民生活用水做出了突出貢獻。但是，在運行中，潛水軸流泵經常出現故障，顯現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：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、導葉體等過流部件的磨損，對軸承、機械密封等部件也構成威脅；輸水渠道長（近30km），渠道內雜草雜物較多，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）泵站設施：引水閘設計過流能力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，前池失去蓄水調節能力，致使潛水軸流泵長期在不安全狀態下運行。

（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，攔污柵運轉時值班人員可能不在現場。夜間，前池水位標尺看不清，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，對故障前表現出的現象缺乏應對措施。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多次損壞，重復維修的現象。

4 應對措施

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，確保蓄水時運轉順暢；二是根據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。根據這些年的淤積情況，每年淤積30cm左右，因此，應2—3年對前池進行一次清淤，以保證前池一定的蓄水調節能力，保持運行水位。

4.3 加強運行管理

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

（2）加強操作人員培訓，提高人員素質。操作人員是設備的直接使用者，常年累月就在設備跟前，對設備的使用性能應當更要熟悉。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，先發覺，并且能夠采取恰當的應對措施，降低機組的損壞機率。

（3）加強維修監督檢查。一是要合理安排大、中、小修時間及內容。檢修內容應定為喇叭口、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。二是設備絕不能帶病運行。設備發生故障后，應立即組織人員搶修。對于重要部位，應制訂嚴格維修標準，對維修人員給以指導和正確約束。三是要嚴格維修質量檢查。設備維修結束后，設備管理人員和生產技術人員一起對維修質量進行檢查。項目包括結構檢查和精度檢查。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，應當同時更換軸承。精度檢查即檢查修后設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。