一種換流站閥內冷主泵拆裝裝置的設計

劉辛裔，常東旭，韓龍飛，劉華臣

(國家電網有限公司運行分公司鄭州管理處，河南 鄭州 450000)

0 引 言

閥水冷系統帶走換流閥運行時所產生的熱量,主循環泵為內水冷系統提供循環動力，可以說是內水冷系統的核心設備，每個閥組閥內冷系統配置兩臺主泵，一用一備，兩臺主泵故障都不可用時，將會直接造成閥組閉鎖[1]。主泵多發故障為機械密封漏水、軸封滲油，遇到這種情況，現場直接更換主泵備品為最快消缺方案，而特高壓直流系統承擔著電網大容量輸送任務，一般情況下，主循環泵故障處理方式為在線處理[1-2]。

按照常規方式更換主循環泵(如圖1)，會存在諸多問題:①更換速度較慢，現場更換一臺主泵需10 h左右，期間將只有一臺主泵運行，主泵失去冗余，導致單閥組、單極閉鎖的風險極大。②人工拆卸和恢復泵體過程中，施工人員距離運行主泵太近，極易造成人身傷害和誤碰誤撞內冷帶壓管道。③閥冷系統主泵都采用臥式離心泵，泵身較長，更換主泵時需要借用設備間屋頂行車，而行車行走方向垂直于泵體方向，且行車布置一般位于泵體和電機中間，不能垂直起吊泵體，泵體與吊鉤存在一個大角度，泵體質量約有350 kg，每次起吊過程中需要5～6人穩定泵體，防止泵體受力過猛磕碰電機。

綜上所述，常規的更換方法需要多人長時間維修，且會造成系統失去冗余，穩定性降低；長時間的維修過程中不免會造成對周圍設備的誤觸，使維修范圍擴大。為了解決以上問題，本文設計了一種換流站閥內冷主泵拆裝裝置，可以將檢修時間縮短到2 h以內，減少了系統失去冗余的時間，提高了系統穩定性，同時減少人力，提高工作效率。

圖1 常規主泵拆裝方法

1 拆裝裝置工作原理

該工具主要由支撐組件、滑動組件、升降組件、裝夾組件和固定組件5部分組成，將泵體拆卸過程分為六個步驟，總用時約40～50分鐘即可實現主泵拆除。安裝主泵時，方式類似。其相關步驟及流程如圖2所示。

2 各組件結構

主泵拆裝工具由支撐組件、滑動組件、升降組件、裝夾組件和固定組件5部分組成，整體結構如圖3所示。

支撐組件的左側搭建于主機底座之上，如圖4所示，右側設置有6個立柱固定于地面上。立柱和橫梁承載泵體的全部重量，載重達到5 000 kg以上，而泵自身質量為350 kg。

滑動組件采用德國技術的方形滾軸鋼導軌如圖5，其在滑動過程中具有穩定、高速度、自動調心等優勢。滑動組件縱向并列三條長組件，可以兩兩組合使用，也可以同時使用，橫向兩條短組件，分別可用于主泵整體縱向拆裝、主泵泵腔橫向拆裝和縱向移動拆裝。

圖2 閥冷主泵裝置拆卸流程圖

圖3 整體結構示意圖

圖4 支撐組件

圖5 滑動組件

升降組件采用單個載重1 000 kg的機械式升降組件，如圖6。升降組件固定于導軌滑塊之上并可以隨著滑塊一同移動。升降組件頂部和泵頭固定后，通過旋轉式升降機構，可以將升降組件緩緩抬起，使泵頭離開原來位置。

裝夾組件是安裝在升降組件上的主泵固定組件附件，它能夠將固定后的主泵通過裝夾組件牢固的固定在固定件上。裝夾組件能夠有效解決主泵固定不穩定的問題。裝夾組件有三種樣式，如圖7所示。

固定組件是安裝在升降組件上的主泵固定件，它是按照主泵的結構特點定制的固定件，如圖8所示。

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圖6 升降組件

圖7 裝夾組件

圖8 固定組件

3 拆裝裝置優點

本文設計的裝置具有安全、高效、可推廣性強等優點。(1)在安全方面：采用泵體托舉的方式，將主泵從主機基礎上滑向主機外側并放置到叉車上，徹底解決了行車起吊泵體時吊帶傾斜將泵頭甩出的風險，并大量減少了現場施工人員，保證運行主泵和管道安全運行；該工具各部件選材、連接方式、操作方式等符合《安規》相關要求。(2)在高效方面：老式的拆卸主泵方法一般耗時10 h左右，采用新的拆裝工具后僅耗時2 h，效率提高了5倍，且在操作時由原來的5～6人減少到2～3人，人力方面減少一倍。(3)在推廣性方面：本次研究的成果，是結合中州換流站主泵的特點進行研制的，稍微改動夾具組件類型，即可適用于其它換流站的內水冷主泵拆裝。

4 結 論

本裝置根據換流站主循環泵聯維護更換為研究基礎，開發了換流站閥內冷主泵拆裝裝置，實現了對主循環泵的快速拆裝，減少了工人工作難度，增加了工作效率，減少了換流站閥冷系統由于檢修過程中失去系統冗余的時間，提高了閥冷系統穩定性。