探析水利工程泵站機電設備故障診斷方法

方壯松

【摘要】：水利工程中泵站的安全運行直接關系到防洪排澇，冷水供應等方面的作用。在維護農業生產，城市給排水，跨流域供水中起著重要作用。已成為人們生活中不可替代的一部分。泵站機電設備影響較大，具有維護時間短，任務繁重的特點。一旦泵站機電設備的某些部分出現問題，將影響整個系統的運行效率。泵站機電設備故障診斷和排除是首要問題。對于相關領域科研工作者和同行業工作人員具有十分重要的參考意義。

【關鍵詞】：水利工程;泵站機電設備;故障診斷方法

1引言

泵站機電設備的維護是運行管理的重要組成部分，這是安全可靠運行的關鍵，必須認真對待。為了為工農業生產和人民生活提供更好的服務，泵站中的所有設備應具有較高的運行可靠性，以確保該機組始終處于良好的技術狀態，否則會造成嚴重經濟損失。該項目如表1所示。因此，必須盡快檢查泵站的所有機電設備是否存在相應的故障，并應進行正常的檢查、維護和修理，對那些易維修的易損部件應進行檢查，進行更新，并修復那些可維修的零件。

2泵站機電設備概述

通常，大中型泵站上的各種機電設備統稱為泵站機電設備，主要由主泵、電氣和輔助設備組成，因為泵站機電設備在結構上比較復雜，所以它的技術性能更強大，如圖1所示。泵安裝后，為減輕問題或提高水利工程設備的可靠性應當考慮以可靠性為中心的維護。涉及確定可能導致運行中的設備產生不良后果的故障事件類型、其無法執行功能的方式（功能故障）以及關鍵性能指標。理解導致泵站機電設備故障的真正原因的最實用方法是對與故障事件相關的問題進行系統的、基于事實的分析。這樣，將完全理解所承擔的系統性風險，這可以在設計階段主動完成，也可以在維護階段被動完成。無論哪種情況，都必須發現潛在的問題，以揭示造成泵站機電設備故障的方式和的真正原因。

3水利工程泵站機電設備的常見故障

3.1水泵設備故障

臥式雙吸泵可安裝有90度彎頭，該彎頭安裝在吸嘴上，使通往彎頭的管線與泵軸的軸線平行。當液體掃過彎頭時，將其離心到長半徑，這會在泵殼中造成液體不平衡，從而可能導致在葉輪上施加過大的軸向推力。這種布置的正常結果是，在軸上最靠近吸力源的一端，機械密封或軸承（當安裝了填料時）持續出現頻繁的故障。不管安裝的密封件或軸承的類型如何，這種故障通常會在大約六個月的間隔內發生。在臥式端吸離心泵中，頻繁且有規律地使用不同的密封件導致密封件故障，這表明軸尺寸過小，會發生過度撓曲。對于填充式泵而言，同樣的情況也是如此，它無法在任何時間長度內保持最小的泄漏量，并且似乎在不斷地泄漏過多，而與花費在最小化泄漏上的時間和專業知識無關。這個問題經常歸咎于最后重新包裝該泵的人，甚至是所使用的包裝類型，導致嘗試了許多不同的包裝樣式。在這種情況下，困難的根源也是軸的尺寸過小，軸會承受過度的撓曲。在理想的工作條件下，泵將以最佳效率點運行，通過葉輪上的各種液壓負載施加在軸上的徑向力將很小，并且不會影響軸。但是，當泵未在BEP附近運行時，通過葉輪上的各種液壓負載施加在軸上的徑向力會過大，并有使軸偏轉的趨勢。當所討論的泵是雙蝸殼設計時，可以消除此問題，在這種設計中，徑向載荷是平衡的，并且對軸的影響最小。在大多數端吸單蝸殼工藝泵中，將發生的偏轉量將取決于軸的有效直徑。如果有效直徑足夠大，則撓度將最小。但是，如果有效直徑太小，則撓度將過大，并導致密封和填料過早失效。如果將軸套縮緊到軸上，則有效直徑將為軸套直徑。但是，如果軸套通過鉤形設計固定或鍵接到軸上，則有效直徑將成為軸在軸套下方的直徑。這導致軸的強度大大降低，在出現液壓失常情況（例如可能在彎道的切斷點附近發生）的情況下，幾乎不容易受到撓曲。

3.2電氣設備故障

電動機電流和功率分析用于檢測一些操作和結構問題，例如吸濾器堵塞和設備未對準。在檢測由系統和過程特定來源引起的不穩定過程條件的影響時，電動機監控的參數比振動傳感器敏感得多。特定頻率范圍內的電動機電流信號的能量含量被用作故障指示器，以檢測離心泵中發生的故障，即部分流運行、氣蝕、反向旋轉等。

4有效診斷和處理設備故障的途徑

4.1定期檢修

泵站機電設備從正在運行攪拌器或流體混合器的儲罐中抽吸，也會發生類似情況。如果可行的話，可以通過在水箱中使用適當的擋板將這些問題最小化。也可以通過在管路中使用過多的彎頭來形成通往泵的吸入管路中的紊流。即使直接位于泵的吸入法蘭上的一個彎頭也會產生足夠的湍流，從而引起空氣夾帶。如果在不同平面上的吸入管道中有兩個彎頭彼此靠近，則液體將以渦旋方式從第二個彎頭流出，這將引起相當大的湍流。通過在液體流中引起低壓氣穴，從而可能發生汽化，這將為泵帶來空氣夾帶問題。理想的情況是在吸力減小器和管路中的第一個障礙物之間，為吸力側提供一條直管，其長度相當于該管直徑的5至10倍。這將確保向葉輪的眼部輸送均勻的液體，并避免任何湍流和空氣夾帶。

4.2電氣設備的養護

定期檢查發電機、開關和斷路器的牢固連接和配線是否完好。如果發現缺陷，電工通常會進行維修。根據接線條件，通常通過將電線拼接在一起進行維修。在某些情況下，它們被包裹在稱為導管的金屬管中以防止磨損。保持良好的布線狀態可確保加熱、通風和空調系統的電源始終如一。

5結語

總而言之，在泵站機電設備的診斷和處理過程中，確保各種部件正常安全運行的關鍵措施對防止安全事故的發生具有重要意義。對此，泵站管理人員應加強設備的檢查和維護。發現輕微故障時，應及時進行處理，應當記錄和報告重大故障，以免損壞范圍擴大，提高水利工程的運作效率，保障工業農業用水安全。

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