孤河泵站潜水轴流泵故障分析

王吉烈

摘 要：潜水轴流泵是孤河水库提升泵站的重要蓄水设备。由于泵站运行环境较差，运行中显现出损坏率高、维修成本高的缺点。因此，在泵站运行中，采取对过流设施加强维护，及时清理前池淤泥和杂物，加强机泵维修监督检查等措施，对延长机组使用寿命，降低维修成本十分重要。

本文对其在这些年运行中出现的故障进行统计分析，提出改进措施。

关键词：潜水轴流泵；故障；维护

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.117

1 孤河提升泵站概況

1.1 孤河水库

孤河水库位于东营市河口区六合乡北侧，是河口地区最大的水库，原水经净化处理后，为河口地区提供工业、生活用水。

孤河水库于1985年动工兴建，1987年底投产运行，设计库容2780万m3，蓄水面积8.0km2，设计水位7.5m，设计水深3.5m，库区围坝总长10.48km。

1.2 孤河提升泵站

位于孤河水库南坝， 1987年建成投产。为了适应形势的发展，2007年对孤河提升泵站进行了改造，将12台28ZLB—70型轴流泵改造为6台ZQ2810-4型潜水轴流泵。泵站设计提升能力10m3/s，装机总容量960kw，年蓄水量2500—3000万m3。

孤河提升泵站的潜水轴流泵，有排量大，噪音小，操作简单等诸多优点，但由于孤河提升泵站提升黄河原水，含沙量大，渠道长，挟带杂草及其它杂物较多，对运行中的潜水轴流泵构成严重威胁。同时，机组维修困难，费用高。因此，加强潜水轴流泵维护和故障预判，对延长机组使用寿命，降低维修成本十分重要。

2 潜水轴流泵的特点

潜水轴流泵驱动水泵的电动机是干式全封闭潜水三相异步电动机，可以长期浸入水中运行，具有传统机组一系列无可比拟的优点。（1）由于电机与水泵构成一体，现场安装方便、快速。（2）由于潜入水中运行，减少安装面积，节约工程造价30～40% （3）噪声低，泵站内无高温，改善操作环境。

尽管如此，潜水轴流泵也存在以下缺点：（1）潜水电泵故障处理难度大。（2）泄露。电潜泵的泄露主要是机械密封和电缆漏水。 （3）电气故障。由于电潜泵电机长期工作在环境恶劣的水下，电动机烧毁的事故经常发生。

3 孤河提升泵站潜水轴流泵运行故障统计分析

3.1 孤河提升泵站潜水轴流泵故障统计

自2007年11月份改造投产运行以来，6台潜水轴流泵累计运行34364h，累计提升水量18557万m3，为河口区工农业生产、居民生活用水做出了突出贡献。但是，在运行中，潜水轴流泵经常出现故障，显现出维修成本高的缺点。

孤河提升泵站潜水轴流泵自投入运行以来，累计维修27台次，其中因机组强烈振动，噪声大维修9台次；因电机绝缘低维修6台次；因电流高维修7台次；因出水量小维修2台次；因无法启动维修2台次。

3.2 潜水轴流泵故障较多的原因分析

（1）提升介质：潜水轴流泵适用于提升清水，而孤河提升泵站提升黄河原水。黄河原水含沙量大，易造成叶轮、导叶体等过流部件的磨损，对轴承、机械密封等部件也构成威胁；输水渠道长（近30km），渠道内杂草杂物较多，拦污栅捞起的木桩、苇杆等杂草杂物，有可能从拦污栅后进入前池，易造成转动部件卡死、堵塞等。冬季蓄水过程中，大量浮冰涌入前池，加上前池中存水结成的大量冰块，都是潜水轴流泵运行的严重不安全因素。

（2）泵站设施：引水闸设计过流能力10m3/s，6台潜水轴流泵提升能力10m3/s。但由于闸后有拦污栅，过流量降低。更重要的是黄河原水高含沙量，造成桥洞、前池的严重淤积，大大降低其过流能力。自2007年至今，6年多时间，前池淤积量达6000多m3，淤积深度2.1m，仅靠中间由流水冲刷的一条6m宽的沟道过水，前池失去蓄水调节能力，致使潜水轴流泵长期在不安全状态下运行。

（3）管理及维修：一是巡查中存在的问题。泵站运行时由1—2人值班，拦污栅运转时值班人员可能不在现场。夜间，前池水位标尺看不清，值班人员对水位的判断困难。二是对蓄水时间的掌握问题。2013和2014年，两次冬季蓄水，造成拦污栅损坏4台次，潜水轴流泵损坏3台次的严重后果。三是泵站操作人员培训问题。操作人员对潜水轴流泵的特点认识不足，对故障前表现出的现象缺乏应对措施。四是维修方面存在问题。如电机绝缘低是由于机械密封损坏引起的，但对于机械密封损坏的原因没能检查维修，造成一台泵在一个蓄水周期内多次损坏，重复维修的现象。

4 应对措施

通过对孤河提升泵站潜水轴流泵多次损坏的原因分析，应着重从拦污效果、定期清淤、运行管理及维修等方面提出改进措施。

4.1 增强拦污机拦污效果

一是加强拦污栅的维修保养，确保蓄水时运转顺畅；二是根据渠道渠道来水中杂草量，定时运行拦污栅，及时清理打捞上来的杂草杂物；三是在拦污栅后设一道隔墙，并人工清理因卡在链条上不能自行落下的木桩等较大杂物，防止杂物从拦污栅后进入前池。

4.2 定期清淤，增强过流能力

渠道来水通过工作桥进入前池，因水面突然变宽，水中泥沙极易淤积。根据这些年的淤积情况，每年淤积30cm左右，因此，应2—3年对前池进行一次清淤，以保证前池一定的蓄水调节能力，保持运行水位。

4.3 加强运行管理

（1）加强设备日常维护，正确制订点检标准，并严格执行。点检就是通过对设备运转部件作正确详细分析后，制订标准，然后采用各种手段，例如望、闻、摸、嗅等，对这些部位按测定标准定人定时进行运转正常性判定。

（2）加强操作人员培训，提高人员素质。操作人员是设备的直接使用者，常年累月就在设备跟前，对设备的使用性能应当更要熟悉。通过提高人员对潜水轴流泵的认识水平，能够在机组故障前，先发觉，并且能够采取恰当的应对措施，降低机组的损坏机率。

（3）加强维修监督检查。一是要合理安排大、中、小修时间及内容。检修内容应定为喇叭口、叶轮坚固螺丝松紧度，轴承、机械密封磨损状况及电机绝缘度检测等易损部件。二是设备绝不能带病运行。设备发生故障后，应立即组织人员抢修。对于重要部位，应制订严格维修标准，对维修人员给以指导和正确约束。三是要严格维修质量检查。设备维修结束后，设备管理人员和生产技术人员一起对维修质量进行检查。项目包括结构检查和精度检查。如机械密封损坏，首先要检查是由于来水挟带异物磨损，还是因为轴承损坏，致与泵轴磨损。如属第二种情况，应当同时更换轴承。精度检查即检查修后设备是否保持原有精度和性能。如叶片外圆与喇叭口间隙等等。