浅析大型轴流泵站机组产生故障原因分析及应对措施

中文科技期刊数据库（引文版）工程技术2015年26期173浅析大型轴流泵站机组产生故障原因分析及应对措施浅析大型轴流泵站机组产生故障原因分析及应对措施梅长会安徽省茨淮新河工程管理局，安徽蚌埠233010摘要：摘要：随着引江济淮工程的开工建设和全国大中型泵站的更新改造，水泵机组单机容量不断增大，大型泵站的安全运行中存在的诸多问题也引起了各方面的重视。列举了大型轴流泵机组故障率较高的部件，重点分析了电机和叶片产生故障的原因，给出了设计、运行及维修建议。关键词：关键词：轴流泵；安全运行；维护中图分类号：中图分类号：TH312文献标识码：文献标识码：A文章编号：文章编号：1671-5659（2015）26-0173-0111引言引言大型轴流泵机组结构复杂，零部件多。大部分零部件出现问题不会影响水泵的运行，但是关键部件的故障却会导致机组无法正常运行，甚至出现安全事故。因此，对水泵机组重要部件的安全检查及维护十分必要。22电机绝缘老化电机绝缘老化大型轴流泵站多采用大型同步电机，但在长期运行过程中由于电、热、机械力以及其它环境因素的影响，使得由于电机绝缘老化而引起的安全运行问题不时发生，如上桥抽水站、鲁口孜电力排涝站等都出现过电机绝缘老化故障。随着单机容量的逐渐增加，绝缘系统及材料的等级也有所提高。但由于泵站上电机工作环境较差，站房潮湿、通风不畅，因此要定期对电机绝缘进行相关检查和检测。（1）外观检查。外观检查是检查电机绝缘是否老化最基本、最直观的方法。采用肉眼看、手按可以发现绝缘严重发胖、流胶、龟裂、剥落失去弹性等绝缘层的表面损伤现象；如果绝缘内部分层和脱壳，可根据小木锤敲击的声音进行判断。（2）试验检测。泵站电机电气老化鉴定试验主要有以下几个项目：介质损失角测量、整相绕组第二电流急增点测量、整相绕组交直流耐压、整相绕组局部放电量试验、整相绕组电容增加率试验。要加强对泵站机组日常的运行管理，做好定期电气预防性试验，根据检查和试验结果，及时掌握电机的绝缘状况，准确评估绝缘的老化程度，按照相关规程要求，确定电机投入运行或进行更新改造。此外，还可以安装在线绝缘监测系统，以便及时发现电机绝缘内部存在的缺陷。33叶片汽蚀叶片汽蚀水泵在运行过程中如果产生汽蚀，不仅会影响水流的正常流态，产生噪声及振动，损害过流部件，同时会使得泵的流量、扬程及效率显著下降，水泵使用寿命缩短。要尽量避免或减轻水泵发生汽蚀，可以从以下几方面进行考虑：水泵选型、叶片材料、水泵安装高程、调节水泵工况点、改善进水条件以及提高汽蚀区压强。3.13.1水泵选型水泵选型在设计泵站时，要综合考虑泵机组和泵站的投资、运行费用等综合性的技术经济指标。站房的开挖深度与水泵的安装高程密切相关，应该在确保装置汽蚀余量大于水泵允许汽蚀余量的前提下，尽量减小泵房的开挖深度，因此水泵的选型至关重要。水泵的选型首先应该满足泵站设计流量、设计扬程及不同时期供排水的要求；在整个运行范围内，水泵应能安全、稳定运行。此外，所选择的水泵要具有良好的水力性能以及抗汽蚀性能。3.23.2叶片叶片首先要提高叶片加工精度。其次，在泵站运行过程中，若水泵叶片已发生汽蚀，但汽蚀不严重，可以对叶片进行修补，同时在易发生汽蚀的部位涂一层环氧树脂和ARC复合涂料，可以提高叶轮表面的抗汽蚀性能，减轻叶轮表面被汽蚀破坏的程度。若叶片已经有穿孔或者部分叶片缺损，就必须更换叶片。目前大型新建泵站或更新改造泵站基本选用化学性能稳定，抗汽蚀能力强的不锈钢叶片和泵壳。如上桥抽水站在2005年上桥泵站扩建及更新改造时更新叶片为不锈钢叶片，泵壳在汽蚀带一周镶嵌不锈钢带。3.33.3水泵安装高度水泵安装高度水泵安装高程是整个泵站各部分高程确定的基准，水泵安装得过低会增大泵房土建投资和施工的难度；过高不能保证装置的汽蚀余量大于水泵的允许汽蚀余量，引起水泵叶片汽蚀、流量和效率的大幅度降低，严重时甚至不能正常工作。因此必须正确确定水泵安装高程。3.43.4轻汽蚀轻汽蚀主要方法包括：变角调节、变速调节、变压调节和节流调剂。在轴流泵在运行过程中可采用变角调节、降速调节，使水泵工作点在允许汽蚀余量范围内，从而减轻汽蚀现象的危害。3.53.5改善进水条件改善进水条件进水条件的好差直接关系到泵机组是否能稳定高效运行，除了进水流道的设计要使得叶轮进口水流流态尽可能的平稳、均匀外，在日常泵站的运行过程中还要关注一些辅助设施的运行状况。拦污栅是保证水泵机组安全稳定运行不可缺少的辅助设施，主要是用来拦截水草、生活垃圾以及其他杂物进入水泵。但是随着拦污栅前杂物的堆积，对水流的阻水作用会逐渐增大。若不能及时对拦污栅处的杂物进行清除，则拦污栅前后较大的水位差会使得水泵叶轮淹没深度降低、水泵有效汽蚀余量减小，而水泵由于偏离设计工况，必需汽蚀余量增加，这很有可能会导致水泵产生汽蚀。此外