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1、大中型排水泵站安全運行與維護管理,軸流,主要內容,一、xx泵站的特點二、xx水泵設備分類三、保證泵站安全運行的必備條件四、保證泵站設備安全運行的重點五、泵站設備的運行管理六、泵站設備日常維護和管理七、泵站設備的維修八、xx目前泵站相關問題探討,一、xx泵站的特點,1、xx地處珠江三角洲，地面高程與外江水位高程相差不大，一般在2米4米之間，汛期最大一般不超過6米，所以泵站的揚程都不高，都是選用不同型式的軸流泵。2、本地區土地利用率很高，完全沒有湖泊、水庫等調蓄的地方，所以泵站布局比較密集。3、由于區域經濟比較發達，又是年降雨量和臺風登陸比較多的地區，所以經濟發展對泵站的依賴性比較大，要保證在最短2、的時間排除積水。4、泵站機組形式較多，有電機分體式立式雙向軸流機組、電機整體式立式軸流機組、30斜式軸流機組、45斜式軸流機組、臥式軸流機組、單（雙）向豎井貫流泵、井筒式潛水泵、貫流式潛水泵等形式，是國內泵站機型最多的地區。5、泵站自動化程度比較高，所配備的運行管理人員比較少。6、由于泵站比較密集，各泵站的受益區面積不大，所以全年總開機時間都比較少。,二、xx水泵機組分類：1、分體式立式機組,1）一般是比較大的機組，應用范圍最廣，適用于設計揚程為5m及以上的泵站。2）水泵設備在出廠時，均為零、部件運到工地現場，在現場進行組裝、調整，安裝工藝比較復雜，精度要求比較高。3）比較大的分體式水泵一般配3、用分體式電機，電機分成為幾個大件運到工地現場，在現場進行組裝，并與水泵一起安裝調整。4）分體式和整體式電機與水泵的連接方式，分別有剛性和彈型兩種：剛性連接-用于分體式電機。推力軸承安裝在電機內，由電機定子承受電機的轉子、水泵轉動部分的重量和水推力。推力軸承一般為巴氏合金或彈性金屬塑料軸瓦。彈性連接-用于整體式電機。推力軸承安裝在水泵軸承箱內，由推力軸承箱承受水泵轉動部分的重量和水推力。推力軸承采用滾動軸承，也有的用巴氏合金滑動軸承。如果推力軸承是滾動軸承，由于滾動軸承自身有一定的自調心作用，安裝時只要調整與電機與水泵聯軸器的同軸度和水泵自身的同軸度就可以了。5）推力軸承無論是滑動還是滾動，都采4、用稀油浴油式潤滑，壓力供水冷卻。6）水導軸承一般均為水潤滑的滑動軸承，軸瓦一般采用橡膠、聚氨酯或賽龍材料，靠泵體內的水流自然冷卻。7）葉片分為半調節和全調節兩種，全調節方式為運行時可以調節順德地區均為半調節葉片。,全調節立式軸流泵站-分體式電機,電機上油缸,葉片角度調節機構,電機集電環護罩,電機上機架,電機定子,油位指示器,剛性聯軸器,電機下油缸,水泵填料函,電機軸,水泵軸,60出水彎管,30出水彎管,立式軸流泵站水泵部分,電機下油缸冷卻水管,二、xx水泵機組分類：2、整體式立式機組,1)一般是比較小的機組，口徑在1.2米及以下，適用于設計揚程為5m及以上的泵站。2)水泵在出廠時，主要部件除推5、力軸承箱外，其余部件均已經組裝成一個整體；電機也組裝成一個整體。3)電機安裝在推力軸承箱支座上，電機軸與水泵軸之間為彈性連接。4)水泵的推力軸承箱承受水泵轉動部分和水推力，配用的推力軸承有兩種：巴氏合金安裝時需要調整與水泵軸的垂直度和同軸度；滾動軸承由于滾動軸承自身有一定的自調心作用，安裝時只要調整與電機與水泵聯軸器的同軸度就可以了。5)推力軸承無論是滑動還是滾動，都采用稀油浴油式潤滑，壓力供水冷卻。6)水導軸承為水潤滑的滑動軸承，軸瓦一般采用橡膠、聚氨酯、賽龍或石墨材料，靠泵體內的水流自然冷卻。7)葉片都是半調節。,整體立式異步電機,彈性聯軸器,半調節立式軸流泵站-整體式電機,水泵推力軸承箱6、,二、xx水泵機組分類：3、斜式軸流機組,1）水泵和電機軸線的傾斜角度，介于立式和臥式之間，目前新建站機組傾斜度為30的比較多。2）水泵口徑一般在1.6m及以上。3）適用于設計揚程為5m及以下的泵站。4）水泵均為分體式出廠，現場組裝；電機均為整體式安裝。5）電機軸與水泵軸的連接方式，均為彈性連接。6）推力軸承采用滾動軸承，稀油浴油式潤滑，壓力供水冷卻。7）水導軸承一般為油潤滑的滑動軸承，軸瓦材料一般為巴氏合金和彈性金屬塑料，潤滑方式早期采用干油，現在一般采用稀油，靠泵體內的水流自然冷卻。8）葉輪一般為半調節方式，也有全調節方式，但都是停機調節。,整體斜式30同步電動機,膜片式彈性聯軸器,推力軸7、承箱,半調節斜式30軸流泵站,中間軸,填料函,斜式軸流式水泵的基本結構,推力軸承箱,水導軸承,葉輪部件,水導軸承座,泵軸,出水彎管,出水直管,葉輪室,導葉體,二、xx水泵機組分類：4、臥式軸流機組,1）水泵口徑一般在1.6m及以上。2）適用于設計揚程為5m及以下的泵站。3）水泵為分體式出廠，現場組裝。4）電機均為整體式安裝。5）電機軸與水泵軸的連接方式，一般為彈性連接。6）推力軸承采用滾動軸承，稀油浴油式潤滑，壓力供水冷卻。7）水導軸承一般為油潤滑的滑動軸承，軸瓦材料一般為巴氏合金和彈性金屬塑料，潤滑方式早期采用干油潤滑，現在一般采用稀油潤滑，靠泵體內的水流自然冷卻。8）葉輪一般為半調節方式，8、也有全調節方式，但都是停機調節。,整體式臥式同步電動機,葉輪室,導葉體,彈性聯軸器,進水底座,推力軸承箱,半調節臥式軸流泵站,填料函,電機軸承,電機軸承,半調節臥式軸流泵站內部情況,葉輪部件,水導軸承,推力軸承箱,導葉體,進水錐管,出水彎管,二、xx水泵機組分類：5、單（雙）向豎井貫流機組,1）水泵口徑一般在1.4m及以上。2）適用于設計揚程為5m及以下的泵站。3）水泵為分體式出廠，現場組裝；電機均為整體式安裝。4）安裝現場為減小電機的體積，其轉速一般高于水泵，水泵軸與電機軸之間安裝有一臺減速機。5）電機軸與減速機軸之間及減速機軸與水泵軸之間的連接方式，均為彈性連接。6）推力軸承采用滾動軸承，9、稀油浴油式潤滑，壓力供水冷卻。7）水導軸承一般為油潤滑的滑動軸承，軸瓦材料一般為巴氏合金，也可采用彈性金屬塑料，潤滑一般采用稀油，靠泵體內的水流自然冷卻。8）單（雙）向水泵的差別主要是葉輪的模型不同，且雙向水泵的進、出口各有一個導葉體，其設計效率一般以排水工況為主，兼顧引水。9）葉輪一般為半調節方式。,半調節單向貫流式軸流泵站,整體臥式同步電動機,減速機,推力軸承箱,聯軸器,聯軸器,水泵填料函,二、xx水泵機組分類：6、井筒式潛水泵,1）水泵口徑一般在1.2m及以下。2）適用于設計揚程為5m及以下的泵站。3）水泵和電機組合為一個整體，長期潛入水中，立式安裝在一個整體固定的井筒式直管上，直管上端10、連接一個三通管出水。4）電機為整體密封，浸泡在稀油中，靠泵體內的水流自然冷卻。5）電機內設有繞組和軸承超溫、濕度傳感器、油泄漏等保護，并設有防潮加熱器。6）水泵和電機的軸承為滾動動軸承，與電機一起，靠泵體內的水流自然冷卻。7）水泵和電機可整體吊出來維修保養。8）葉輪均為半調節方式。,電機,出水拍門,井筒蓋,水泵,三通管,三通管,井筒蓋,出水拍門,電機,水泵,井筒支架,二、xx水泵機組分類：7、貫流式潛水泵,1）本地區采用的貫流式潛水泵口徑，一般都在1.4m及以下，產品最大口徑可達到2.35m。2）適用于設計揚程為5m及以下的泵站。3）水泵和電機為一個整體同軸連接，臥式安裝。4）電機為整體密封，11、并長期侵泡在水中，靠泵體內的水流自然冷卻。5）貫流式潛水泵有單向和雙向兩種（單向型號為GOB型，雙向為GSB型），可根據不同場所選擇使用。6）進出水流道順直，流道水力損失小，效率高。7）葉輪均為半調節方式。8）使用方便，泵站可以設泵房，也可不設泵房。,三、保證泵站安全運行的必備條件,泵站的安全運行不是一個獨立的概念，與所管理設備的技術狀態、管理人員的業務素質、管理人員的責任心，甚至與管理機制都密切相關。搞好要保證泵站的安全運行，主要應具備以下條件：1、有系統的管理機構和符合當地實際情況的管理體制。2、配備有懂機械、電氣、自動化和水工等專業技術的管理人員。3、管理人員熟悉所管理單位的設備、水文和12、受益區基本情況。4、已經運行多年泵站的設備，技術狀況符合相關規范的要求，存在的問題已經得到解決。5、接收的新建泵站，已經通過機組啟動驗收和相關工程的單位工程驗收。6、配備有完整合格的安全設備和安全工具。7、有比較完善的管理制度和崗位責任制。8、新建泵站的資料檔案已經移交，運行多年泵站歷次維修的檔案資料齊全。,四、保證泵站設備安全運行的重點,1、渠道進口安全柵內流道的雜物清理干凈，確保進水流道不會有較大的異物進入水泵。2、確認防洪閘和出水拍門能正常開啟，出水流道暢通。3、保證電機和水泵的各種軸承處于良好的潤滑狀態和冷卻效果。4、保持設備在設計的運行工況下運行，保證葉片的淹沒深度。如在特殊情況下必13、須超設計工況進行短時間的運行時，必須嚴密監視機組的電流、功率和溫度，水泵的震動和聲響，監視建筑物及進出水渠系的安全。5、機組的繼電保護整定值在正常范圍，并始終保持良好的工作狀態。6、220V直流保護電源始終保持正常的輸出電壓，自動充電裝置處于正常的工作狀態。7、高壓電氣設備：1）按照規范的要求定期做好高壓電機和高壓設備相關的檢查和試驗；2）高壓設備裸露部分嚴禁有異物；3）檢查和維修高壓設備前，必須將該部分可靠接地（人身安全）。8、計算機監控系統工作正常。,五、泵站設備的運行管理：1、建立崗位責任制和操作運行規程,1、全員的崗位責任制從站長、班組長到每一個管理人員，實行全員的崗位責任制。2、運行14、管理制度按照運行人員分工和職責，制定出：運行值班制度、值班巡查制度、交接班制度、開停機工作票制度、安全工作制度、技術培訓制度、事故處理和責任追究制度等。3、操作運行規程按照泵站設備的實際情況，編制操作運行規程。主要包括：機組開機前的準備工作、主機組操作、站用變壓器操作、輔助設備操作、開機前檢查和運行技術數據記錄等內容。4、設備管理制度按照泵站設備和管理人員的實際情況，編制設備管理的方式，制定出設備管理制度、設備檢查評級制度等。5、設備維修制度按照泵站設備的實際情況，編制設備常規維修制度，明確設備管理的職責范圍和常規維修的周期，中修和大修的職責范圍和標準。6、水工建筑管理制度含水工建筑管理制度、15、水工建筑監測制度等。,五、泵站設備的的運行管理：2、設備的運行管理,1、開機前的主要檢查和準備工作：1）開機前應對主電機的絕緣進行檢查，特別是很久不開機或氣候比較潮濕的時候，要確認主電機的絕緣符合規范的要求。2）檢查直流220V操作和保護電源電壓應正常，蓄電池和充電設備應處于正常狀態。3）檢查自動化監控系統應正常，各開機條件滿足機組啟動的要求。4）確認防洪閘門已經打開，并檢查出水拍門沒有異常。5）主電機、推力軸承箱、減速機等油箱的油位應符合設計的要求。6）試運行供水泵，供水的壓力應符合要求。由自來水供水的泵站，應檢查其供水量和壓力應符合技術供水的要求。7）進水前池水位滿足水泵葉輪的淹沒深度，站16、前站后的水位滿足水泵的允許運行工況。8）確認進水前池和防洪閘前面沒有人身和設備的安全隱患。,五、泵站設備的的運行管理：2、設備的運行管理,2、開機運行時應注意的重點：1）多臺機組開機時，應注意對稱開機，不要按機組的順序開，這樣進水渠道來水均勻，進水的流態比較好，有利于提高機組的效益。同時在運行和停機時，機組運行的震動和停機時拍門對建筑物的沖擊都對稱，對水工建筑有利。2）機組啟動過程中，應同時觀察機組過程中的啟動電流和時間、同步電機的投勵情況、水泵和電機的聲響和振動情況，發現問題及時停機。3）機組運行時，注意觀察電機運行的電流、電壓、功率和勵磁設備的電流及電壓應在正常的范圍，水泵應無異常的聲響和17、振動。4）運行期間注意觀查高、低壓開關柜一次接線端子有無變色、發熱現象。5）經常檢查供水泵的壓力是否在正常范圍，如發現出水支管有溫度，則說明主機冷卻器或支管有堵塞現象，如一時無法排除時，應停機處理。6）觀察進水前池的水位是否滿足設計的運行工況，并注意清污機和安全柵前后的水頭差。7）巡視進水前池和防洪閘前是否存在人身和設備的安全隱患。8）配有自動化裝置的泵站，建議還應填寫一份人工運行日志，不超過2h記錄一次機組的運行數據，且交接班時交、接人員都應運行日志上簽字，以便在設備發現有問題時確認其責任界限。,五、泵站設備的的運行管理：2、設備的運行管理,3、停機時應注意的事項：1）主機停機以后，及時退出18、高壓出線柜的真空開關小車，并操作接地刀閘到接地位置。2）停止供水泵、清污機等輔助設備的運行，關閉各機組供水支管的手動閘閥。3）斷開勵磁裝置和各輔機的電源開關。4）確認防洪閘門和出水拍門已關閉，確認機組沒有出現長時間的反轉現象。5）如所有運行的主機全部停機后，除保持站用變壓器運行外，應退出其它所有的高壓出線柜的真空開關小車，并操作接地刀閘到接地位置。6）掛號相關的警示牌，做好其它必要的安全措施。7）做好人工運行記錄，記錄停機情況和需要交代的事項，并在記錄中簽名。,六、泵站設備日常維護和管理,1、對設備在運行中發現的問題，停機后應及時處理，盡早恢復設備的完好狀態，保證設備的完好率和安全生產，達到延19、長設備使用壽命、順利完成排灌任務的目的。2、油潤滑的水導軸承，應避免機組停機后，外江和內河涌形成的水位差而帶動水泵低速旋轉，因為滑動軸承低速運轉不易建立和形成油膜，容易損壞軸瓦和軸頸。3、稀油潤滑的水導軸承，在較長時間不運行時，應將水導軸承中的潤滑油放出來檢查，看是否有水分和有無雜物。4、對重要、不通用和且容易損壞的零部件，隨時備有充足的備件，以備急需。5、隨時保持設備的完整、整潔，保持設備無銹蝕、無污物、無破損、油漆完整，盡量提高設備的完好率，并保持泵站內外的環境的整齊清潔。6、定時檢查消防設備，使消防設備經常處于待用狀態。7、每年汛后對建筑物進行沉降觀測，并比較前一年的沉降量。特別是對立式20、機組，對泵房基礎不均勻沉降非常敏感。根據不均勻沉降量，可推算出機組水平和同心的偏差量，以確定機組的水平和軸線是否需要進行調整。,七、泵站設備的維修：1、機電設備維修的分類,1、常規維修：有計劃對設備的檢查和檢修工作，通過檢查設備的技術狀況，消除和防止機組在運行過程中可能發生故障。常規維修的周期，可根據機組運行時間的長短確定。本人認為，單機運行時間在500小時及以上的泵站，每年都應進行常規維修；單機運行時間在500小時以下的泵站，可每23年進行一次常規維修。常規維修和細致完善的日常維護管理，可及時發現設備出現的問題，避免故障發展，延長設備的運行壽命，并縮短設備大修的周期。2、機組中修和大修：對于21、大型機組，凡需要將電機的大件解體，水泵解體后將軸吊出的檢修，即可稱為大修。介于常規維修和大修之間規模的維修可叫中修。1）計劃性的中修或大修水泵：日歷時間310年，累計運行小時數3000 10000小時；分體式電機：日歷時間時間3 10年，累計運行小時數3000 10000小時；整體式電機：日歷時間5 10年，運行小時數5000 10000小時；或機組運行中出現明顯異常和進行性變化（帶病運行），且超出常規維修范圍。2）故障性的中修或大修在設備出現較大的事故并引起機組的主要部件損壞時進行。機組的維修工作可由專門的安裝檢修專業隊伍完成。有條件的泵站，可由本單位的運行和檢修人員互相協作進行檢修。,七、22、泵站設備的維修：2、常規維修的主要項目,七、泵站設備的維修：3、機組中修的主要項目,七、泵站設備的維修：4、機組大修的主要項目,七、泵站設備的維修：5、電氣設備維修的主要項目,八、xx目前泵站相關問題探討,1、部分泵站進水渠系不能滿足機組的設計流量。規范對進水渠的流速沒有明確的規定，但內地泵站渠系設計流速一般在0.250.4m/s之間，順德部分泵站渠系實際流速可能超過1m/s。這樣就造成了水流損失的增加，降低泵站的效率。2、機組的型式比較多，且相同型式的機組有不同廠家的產品，相同型式、同一廠家的產品又是不同的設計人員設計，這樣就給管理和備品備件帶來了一定的難度。3、泵站設備的維修還沒有形成完整23、和規范的機制和模式。4、已檢修泵站發現葉輪汽蝕比較嚴重。比如三洪奇泵站，葉輪、葉輪室和導葉體其實都比較嚴重（見以下圖片）。造成汽蝕的原因主要有以下三點：1）葉輪設計的淹沒深度不夠；2）進水池長期低水位運行，水泵進水不良；3）排區水質腐蝕性比較強。,三洪奇1#葉輪汽蝕情況,汽蝕麻面,汽蝕孔,邊沿汽蝕缺口,大量的汽蝕麻面,三洪奇2#葉輪汽蝕情況,汽蝕麻面,輪轂汽蝕,邊沿汽蝕缺口,大量的汽蝕麻面,三洪奇2#葉輪室汽蝕情況,哈呋圈范圍內大部分全部都有不同程度的汽蝕麻面,三洪奇導葉體汽蝕情況,汽蝕麻面,汽蝕缺口,水流方向,水導軸承,八、xx目前泵站相關問題探討,經核實，三洪奇水泵葉輪直徑為1.54m（口24、徑為1.6m），葉輪中心線設計高程為-0.6m，設計最低運行水位為0.6m，實際計算葉輪淹沒深度為1.2m，且設計最低運行水位為前池水位，從前池到葉輪需要經過清污機和進水流道，還應有不低于0.2m的水位差，實際葉輪淹沒深度不超過1.0m。實際該站長期運行的前池水位為0.30.6m，則葉輪中心線的淹沒深度更低，最低時連葉片都沒有全部淹沒。按照相關的技術要求，不同型式水泵葉輪，有不同的淹沒深度。具體參考數據如下：1）進水喇叭管垂直布置時，大于（1.01.25）D；2）進水喇叭管傾斜布置時，大于（1.51.8）D；3）進水喇叭管水平布置時，大于（1.82.0）D。參考以上要求，三洪奇泵站葉輪和導葉體25、汽蝕嚴重的主要原因，在于葉輪的淹沒深度不夠，其葉輪中心線的淹沒深度應不低于2.8m。又例：xx一個斜式泵站的葉輪直徑為1.74m，葉輪設計安裝高程為-2.05m，設計最低運行水位為0.2m，實際葉輪淹沒深度為2.25m，且設計最低運行水位為前池水位，依然設前池到葉輪的水位差為0.2m，實際葉輪淹沒深度只有2.05m。按照以上要求，其葉輪的應不低于3.1m，同樣不滿足要求。我個人理解為：要使葉輪和導葉體不汽蝕，葉輪處運行時的進水水流，必須處于正壓力狀態（在大氣壓力的作用下）。否則就會造成汽蝕。,八、xx目前泵站相關問題探討,5、關于滑動軸瓦選用材料的問題：1）巴氏合金瓦：在機械行業使用比較早的一26、種軸承瓦材料，廣泛使用在旋轉機械的徑向和軸向軸承瓦上，是一種比較成熟的技術,這種軸承瓦的最大承載力為4Mpa。2）彈性金屬塑料瓦：這是八十年代從國外引進的一種新技術，其承載能力大于巴氏合金瓦，最大承載力可達到811Mpa。此外，它的優點還有：a.在安裝時不需要再研刮；b.磨擦系數很小，根據本人的經歷估計，大約最多為巴氏合金瓦摩擦系數的1/3左右；c.由于這種瓦的表面具有一定的彈性，可以使瓦面的受力更加均衡，相當于加大了軸瓦與軸頸之間的接觸面積。個人認為，采用彈性金屬塑料瓦的性能優于巴氏合金瓦。3）橫江頭泵站第一次使用彈性金屬塑料瓦失敗的原因：a.塑料瓦面的材料問題（見以下圖片）；b.下瓦面中間27、沒有油槽；c.間隙偏小原（設計為0.210.35mm，后廠家主動改為0.7mm）。,橫江頭泵站首次進場的塑料瓦,顏色為暗黑色，且表面不光滑,當時與軸磨合時涂的紅油墨,橫江頭泵站最后使用的塑料瓦,表面顏色與之前完全不同，且用手摸其表面滑潤,增加了2道進油槽,橫江頭泵站首次進場塑料瓦運行2小時后的情況,潤滑油（1#黃油全部變成黑漿糊,橫江頭泵站4#水泵軸頸運行2小時后的情況,軸頸已經明顯變色,八、xx目前泵站相關問題探討,6、關于豎井貫流泵效率問題：在順德地區新建的各種水泵的泵型，無論是立式泵、斜式泵還是臥式泵，實測的效率基本都能接近和滿足規范的要求。豎井貫流泵這種流道形式，基本屬于臥式軸流泵，其28、進出水流道比較其它泵型的轉彎角度都要小，理論上應該效率比較高，但實測的效率普遍低于以上泵型（見以下部分泵站在設計揚程下的效率和能源單耗統計表），個人分析其原因，主要在兩個方面：1）水泵工作輪設計的位置不對（見以下圖片）。因為無論是離心泵、混流泵還是軸流泵，都應該盡量減少進水流道段的長度和阻力，盡可能把不可避免的流道損失放在水泵的出水段。因為同樣的流道損失放在進水段和放在出水段，對水泵效率的影響是完全不同的。從下圖可以看出，水泵的工作輪放在了“Y”形流道之后，靠近出水口，而進水流道比較其它機型要多經過兩個“Y”形流道，因而增加了水泵進水端的水流損失。2）從以下圖片中可以看出，從“Y”形流道只經過了一個錐形管就直接進入工作輪，可以想象到進入工作輪的水流紊亂，這樣也直接影響到水泵的效率。如果“Y”形流道在工作輪后面，對水泵的效率將會減少很多。,部分泵站設計揚程下的效率和能源單耗統計表（規范要求能源單耗不大于5kw/kt.m）,豎井貫流泵外形,埋在混凝土內有一段進口“Y”形流道,葉輪進口段“Y”形流道,工作輪,排水工況導葉體,進口錐形管（雙向泵這里即為引水工況的導葉體,電動機和減速機安裝位置,雙向豎井貫流泵內部結構,引水工況導葉體,排水工況導葉體,工作輪,水導軸承,排水工況水流方向,以上觀點僅供參考不對之處，敬請批評指正謝謝大家,