周 毅

(长沙市城区排水设施运行服务中心 湖南 长沙 410000)

如何提高ABS进口高扬程提升泵运行维护质量的思考

周 毅

(长沙市城区排水设施运行服务中心 湖南 长沙 410000)

基于提高ABS进口高扬程提升泵运行维护质量，就本单位ABS进口高扬程提升泵出现的叶轮锁紧螺杆断裂甚至叶轮损坏、设备振动，电机发热，密封渗漏等故障进行分析，并列举解决的方法。

工况;断裂;振动;烧损;渗漏

一、泵站运营现状

望城坡泵站提升泵的选型经历了几次讨论。首先对该泵站是一级提升，还是进行二级提升专家们有些不同的观点。因为该泵站主要收集长沙河西南部污水，而污水处理厂在北部地区，距离20KM，而且河西地处岳麓山山脚，进水点标高到最高点的高程差有36米。在经过几轮讨论后，认为二级提升的方案成本较高，需要两套设备和两处提升泵站，但设备扬程可以选择较低，对设备要求低些。而一级提升节省投资，但对扬程高，在污水提升的环境下的提升设备要求会更高些。经过经济对比，设计方最终选定采用一级提升，为保证提升的安全可靠，决定采用八台德国进口的ABS离心潜水泵，型号为AFP3002ME2500/4-64，流量450L/s，扬程47.5 m叶轮过流颗粒通径127×110mm配套功率250kw，采取竖向湿式安装，配套ABS的自耦安装系统。

设备投入运行后三年故障达55次，其中有七类主要现象：1、叶轮锁紧螺杆断裂，(8次)、2、电机故障保护显示(10次)，3、叶轮磨损严重甚至叶轮断裂情况(8次)，4、电机进水电机烧坏(6次)。5、电机上部轴承损坏，转子在定子中扫堂的情况(6次)6、主轴断裂情况(5次)7、机械密封进水的情况(12次)。

频繁发生的故障使得我们静下心来研究一下原因，首先我们考虑到是设备运行实际工况是否与设计一致的问题。望城坡实际运行下扬程计算：

1、 单泵运行时，单台流量1500m3/h,

a. 标高落差：Hg=36m, (最大高差)

b. 管径DN1800，

c. 管长L=20000m

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计算管损∑Hc≈2.0m

出水口泄流压力Hi取3米

H=Hg+Hc+Hi=36+2+3=41米。

2、 六台同运行时，运行流量为9000 m3/h,

a. 标高落差：Hg=36m,(最大高差)

b. 管径DN1800，

c. 管长L=20000m

计算管损∑Hc≈7.0m

出水口泄流压力Hi取3米

H=Hg+Hc+Hi=36+2+3=46米。

加上扬程余扬，47米的扬程选择是正确的。但从水泵性能曲线上看，开一台泵的效率明显要低得多，所以按设计要求足额开机有利于潜水泵处于最佳工况点。另外现场的泥砂含量比较大，加大了叶轮等部件的磨损量。我们通过加强排泥系统的管理增加排砂泵的开启次数，尽量把泥砂的影响降至最低。解决了工况问题，接下来我们就设备故障进行针对性的分析解决。

二、提高泵站运营维护质量的方法

(一)螺杆锁紧问题的处理

水泵运行初期，叶轮锁紧螺杆断裂，基本每台泵多次发生，属多次重复发生的故障，我们分析进口设备的结构尺寸都比较紧凑，叶轮内孔与轴配合长度余度过小，使泵在振动时发生松动引起故障，另外锁紧螺杆没有防缠绕和防松装置，易造成水泵反转(维修后测试正反转时，有可能反转设备)或者螺杆头被缠绕时时锁紧螺杆松动，直至叶轮掉落[1]。针对上述现象我们无法改变叶轮内孔与轴配合长度但可以加强抗松、防缠、加大强度的措施，具体做法如下：1、对潜水泵轴孔进行加大处理，将孔径由原￠20加大到￠24，并将原锁紧杆更换到M24螺杆，并对螺杆进行加工处理把原来的六方头改成了不易缠绕的圆头方式，增加了锁紧防松止位垫，经过试运行，再也没有出现叶轮锁紧螺杆断裂现象，相应的因为锁紧螺杆断裂造成的叶轮磨损和损坏也没有再出现。

解决了因为锁紧螺杆造成的振动后，主轴的断裂，电机转子的扫堂得问题也得到了部分解决，但仍存在部分这种现象，都是因为振动的原因产生的。如何减少振动，当然最直接的方案是降低电机转速，但那样设备改动过大，将会影响进口设备整体效果[2]。于是我们从可能引起振动的各个方面进行排查，首先我们从设备部件的质量进行排除，通过从德国原厂采购配件包的形式，排除国产配套配件可能存在的质量问题。为了排除安装质量问题我们请了厂家中国技术专家来进行安装。在维修安装过程中发现水泵基础有振动造成的松动现象，据分析在三年的运行中，仅清理池组时进行过水泵地脚螺栓的紧固，而锁紧螺杆断裂，叶轮在蜗壳内运行振动很大，甚至出现过泵倒在泵坑，电缆线都缠绕的现象。我们通过拆除原水泵基础，重新浇倒砼，重新安装地脚螺栓，按厂家技术专家的要求重新安装到位后，水泵振动问题得到根本性的解决。

(二)电机发热问题的处理

接下来对电机发热甚至出现烧损的故障原因进行了分析，从拆开的电机内腔来看，有时的烧损后内腔是干燥的，有时是进水了[3]。进水的原因只有两个方向，一个是从电机头，一个是从油室进水。两个进水方向都有探头检测，如果进水应该会有故障报警，从而停机不会发生烧损故障。经检测探头均处于正常状态，没有故障，能及时输出信号。我们顺着控制线一路向上查找，发现现场接线柜内水气严重，各接线桩头腐蚀严重，原来信号在这里中断了。接线柜的水哪里来的呢？接线柜处于地面平台，与集水池底有11米的距离，没有与水面有任何接触，接线柜是户外型柜，也不存在雨水的影响问题。经过仔细观察发现是进入接线柜的电缆线孔密封用泡沫胶质量有问题，加之经常吊泵进行检查，密封孔经常密封效果不佳，控制柜内接线桩头因为发热，尤其是因为我市是火炉城市，在夏季室外温度高，使得控制柜内温度很高，池内水气顺着电缆线孔进入控制柜形成积水[4]。故障的原因找到了，我们采取了三项措施：(1)增加防雨防晒棚，杜绝太阳对控制柜的直接暴晒，降低控制柜内的温度；(2)在接线柜内安装排气扇，与泵进行联动，一旦启动泵，排气扇自动启动，实现通风降温，同时防止水气凝固；(3)将接线柜移出电缆出线砼孔位置，让从集水池上面的水气无法进入接线柜。经过三个措施的实施，现场接线柜不再是湿气很重，也不再是腐蚀严重了。进水导致的电机发热的报警问题解决了，那么电机腔没有进水又是如何烧损的呢？ABS泵定子中含双金属片式超温传感器，在发热的情况下，发热信号被接线柜信号阻断无法输出，也无法进行保护。但发热是如何产生的呢？我们知道潜水泵是有冷却系统的，有的是原水冷却，有的是清水冷却。但在我们污水提升的环境，ABS泵使用的是冷却液进行冷却，显然冷却液比用原水冷却要抗堵塞(原水中含杂物)，比用清水要节能稳定。是一种比较先进的冷却方式。根据ABS公司出厂时初始冷却剂的牌号：乙二醇混合液——GlycolFrostoxWS(Partnr.:11030083)(厂商：TYFOROPChemieGmbH)允许采用丙二醇冷却剂——PropylenglycolCode27(厂商：HoughtonDeutschlandGmbH)。我们按厂家的要求使用冷却液，但常发现冷却液含水。经反复检查发现冷却液的进出口都有轻微的渗漏，由于没有及时更换冷却液，时间长了后都成了静态的水冷却，因为没有流动性水冷却，效果逐步下降，最终导致电机发热烧损。通过更换标准优质的静态密封圈外，我们根据说明书采购了公斤压力帮手，按规定公斤力进行坚固，保证密封圈的压力适度，避免了静态密封的渗漏。防止了这类原因导致的电机发热烧损。

(三)密封渗漏问题的处理

密封的渗漏问题是我单位在使用ABS泵过程中发现的最多的问题，密封方式不外乎静态密封和动态密封，在我单位使用的ABS潜水泵静态密封有密封胶和密封圈两种方式，其中电缆入电机头采用的密封胶灌胶密封的方式不太适应中国国情，水质的腐蚀对胶密封的影响较大，容易引起渗漏，我们将其修改成密封圈密封并加装了压盖[5]。正如前文所述，对于静态密封，我们选择防油，优质的密封圈，使用公斤帮手，按标准公斤力进行紧固保持密封圈的适度变形，确保密封效果，并及时更换就能够得到解决。机械密封在潜水泵中有作十分重要的作用，就ABS潜水泵而言，分为介质密封，主要封污水的和油密封，主要是防止油室的水和油进入电机室的。机械密封对安装要求比较高，过紧容易发热，过松又容易进水，更不能有任何倾斜的安装，加之我们长沙的污水含砂量大，对动静密封环的磨损比较厉害。我们一直想找到调节机械密封松紧的好办法，如果能测试出机械密封弹簧的压力将是最好的办法，但目前我们没有找到这样的测试工具，仅根据经验在松掉弹簧的情况下能复位2-4个毫米为适宜。至少泥砂问题，我们通过和德国ABS技术人员沟通在增加了副叶轮后，比较有较的减少了泥砂进入机械密封的现象发生。

三、结束语

我就我们单位在使用德国原装ABS潜水高扬程泵的过程中出现的叶轮锁紧螺杆断裂甚至叶轮损坏、设备振动，电机发热，密封渗漏等故障进行分析和解决的方法进行探讨。仅就出现的故障摸索经验，目前该潜水泵从前三年的平均故障二十次左右，减少到现在年故障五次左右，较大的提高了设备的正常运行率。希望能为进口高扬程潜水泵在国内的高效优质使用尽到一份力量。

[1]熊永明. 关于南昌市排水泵站运行与管理问题探讨[J].江西建材,2016,(20):278-279.

[2]王羿润,王志刚,伦绍伟,王勇. 抽水泵站电力设备的保养与维护研究[J].山东工业技术,2016,(06):185.

[3]王张军,杨胜勋. 抽水泵站更新改造与维护管理[J].科技创新与应用,2015,(14):163.

[4]利嘉荣. 水利工程泵站群管理与维护策略研究[J].科技与企业,2014,(03):18.

[5]李佳音. 市政给排水泵站的运行与管理问题探讨[J].黑龙江科技信息,2013,(29):189.

周毅(1969.01-)，男，工程师，本科，主要从事排水机械设备管理。