立式混流泵大修管理

許永春

（東莞市江庫聯(lián)江聯(lián)網(wǎng)中心，廣東東莞 523000）

0 引言

水泵大修是泵站最重要的工作任務(wù)之一，需要科學(xué)管理，統(tǒng)籌兼顧，嚴(yán)肅認(rèn)真對(duì)待。如何對(duì)水泵大修進(jìn)行管理才能確保水泵大修后安全、高效運(yùn)行，這是泵站管理人員所面臨的新課題。

東江是珠江水系干流之一，源水泵站是東江中下游一座取水泵站，泵站共安裝5 臺(tái)立式混流泵，運(yùn)行方式四用一備。泵站最大水流量為30 m3/s，單泵流量7.5 m3/s，裝機(jī)容量13 315 kW，單機(jī)功率為2600 kW。通過兩條直徑為3 m 的鋼筒預(yù)應(yīng)力混凝土管，將東江水輸送至11.3 km 加壓泵站。

1 大修前設(shè)備運(yùn)行情況

9：00，操作員根據(jù)開機(jī)操作票，執(zhí)行2#機(jī)組開機(jī)指令。

9：10，機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定，機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)正常，中控室無故障報(bào)警，設(shè)備巡查人員上報(bào)設(shè)備運(yùn)行正常。根據(jù)操作規(guī)程，中控室向調(diào)度申請(qǐng)開3#機(jī)組。

9：15，操作員執(zhí)行3#機(jī)組開機(jī)指令。機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)正常。

9：30，操作員執(zhí)行4#機(jī)組開機(jī)令。

9：40，3#機(jī)組混流泵上導(dǎo)軸承溫度升高，設(shè)備巡查人員上報(bào)空氣中散發(fā)異味。中控室發(fā)出二級(jí)事故預(yù)警信號(hào)，向總調(diào)度申請(qǐng)3#機(jī)組緊急停機(jī)。

9：45，3#機(jī)組停機(jī)后，空氣中異味變濃，觸發(fā)消防報(bào)警系統(tǒng)。中控室發(fā)出三級(jí)事故預(yù)警信號(hào)，向總調(diào)度申請(qǐng)降頻停止2#機(jī)組和4#機(jī)組。

10：10，2#機(jī)組和四號(hào)機(jī)組停機(jī)完成。

2 立式混流泵大修前現(xiàn)狀評(píng)估

2.1 大修前水泵現(xiàn)狀評(píng)估組人員確定

項(xiàng)目大修方在泵組大修前，確定水泵現(xiàn)狀評(píng)估組專業(yè)技術(shù)人員。

（1）工作10 年以上高壓立式電機(jī)維修技術(shù)人員1 名。

（2）工作10 年以上大型立式水泵維修技術(shù)人員3 名。

（3）工作5 年以上高壓電工和自動(dòng)化控制人員各1 名。

（4）工作10 年以上泵站設(shè)計(jì)，設(shè)備安裝專業(yè)技術(shù)人員1名。

2.2 評(píng)估組對(duì)泵組停機(jī)故障進(jìn)行分析

確定故障范圍和可行性大修方案。評(píng)估組經(jīng)過對(duì)設(shè)備檢查和運(yùn)行數(shù)據(jù)分析，對(duì)泵組發(fā)生故障的原因進(jìn)行分析。

兩個(gè)月前東江上游泄洪，泵站前池水位升高，洪水夾雜泥沙和漂流物隨著氣體進(jìn)入排氣閥內(nèi)。該泵采用自提升水潤(rùn)滑軸承，依靠泵內(nèi)水與泵外壓差對(duì)上導(dǎo)軸承提供潤(rùn)滑水。當(dāng)開機(jī)運(yùn)行時(shí)，東江水位已經(jīng)回落。機(jī)組起動(dòng)運(yùn)行，立式混流泵頂蓋內(nèi)的氣體未能及時(shí)排空，水泵上導(dǎo)軸承缺少潤(rùn)滑水，只有靠小量氣流散熱。由于水泵多年未大修，上導(dǎo)合成纖維軸承，其內(nèi)壁導(dǎo)流槽被水垢填塞，軸承與軸套摩擦力增大，散熱性能降低。再加上水泵軸防水填料上方的壓蓋材料防腐性能差，壓蓋金屬銹蝕滲入防水材料石墨盤根，導(dǎo)致石墨盤根老化。隨著溫度升高，水泵上導(dǎo)合成纖維軸承，向空氣中散發(fā)出異味氣體。中控室申請(qǐng)事故停機(jī)后，東江水位偏低，前池水位無法上升到水泵上導(dǎo)軸承位置，不能及時(shí)對(duì)停機(jī)后的上導(dǎo)軸承進(jìn)行第二次降溫。最后誤導(dǎo)消防系統(tǒng)報(bào)警，造成泵站其他兩臺(tái)泵組緊急停機(jī)。

評(píng)估組經(jīng)過對(duì)設(shè)備檢查和運(yùn)行數(shù)據(jù)分析，確定高壓變頻器和高壓異步電機(jī)運(yùn)行正常，故障發(fā)生在立式混流泵。

2.3 對(duì)立式混流泵大修技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

（1）該立式混流泵為日本進(jìn)口水泵，加工精度高，配件需要進(jìn)口。裝配不當(dāng)容易造成金屬卡咬，經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。因此需要有專業(yè)的裝備工具，專業(yè)的技術(shù)人員，合理的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)案。

（2）立式混流泵是日本進(jìn)口，立式高壓電機(jī)是國內(nèi)產(chǎn)品。在設(shè)備廠方技術(shù)參數(shù)允許范圍內(nèi)，大修、安裝、調(diào)試要滿足泵組在安全、穩(wěn)定、高效的工作狀下運(yùn)行，以最終順利通過合同規(guī)定的技術(shù)參數(shù)驗(yàn)收。

（3）立式混流泵和立式高壓電機(jī)都是30 t 的大件，橋吊操作人員需要有特種作業(yè)允可證。水泵大修不能在汛期到來時(shí)進(jìn)行，需要制定防汛預(yù)案，確保泵站工作人員安全、泵站電氣設(shè)備安全。

3 立式混流泵大修前準(zhǔn)備工作

與大修方簽訂大修合同，雙方對(duì)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)交底。監(jiān)理方負(fù)責(zé)水泵大修質(zhì)量和安全監(jiān)督，大修方制定大修計(jì)劃和施工安全預(yù)案。

3.1 設(shè)備技術(shù)交底

3.1.1 立式混流泵技術(shù)交底

該水泵為日本某公司設(shè)計(jì)的立式驅(qū)動(dòng)，單級(jí)混流泵，水泵采用導(dǎo)葉體設(shè)計(jì)，葉輪定漿。水泵軸之間采用聯(lián)軸節(jié)進(jìn)行連接，外軸套防護(hù)。水泵軸承采用橡膠導(dǎo)軸承兩個(gè)，合成纖維導(dǎo)軸承兩個(gè)，利用自提升水潤(rùn)滑。水泵開始運(yùn)行時(shí)，排氣閥及時(shí)排空泵內(nèi)氣體，確保水泵安全運(yùn)行。水泵軸向推力以及轉(zhuǎn)動(dòng)部件重力，均由立式高壓電機(jī)推力軸承承受。

（1）水泵正常運(yùn)行情況下軸向力。正常下推力：200 kN；最大下推力：270 kN；啟動(dòng)時(shí)的上推力：64 kN。水泵軸采用盤根密封。電機(jī)被固定在電機(jī)底板上，與水泵之間由剛性聯(lián)軸器連接。從水泵頂端向下看，水泵軸運(yùn)動(dòng)方向?yàn)轫槙r(shí)針方向。

（2）水泵主要技術(shù)參數(shù)。水泵型號(hào)：SPV1800；提升介質(zhì)：原水；重量：29 500 kg；額定功率：2600 kW；額定轉(zhuǎn)速：424 r/min；額定揚(yáng)程：26 m；額定流量：7.5 m3/s。

3.1.2 水泵技術(shù)交底

葉輪與耐磨環(huán)的間隙：2.4～5.0 mm。

軸承間隙：橡膠導(dǎo)軸承、AR-1 導(dǎo)軸承與軸套之間的間隙，橡膠導(dǎo)軸承：（3112.1 to 3112.2）1.7 mm，AR-1導(dǎo)軸承：（3116.1 to 3116.2）：0.8 mm。

聯(lián)軸器對(duì)中：聯(lián)軸器允許的對(duì)中及角度誤差均小于0.1 mm。電機(jī)基座水平度，聯(lián)軸器水平度及水泵基座水平度均為0.05～0.1 mm/m。

3.2 立式混流泵大修專業(yè)工具

（1）立式混流泵專用吊具及立式高壓電機(jī)專用吊具各1 套，立式混流泵水泵軸定心工具1 套。

（2）50 t 橋吊1 臺(tái)，50 t 立式電機(jī)檢修平臺(tái)1 座，千斤頂3臺(tái)。

（3）測(cè)量工具：千分表，內(nèi)徑千分尺，外徑千分尺，水平儀，塞尺，數(shù)字千分卡尺等。

3.3 專業(yè)技術(shù)人員

立式混流泵大修前，大修施工方對(duì)員工進(jìn)行安全培訓(xùn)，和水泵大修技術(shù)交底學(xué)習(xí)。特種作業(yè)人員必需持證上崗。施工方配備兩名安全員負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)大修施工安全，擁有作業(yè)安全一票否決權(quán)。

4 立式混流泵大修拆機(jī)

4.1 測(cè)量立式混流泵葉輪間隙

用塞尺檢測(cè)水泵葉輪，葉尖、葉中、葉尾三點(diǎn)間隙，技術(shù)要求2.4～5.0 mm。為水泵大修報(bào)告提供數(shù)據(jù)。

4.2 測(cè)量立式混流泵聯(lián)軸器兩背輪間隙

用數(shù)字千分卡尺，測(cè)量聯(lián)軸器兩背輪間隙。結(jié)合面間隙為4.8～7.5 mm。

4.3 吊離高壓電機(jī)

（1）切斷電機(jī)主電源，做好安全接地保護(hù)工作，掛好停電作業(yè)安全標(biāo)牌。

（2）拆卸電機(jī)機(jī)座固定螺絲，做好機(jī)座位置標(biāo)志。

（3）拆除聯(lián)軸器螺桿，安全準(zhǔn)備工作完成，沿吊運(yùn)通道吊離高壓電機(jī)。

（4）測(cè)量高壓電機(jī)機(jī)座的水平度：0.05～0.1 mm/mm。

4.4 拆卸立式混流泵

（1）拆卸立式混流泵排氣管和溢流管，對(duì)排氣閥和控制閥進(jìn)行檢查。排氣閥損壞需上報(bào)更換。

（2）拆下泵蓋上附屬件設(shè)備及頂蓋固定螺絲。

（3）吊起端蓋3.5 m 左右，將導(dǎo)軸承支架水平安放在停時(shí)鋼橋上。

（4）松開聯(lián)軸節(jié)和切環(huán)。

（5）用橋吊吊起下軸和葉輪，垂直方式卸下葉輪。

（6）用拉桿分別取下4 個(gè)軸承（兩個(gè)合成纖維軸承、兩個(gè)橡膠軸承）。

（7）對(duì)所拆下的設(shè)備配件進(jìn)行規(guī)類記錄、清洗、分類放置。

（8）使用內(nèi)徑千分尺對(duì)兩個(gè)合成纖維軸承、兩個(gè)橡膠軸承進(jìn)行檢測(cè)評(píng)估。

5 根據(jù)立式混流泵大修計(jì)劃回裝

將水泵軸、葉輪、聯(lián)軸節(jié)、軸承、軸套等配件，進(jìn)行清洗、維護(hù)，檢測(cè)。檢測(cè)合格，監(jiān)理簽字同意后開始回裝。安裝時(shí)水泵內(nèi)外的固定螺桿均涂上螺桿固持膠，水泵內(nèi)外大小螺母、螺桿均采用扭矩扳手固定，確保水泵安裝質(zhì)量達(dá)標(biāo)?；匮b前，用水平儀測(cè)量立式混流泵基座水平度，水平度的技術(shù)要求：0.05～0.1 mm/m。

6 立式混流泵大修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

水泵廠方提供的《立式混流泵安裝、維護(hù)手冊(cè)》、GB/T 50510—2009《泵站更新改造技術(shù)規(guī)范》和GB/T 13008—2010《混流、軸流泵 技術(shù)條件》。

7 立式混流檢修試運(yùn)行技術(shù)要求

7.1 高壓立式電機(jī)

（1）電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，各部位在水平方向的雙幅振動(dòng)量應(yīng)符合以下規(guī)定：上機(jī)架≤75 μm，定子機(jī)座≤75 μm。

（2）噪聲值符合泵站安裝及驗(yàn)收規(guī)范要求。

（3）推力軸承和導(dǎo)軸承運(yùn)行時(shí)的溫度不應(yīng)超過75 ℃。

7.2 立式混流泵

（1）水泵振幅值小于75 μm。

（2）水泵與電機(jī)聯(lián)軸器擺度值應(yīng)在220 μm。

（3）填料函滴水40～60 滴/min。

（4）冷卻水出水壓力為0.08～0.24 MPa。

（5）水泵流量小于7.5 m3/s。

7.3 其他附屬設(shè)備

（1）水泵機(jī)組進(jìn)、出水管路中各種閥門開啟和關(guān)閉靈活，液壓止回閥開閥時(shí)間符合設(shè)計(jì)要求：開閥時(shí)間15～20 s；關(guān)閥時(shí)間5～10 s。

（2）電機(jī)和變頻器冷卻水系統(tǒng)循環(huán)水壓力0.15～0.3 MPa，電機(jī)冷卻水進(jìn)水管水溫25～30 ℃。

（3）泵房通風(fēng)系統(tǒng)和滲漏井排水系統(tǒng)運(yùn)行正常。

8 調(diào)試和試運(yùn)行的組織工作

本此調(diào)試和試運(yùn)行的組織工作總指揮，為水泵大修方項(xiàng)目經(jīng)理，泵站工作人員現(xiàn)場(chǎng)配合。擬投入12 人進(jìn)行試運(yùn)行工作，所有調(diào)試人員具有良好的判斷能力和專業(yè)知識(shí)，服從指揮，均在上崗前進(jìn)行相關(guān)培訓(xùn)和現(xiàn)場(chǎng)模擬操作，熟悉設(shè)備性能、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集和設(shè)備的操作方式，確保在試運(yùn)行過程中準(zhǔn)確操作，防止誤操作。

9 立式混流泵大修應(yīng)急預(yù)案

為了確保立式混流泵大修安全和調(diào)試運(yùn)行安全，有效和快速處理施工和運(yùn)行時(shí)突發(fā)事故，制定大修應(yīng)急預(yù)案，迅速采取有效措施，防止事故惡化、慢延，及時(shí)向上級(jí)報(bào)告，多級(jí)泵站聯(lián)動(dòng)運(yùn)行，統(tǒng)一調(diào)度。

9.1 泵組運(yùn)行時(shí)泵房突然進(jìn)水

（1）第一時(shí)間上報(bào)應(yīng)急預(yù)案組長(zhǎng)，應(yīng)急預(yù)案組長(zhǎng)上報(bào)泵站運(yùn)行總調(diào)度，值班人員執(zhí)行事故停機(jī)令。

（2）值班人員迅速查明漏水原因，采取應(yīng)急措施，切斷泵組高壓電源，啟動(dòng)應(yīng)急附屬電源。

（3）第一時(shí)間撤離水泵層，如果水泵層有人員受傷，應(yīng)立即穿上救生衣，幫助下面人員盡快撤離泵組工作層，減少人員傷亡。

（4）及時(shí)啟動(dòng)滲漏井排水系統(tǒng)排水，防止?jié)B漏井電氣設(shè)備進(jìn)水，減少泵站設(shè)備損失。

9.2 泵組運(yùn)行時(shí)突然停電

（1）在泵組運(yùn)行前24 h 內(nèi)，對(duì)直徑1.8 m 液壓止回閥進(jìn)行安全檢查，防止液壓止回閥因故障不能及時(shí)關(guān)閉造成調(diào)壓塔內(nèi)高水位倒流。

（2）泵組運(yùn)行時(shí)突然停電，值班工作人員第一時(shí)間要檢查液壓止回閥是否及時(shí)關(guān)閉。如果沒有及時(shí)關(guān)閉，需要立即手動(dòng)操作關(guān)閉液壓止回閥，或根據(jù)突發(fā)情況關(guān)閉電動(dòng)檢修閥。確保立式混流泵停機(jī)安全，防止重大設(shè)備事故發(fā)生。

9.3 泵組運(yùn)行時(shí)設(shè)備突然著火

（1）電氣設(shè)備著火，立即上報(bào)應(yīng)急預(yù)案組長(zhǎng)，應(yīng)第一時(shí)間斷開著火設(shè)備電源。視火災(zāi)可控情況，及時(shí)拔打119 火警號(hào)碼報(bào)警。

（2）應(yīng)急救援人員保持通信暢通，佩戴呼吸器，根據(jù)不同的火災(zāi)類型選用相應(yīng)的滅火器具。

（3）因故障不能停電的電氣設(shè)備，由專職消防人員組織滅火。二氧化碳?xì)怏w滅火器只能滅600 V 以下帶電設(shè)備。

9.4 泵組運(yùn)行時(shí)工作人員觸電

（1）應(yīng)急救援人員要盡快讓觸電者迅速脫離電源，此時(shí)應(yīng)注意防護(hù)觸電者安全，防止觸電者摔傷。

（2）應(yīng)急救援人員迅速對(duì)傷員進(jìn)行搶救。同時(shí)撥打120 急救電話，等待專業(yè)醫(yī)護(hù)人員到現(xiàn)場(chǎng)接替救治。

（3）應(yīng)急救援人員針對(duì)觸電傷員受傷情況，根據(jù)觸電應(yīng)急救援手冊(cè)，采用不同的急救方法，直至專業(yè)醫(yī)護(hù)人員到來。

10 立式混流泵故障防范探索

經(jīng)過3 d 連續(xù)試機(jī)運(yùn)行，對(duì)立式混流泵和高壓立式電機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)分析表明，本次立式混流泵大修達(dá)到合同規(guī)定的技術(shù)要求。監(jiān)理對(duì)水泵大修的安裝數(shù)據(jù)和水泵運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行核查，將大修報(bào)告、安裝數(shù)據(jù)和試運(yùn)行記錄送至泵站方專家組評(píng)估，經(jīng)上報(bào)確定該水泵大修項(xiàng)目驗(yàn)收合格。

（1）制定立式混流泵排氣閥定期檢測(cè)管理制度，對(duì)水泵排氣閥定期檢測(cè)，及時(shí)排除故障隱患。

（2）與廠方聯(lián)系，將水泵軸壓蓋更換為不銹鋼材料。

（3）與廠方聯(lián)系，建議在同一氣壓環(huán)境不同的位置，再增加一個(gè)排氣閥，水泵啟動(dòng)時(shí)可以降低排氣閥排氣故障風(fēng)險(xiǎn)。

（4）與設(shè)計(jì)院聯(lián)系，申報(bào)立式混流泵改造項(xiàng)目，在水泵自提升水潤(rùn)滑的前提下，加裝水泵凈水潤(rùn)滑系統(tǒng)。泵組運(yùn)行前啟動(dòng)水泵凈水系統(tǒng)，直接給立式混流泵上導(dǎo)軸承反沖洗和降溫。

11 結(jié)語

以上從10 個(gè)方面對(duì)立式混流泵大修進(jìn)行闡述，其中設(shè)備技術(shù)交底和設(shè)備大修前現(xiàn)狀評(píng)估，是設(shè)備大修方容易忽視的方面。曾經(jīng)某泵站進(jìn)口立式混流大修，聯(lián)軸節(jié)與水泵上軸卡咬，水泵下軸不能脫離。水泵上軸和下軸連結(jié)后長(zhǎng)度13 m 左右，空中作業(yè)施工難度大。為了防止水泵下軸損傷，聯(lián)軸節(jié)被切割分離，上軸拉傷嚴(yán)重。由于購買水泵進(jìn)口配件需要時(shí)間，未按合同定期完成水泵大修工作。泵站進(jìn)入汛期，水泵大修窗口期已過，該泵組停機(jī)1 年未運(yùn)行，最后導(dǎo)致合同糾紛。