防洪排澇泵站水泵機(jī)組試機(jī)運(yùn)行時(shí)的故障分析、診斷及處理

1、防洪排澇泵站水泵機(jī)組試機(jī)運(yùn)行時(shí)的故障分析、診斷及處理防洪排澇泵站水泵機(jī)組試機(jī)運(yùn)行時(shí)的故障分析診斷及處理賴桂元摘要:本文作者詳細(xì)介紹了防洪排澇泵站的機(jī)電設(shè)備水泵機(jī)組,在試運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的情況以及對(duì)故障的分析與維修處理的方法,以供參考.關(guān)鍵詞:防洪排澇泵站潛水軸流泵:試機(jī)運(yùn)行故障分析;診斷及處理1背景某防洪工程a泵站設(shè)計(jì)安裝了3臺(tái)oz系列潛水軸流泵,泵站水泵型號(hào)為7ooqz一100g;葉片安裝角一2oc;葉輪直徑650ram;配套電動(dòng)機(jī)型號(hào)為yqgn520m28型;單機(jī)額定裝機(jī)容量為132kw;額定電流268a;額定電壓380v_+5%;額定轉(zhuǎn)速730r/min.泵站設(shè)計(jì)揚(yáng)程為4.0m,最高揚(yáng)程為7.

2、10m,最低揚(yáng)程為1.80m,單機(jī)抽排流量為1.455m3/s.泵站水泵安裝形式為鋼制井筒立式安裝,水泵配套電氣控制柜產(chǎn)品型號(hào)為tbg一132型,啟動(dòng)方式為自耦降壓?jiǎn)?dòng).泵站于98年投入運(yùn)行,至今已運(yùn)行12年.按照渡汛工作計(jì)劃,泵站水泵機(jī)組進(jìn)行汛前蓄水試機(jī)運(yùn)行,結(jié)果發(fā)現(xiàn)a泵站1#水泵機(jī)組無法啟動(dòng);2#水泵機(jī)組在啟動(dòng)運(yùn)行后產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng),并伴有問歇性較大的噪聲;3#水泵機(jī)組運(yùn)行電流不穩(wěn)定,水泵出水流量不足.立即對(duì)出現(xiàn)故障的水泵機(jī)組進(jìn)行停機(jī)檢查.現(xiàn)對(duì)泵站的潛水軸流泵運(yùn)行中發(fā)生的故障進(jìn)行分析,診斷及處理.2泵站潛水軸流泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析潛水軸流泵是一種機(jī)電一體化的產(chǎn)品,電機(jī)與水泵一體式結(jié)構(gòu),完全淹沒在水中

3、運(yùn)行.潛水軸流泵主要由潛水電機(jī),導(dǎo)葉體,葉輪和進(jìn)水喇叭等構(gòu)成.潛水電機(jī)功率等級(jí):電氣性能指標(biāo)符合gb755,防護(hù)等級(jí):ip68,電壓等級(jí):380v,額定頻率:5orz,絕緣等級(jí):f級(jí).葉輪:葉輪為半調(diào)節(jié)式,即在需改變工況時(shí),松下螺母,扣片,拆出定位銷,轉(zhuǎn)動(dòng)葉片,使葉片的基準(zhǔn)線對(duì)準(zhǔn)輪毅體上的某一要求的角度線,然后裝好定位銷并擰緊螺母,從而達(dá)到調(diào)節(jié)的目的(各葉片安裝角應(yīng)一致).軸封:設(shè)有2道機(jī)械密封,第一道與水直接接觸的機(jī)械密封安裝在油室外,為水潤(rùn)滑和冷卻,動(dòng)靜環(huán)摩擦副的材料為碳化硅對(duì)碳化硅,第二道機(jī)械密封安裝在油室里,為油潤(rùn)滑和冷卻,動(dòng)靜環(huán)摩擦副的材料為碳化硅對(duì)石墨.防漏保護(hù):0z系列潛水軸流泵

4、設(shè)有防漏保護(hù)裝置:水泵側(cè)機(jī)械密封的導(dǎo)葉內(nèi)側(cè)油室安裝油水信號(hào)探頭;電機(jī)側(cè)機(jī)械密封的電機(jī)腔安裝滲漏浮球開關(guān);電纜接線腔密封的接線盒安裝滲漏探頭.當(dāng)油室,電機(jī)腔或接線盒內(nèi)發(fā)生水滲漏時(shí),保護(hù)裝置發(fā)出警報(bào)或停機(jī),并保留故障信號(hào).過熱保護(hù)裝置:潛水電機(jī)繞組中設(shè)有過熱保護(hù)器,當(dāng)溫度超撞囫2011年3月過規(guī)定時(shí),發(fā)出信號(hào)或停機(jī).qz系列潛水軸流泵典型結(jié)構(gòu)圖見圖1:lt!越竺t一一一l-ipmtli*ihtnt.|i-麒啦掛疆l囂叫一對(duì)t丹塑巴叢匹童墓農(nóng)一qz系列潛水軸流泵結(jié)構(gòu)圖3泵站潛水軸流泵運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的故障理論分析及故障診斷泵站的潛水軸流泵在本次試機(jī)運(yùn)行中,出現(xiàn)的故障包括:機(jī)組無法啟動(dòng),機(jī)組在啟動(dòng)運(yùn)行后產(chǎn)生

5、強(qiáng)烈振動(dòng)并伴有間歇性較大的噪聲以及機(jī)組運(yùn)行電流不穩(wěn)定和水泵出水流量不足等現(xiàn)象.3.1泵站1#水泵機(jī)組無法啟動(dòng)的故障原因分析可引起故障的原因有以下幾個(gè)方面:電機(jī)繞組,接頭或電纜斷路;水泵葉輪卡死;水泵機(jī)組的防漏,過熱控制保護(hù)裝置動(dòng)作;供電源電壓不在正常范圍內(nèi);控制接線不正確,啟動(dòng)控制柜電器故障等.1#機(jī)組故障診斷:首先,判斷水泵機(jī)組的防漏,過熱控制保護(hù)情況,當(dāng)按水泵啟動(dòng)按鈕時(shí),發(fā)現(xiàn)水泵機(jī)組啟動(dòng)控制柜濕度和泄漏指示燈亮,并報(bào)警,用萬用表歐姆擋分別檢測(cè)水泵側(cè)機(jī)械密封的導(dǎo)葉內(nèi)側(cè)油室油水信號(hào)探頭,以及電機(jī)側(cè)機(jī)械密封的電機(jī)腔滲漏浮球開關(guān)的電纜接線端子,發(fā)現(xiàn)其阻值均小于無窮大,因此診斷出1#機(jī)組故障原因之一

6、很有可能是水泵側(cè)密封和電機(jī)側(cè)密封損壞引起滲漏水,導(dǎo)致導(dǎo)葉內(nèi)油水信號(hào)探頭發(fā)出信號(hào)以及電機(jī)腔的浮球開關(guān)上浮后觸點(diǎn)導(dǎo)通,觸發(fā)水泵綜合保護(hù)器中的繼電器動(dòng)作,斷開水泵控制回路,使機(jī)組無法啟動(dòng).其次,用萬用表測(cè)量,發(fā)現(xiàn)電機(jī)繞組,接頭和電纜均無斷路故障,低壓進(jìn)線柜,機(jī)組啟動(dòng)控制柜進(jìn)線三相電壓均為395v,符合電源的正常電壓范圍,也符合水泵的運(yùn)行電壓等級(jí),進(jìn)一步檢查水泵啟動(dòng)控制柜,檢查結(jié)果為控制接線無問題,控制柜電器元件無損壞.3-2泵站2#水泵機(jī)組在運(yùn)行中產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng),并伴有間歇性較大噪聲的故障原因分析可引起故障的原因有以下幾個(gè)方面:葉輪浸入深度不夠;潛水泵井筒基礎(chǔ)不夠緊固或螺栓螺母松動(dòng);葉輪葉片外圓與葉輪

7、外殼有摩擦,葉輪不平衡;軸承損壞;葉片部分被雜物打碎或脫落;進(jìn)水流態(tài)不穩(wěn)定,產(chǎn)生漩渦等.2#機(jī)組故障診斷:首先,檢查井筒基礎(chǔ)地腳螺栓螺母,發(fā)現(xiàn)井筒基礎(chǔ)無松動(dòng)現(xiàn)象.其次,檢查泵站進(jìn)水前池水位情況,發(fā)現(xiàn)泵站前池的現(xiàn)行水位達(dá)最低運(yùn)行水位(81.80m)以上.根據(jù)潛水軸流泵最小淹沒深度數(shù)據(jù)表,經(jīng)測(cè)量該潛水軸流泵設(shè)計(jì)淹沒深度(即最低運(yùn)行水位至進(jìn)水喇叭低部)的數(shù)值超出最小淹沒深度hs=1250mm范圍,不存在葉輪浸入深度不夠的現(xiàn)象,且在機(jī)組運(yùn)行時(shí)檢查前池,進(jìn)水口攔污柵,進(jìn)水流道等均發(fā)現(xiàn)無阻水物,進(jìn)水流態(tài)穩(wěn)定,沒有產(chǎn)生漩渦現(xiàn)象.于是,打開井筒端蓋,起吊水泵,檢查水泵葉輪葉片發(fā)現(xiàn)無雜物打碎或脫落現(xiàn)象;進(jìn)一步拆

8、卸水泵的進(jìn)水喇叭和葉輪,檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)葉輪葉片外圓與外殼有摩擦產(chǎn)生的痕跡,葉片銹蝕較嚴(yán)重.將葉輪在水泵葉輪平衡設(shè)備上進(jìn)行校核時(shí),發(fā)現(xiàn)葉輪有不平衡現(xiàn)象.因此,診斷出2#機(jī)組的故障原因是葉輪葉片銹蝕后,導(dǎo)致葉輪不平衡,葉片外圓與外殼有摩擦,造成機(jī)組運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng),并伴有間歇性較大的噪聲.3-3泵站3#水泵機(jī)組在運(yùn)行中電流不穩(wěn)定及水泵出水流量不足的故障原因分析可引起故障的原因有以下幾個(gè)方面:葉輪浸入深度不夠;葉輪外圓磨損或葉片部分被擊壞;潛水泵轉(zhuǎn)向錯(cuò)誤;出水管路阻塞;潛水泵轉(zhuǎn)速未達(dá)到規(guī)定轉(zhuǎn)速;潛水泵輪轂體與葉片之間斷裂或葉片固定螺母松動(dòng).3樣機(jī)組故障診斷:檢查水泵葉輪轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速情況.經(jīng)檢查,水泵電機(jī)

9、接線正確,葉輪轉(zhuǎn)向正確,水泵的轉(zhuǎn)速達(dá)到規(guī)定轉(zhuǎn)速值.檢查水泵的出水管路情況,經(jīng)檢查水泵的出水管路無堵塞.判斷水泵及葉輪的浸入深度情況,經(jīng)測(cè)量該潛水軸流泵設(shè)計(jì)淹沒深度(即最低運(yùn)行水位至進(jìn)水喇叭低部)小于hs=1250mm的深度范圍.因此,診斷出3#機(jī)組故障原因是安裝問題:因水泵電纜被盜割,在起吊水泵進(jìn)行更換電纜后,重新吊人水泵井筒時(shí),水泵安裝沒有達(dá)到浸入淹沒深度,即水泵葉輪的浸入深度不夠,導(dǎo)致水泵運(yùn)行時(shí)出水流量不足和運(yùn)行負(fù)荷變化使電流表指針擺動(dòng).4泵站潛水軸流泵運(yùn)行的故障處理方法泵站1#故障機(jī)組水泵的水泵側(cè)和電機(jī)側(cè)滲漏的處理方法:打開井筒端蓋,起吊水泵,用專用工具拆開葉輪,吊出電機(jī),將導(dǎo)葉內(nèi)油水放

10、掉和電機(jī)腔內(nèi)的積水放掉,清潔信號(hào)探頭和浮球開關(guān),并進(jìn)行干燥處理,更換水泵側(cè)和電機(jī)側(cè)機(jī)械密封件,導(dǎo)葉內(nèi)加注新的潤(rùn)滑油.電機(jī)回裝時(shí)保證電纜接線漏水密封,回裝完畢后檢測(cè)電纜線接線腔密封的滲漏探頭和水泵側(cè)密封的油水信號(hào)探頭是否在正常狀態(tài)下,用萬用表檢查其值為無窮大(表示在正常狀態(tài)下),同時(shí)檢測(cè)電機(jī)側(cè)機(jī)械密封的滲漏浮球開關(guān)是否在正常狀態(tài)下,用萬用表檢查其值為無窮大(表示在正常狀態(tài)下).泵站2#故障機(jī)組水泵產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng)并伴有間歇性較大噪聲的處理方法:因故障原因是葉輪葉片外圓與葉輪外殼有摩擦及葉片銹蝕使葉輪不平衡,處理方法為更換新的葉輪.葉輪回裝時(shí)應(yīng)確保葉輪部件之間沒有摩擦,并檢查或調(diào)整葉片的安裝角度和泵軸垂直度.泵站3#故障機(jī)組水泵出水流量不足的處理方法:將水泵吊裝至設(shè)計(jì)的水泵淹沒深度范圍,保證葉輪浸入水中有足夠的深度.吊裝水泵注意事項(xiàng):吊起水泵時(shí)泵軸線應(yīng)垂直,并緩慢放入管中,當(dāng)水泵放至管底,其導(dǎo)葉體圓錐面導(dǎo)向下能自動(dòng)落在泵座錐面法蘭上,使泵和泵座結(jié)合面上的止水橡膠(0型圈)密封良好,并使泵固定.5結(jié)束語由于潛水軸流泵長(zhǎng)期淹沒在水中運(yùn)行,泵的工作環(huán)境惡劣,且存在運(yùn)轉(zhuǎn)情況無法直觀監(jiān)測(cè)等不利的客觀因素,因此對(duì)水泵的密封,防漏,過熱保護(hù)等要求很高.實(shí)際工作中,水泵在運(yùn)行時(shí)往往會(huì)碰到許多異常故障現(xiàn)象,應(yīng)對(duì)故障原因加以分析,并作出正確處理,從而增加系統(tǒng)的可靠性,