大型水泵機組大修與大修周期分析

1、1、大型水泵機組合理大修的重要性水泵機組檢修是大型水泵站生產(chǎn)管理的一項重要工作。機組檢修分為搶修、小修和大修。搶修是對在緊張運行階段出現(xiàn)事故或故障的機組停機檢修，在盡量短的時間內(nèi)恢復運行狀態(tài)；小修是對機組個別易磨、易損零部件進行檢修處理，無需全部或大部拆開機組；大修是對機組運行一定年限后，全部解體、全面檢查、修理、更換、調(diào)試、重新安裝機組，又稱周期性大修。一臺機組前后兩次大修間隔時間稱大修周期。幾種機組檢修中，大修所需費用、人力、物力最多，延續(xù)時聞最長，對機組質(zhì)量影響最大。一臺大機組大修一次需經(jīng)費24萬元左右，人員1530人，時間2050天。機組結(jié)構(gòu)如圖1。大修周期如太短，大修顙繁，不需修的也

2、修，不但會造成人力、物力和財力浪費，而且機組部件的精密配合面，如電機推力頭與軸頸、電機軸與水泵聯(lián)軸器精制螺栓與鉸制孔等，會因頻繁拆裝而受損。頻繁的機組大修，增加了大修工作量，影響泵站其它工作的進行，大修趕進度對檢修和安裝質(zhì)量也不利。相反，大修周期太長，某些關鍵部件已出現(xiàn)隱患，或事故征兆，需修不修，會造成故障影響范圍擴大，增加以后的大修費用及運行事故的發(fā)生。緊張運行階段發(fā)生事l故后，需在其它機組運行的 隋況下對事故機組搶修，由于環(huán)境差、人力緊、時間短等諸多不利因素，搶修質(zhì)量很難得到保證，有些搶修機組往往由于搶修、安裝質(zhì)量差而連續(xù)發(fā)生事故，甚至一年搶修三次，造成很大浪費影響設備完好率和功能的充分發(fā)

3、揮。圖1 軸流泵機組結(jié)構(gòu)圖1上機架 2推力軸承 3轉(zhuǎn)子 4定子 5風道 6聯(lián)軸囂 7泵軸填料密封 8出水流道 9水票導軸承 10 導葉體 11葉轉(zhuǎn) 12葉轉(zhuǎn)外殼 13進水流道綜上所述，合理確定機組的大修周期極為重要，如何做到既節(jié)省大修費用，又能保證機組質(zhì)量，減少事故發(fā)生，使大修恰到好處值得研究。2、影響大型水泵機組大修周期的因素分析影響機組大修周期的主要因素是關鍵部件磨損、損壞和電機污垢積聚速度。問接因素是有關部件的結(jié)構(gòu)型式、材質(zhì)、安裝質(zhì)量、工作環(huán)境、水泵運行工況和泵站管理水平等。目前國內(nèi)大泵機組以立式為主，以下均以其為對象分析。大泵機組許多問題，如電動機油缸潤滑油油質(zhì)變差、水泵填料密封漏水量

4、大、水泵油潤精導軸承水密封裝置磨損、全調(diào)節(jié)水泵葉片與輪轂之闊的橡皮密封漏油進水等，都可以小修處理更換，無需將機組全部拆開，工作量不大。雖然也可利用大修機會處理，但對大修周期不起控制作用。水泵接力器和輪轂內(nèi)葉片調(diào)節(jié)機構(gòu)可靠性高、耐久性好，一般無需專門大修，而是利用大修機會檢查處理。而水泵軸承與軸頸磨損、嚴重的水泵汽蝕和電機污垢積聚都需拆開機組大修處理，影響大修周期。2.1、水泵導軸承磨損水泵導軸承承受葉輪及泵軸徑向不平衡力，有巴氏合金軸承和非金屬軸承兩大類，后者采用水潤滑，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，但耐磨性差；前者耐磨性好，但結(jié)構(gòu)復雜，油自循環(huán)系統(tǒng)和下面的水封裝置常發(fā)生故障而損壞軸承，影響可靠性，有被

5、非金屬水潤滑軸承替代的趨勢。采用非金屬軸承的水泵運行一段時間后，軸承和軸頸磨損，軸承徑向間隙增大，主軸和葉輪動擺度增大，徑向間隙增大到一定值必須大修處理，否則，葉輪、泵軸橫向振動厲害，進一步會造成葉片碰殼。處理方法是噴鍍軸頸，車圓或更換軸承。水泵非金屬軸承磨損速度與軸承材料、潤滑形式、結(jié)構(gòu)及制造安裝質(zhì)量有關。葉輪直徑2 m以下的水泵軸承材料采用橡膠或聚胺酯。橡膠軸承采用河水潤滑，在河水舍沙量較少的長江中下游地區(qū)，運行1200015000小時，軸承磨損2 m 左右。而在河水含沙量較多的黃河地區(qū)運行200小時軸承磨損就達4mm左右而發(fā)生葉片碰殼。聚胺酯軸承采用舍沙量較少的河水潤滑，運行200003

6、0000小時仍可繼續(xù)使用。上述兩種非金屬軸承采用清水潤滑，可延長檢修周期和使用壽命：河水舍沙量多時效果尤其明顯，但要求清水壓力大于泵體內(nèi)河水壓力結(jié)構(gòu)密封可靠，保證河水中沙粒不進入軸承與軸頸之問。葉輪直徑2 m及以上的水泵可采用P23塑料軸承，采用密封可靠的清水潤滑，運行15年，運行時數(shù)達50000小時大修檢查，軸承磨損僅1 mm。水泵軸承磨損后的雙邊間隙宜控制在設計葉片雙邊間隙的06倍以內(nèi)，超過該值時應考慮大修處理。機組安裝時，減小軸線擺度，提高固定部件的垂直同心度，有利于減緩水泵導軸承的磨損。2.2、水泵汽蝕水泵汽蝕有翼型汽蝕和間隙汽蝕兩類。汽蝕破壞過程分四個階段：表面發(fā)毛、出現(xiàn)針狀小孔、小

7、孔發(fā)展成蜂窩狀凹坑、穿孔或掉邊。汽蝕會增大葉片間隙，嚴重影響葉片的機械性能和水力性能，當發(fā)展到第三階段破壞深度超過34mm時，必須進行大修處理。通常處理方法是先清理汽蝕表面，葉片用不銹鋼堆焊，手提砂輪機打磨，葉輪外殼用環(huán)氧樹脂補焊。水泵汽蝕發(fā)展速度與水泵汽蝕性能、汽蝕部件材料抗汽蝕性能、泵運行工況、進水流態(tài)及河水泥沙含量有關。水泵汽蝕性能與進水流態(tài)對汽蝕影響最大。泵站前池水位低，水泵淹役深度小，河水泥沙多，泥沙磨損與汽蝕相互作用、惡性循環(huán)，都會加快水泵汽蝕的發(fā)展。不銹鋼抗汽蝕性能優(yōu)于普通碳鋼，水泵葉片和葉輪外殼采用不銹鋼可以延長汽蝕修補周期和大修周期。2.3、水泵的電機污垢積聚電機運行時，油缸

8、中潤滑油溫度升高，攪動產(chǎn)生油霧，通風使油霧吸附空氣中的灰塵粘附在定子、轉(zhuǎn)子鐵芯及繞組表面、通風槽內(nèi)，形成污垢，很難吹除，影響通風散熱效果。污垢積 聚到一定程度需要利用大修機會拆開電機，用鋼絲刷和煤油清洗，清洗工作量很大，清洗干燥后噴漆、烘干。電機污垢主要是運行通風積聚起來的，積聚速度與電機通風方式有關?？諝獍琢嚅_敞式通風和風機吹風風道通風會將空氣中的大量灰塵帶人電機，對進風過濾可以減少灰塵進人電機。采用空氣冷卻器冷卻的全封閉風道通風及提高油缸蓋密封性能，可以大大減少電機污垢積聚。3、大型水泵機組大修周期的確定確定水泵機組大修周期的原則是：加強監(jiān)測、綜合考慮、該慘必修、修必修好。影響機組大修周期

9、主要因素都與運行有關。在其它條件確定的情況下，大修周期應主要按運行時數(shù)確定。但對菜一具體泵站，數(shù)年年均運行時數(shù)基本不變，則大修周期也可按日歷時間與運行時數(shù)的對應關系用日歷時間表示。結(jié)構(gòu)性能、運行條件相同的機組，大修周期的運行時數(shù)相同，而年均運行時數(shù)少的機組大修周期的日歷時間長。加強對水泵導軸承磨損和水泵汽蝕監(jiān)測測量泵軸動擺度。動擺度增大，泵軸填料密封漏水嚴重，說明水泵軸承徑向間隙困磨損而增大，超過規(guī)定值時應考慮進行大修。在時輪外殼外仔細查聽有無葉片碰殼的撞擊聲，一旦葉片碰殼應立即停機，以免事故擴大。定期通過葉輪外殼透明觀察窗或從進入孔進人流道至水泵葉輪處觀測檢查水泵汽蝕情況，作好記錄，當發(fā)展到

10、嚴重的蜂窩狀時，應考慮大摻處理。機組大修周期應根據(jù)監(jiān)測結(jié)果、運行經(jīng)驗，參照其它同類泵站機組綜合確定。為便于計劃安排同一泵站機組大修周期和時間應相對固定，并可根據(jù)具體情況的改變作相應的調(diào)整。大修宜安排在不抽水或抽水少的季節(jié)。遇特殊情況，如未到大修周期的機組出現(xiàn)異常情況，需提前大修，而已到大修周期的機組狀態(tài)良好，則可對出現(xiàn)異常的機組提前大修，而將已到大修周期的機組大修推遲到下一年度。考慮到電機污垢積聚、絕緣老化、關鍵部件更新等因素，機組大修周期最長不宜超過l5年。一般，水泵軸承磨損嚴重或水泵汽蝕嚴重時，大修周期可定為47年不嚴重時取7一l3年，年均運行時數(shù)少的取大值，反之取小值。江蘇省江都水利樞紐工程第一、二抽水站每站裝機8臺，水泵最早采用椽膠軸承、河水潤滑，磨損嚴重，而水泵汽蝕情況相對較好，軸承磨損對大修周期起控制作用。根據(jù)運行經(jīng)驗和監(jiān)測結(jié)果，大修周期定為4年，每站每年大修兩臺，安排在抽水較少的1011月份進行，較為合適。后來水泵改用聚胺酯軸承，耐磨性能提高一倍以上，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果及個別機組因某些原因運