浅谈深井潜水泵的维修保养

一、水源地潜水泵概况

宁夏石化公司共有三个水源地, 拥有中、深井47口, 每口井安装一台深井潜水电泵。根据深井的涌水量选择合适的潜水泵型号, 详细参数如下表:

二、潜水泵的结构说明及安装使用条件

潜水电泵由潜水泵、潜水电机、电缆、输水管 (扬水管) 、控制器、压力表及出口控制阀等组成, 潜水泵各级间用连接带连接。我公司水源地使用的为QJ系列潜水电泵, 是一种单吸多级导流壳式离心水泵, 潜水电机为充水湿式鼠笼型三相异步电动机, 定子绕组采用耐水电磁线, 泵和电机轴承, 电机止推轴承, 采用水润滑滑动轴承。

深井潜水电泵在符合以下条件时方可保证可靠地连续运行:

1. 供电电源的额定电压为380V, 额定频率为50Hz的三相交流电。

2. 深井内安装潜水电泵必须保持始终潜入水中, 潜水电机底部距离井底不少于1米。

3. 潜水电泵深井内的安装深度不得超过允许的最低扬程70米。

4. 常规情况下潜水电泵输送的介质温度不高于20℃。介质固体含量 (按质量计) 不大于0.01%, 否则将对机械转动部分造成磨损, 影响机组使用寿命。

5. 潜水电泵输送介质的酸碱度PH值6.5-8.5之间, 氯离子含量不大于400mg/L。

6. 潜水电泵运行的电流应在额定电流范围之内, 流量应在额定流量0.7-1.2倍范围内, 以确保正常运行。

三、潜水电泵工作原理

深井潜水电泵是有潜水电机与水泵直联一体的机泵, 它结构简单, 性能稳定, 检修维护方便, 电机腔内充满清水, 主要起到电机散热和机械转动部分润滑的作用。其工作原理是潜水电机以每分钟2900转的转速带动泵体的叶轮高速旋转, 充满在叶轮内的原水在离心力的作用下, 从叶轮中心沿着叶片间的流道甩向叶轮的四周, 由于液体受到叶片的作用, 使压力和速度同时增加, 经过导壳的流道而被引向次一级的叶轮, 逐次地流过所有的叶轮和导壳, 进一步使液体的压力能量增加, 将每个叶轮逐级叠加之后, 就获得一定扬程, 将井下的原水通过出口管道输送至水源地的地下输水管网。

四、潜水泵的安装使用

潜水电泵安装前首先要对潜水电泵的引出电缆与供电电缆进行连接, 并做好连接电缆头的绝缘包扎和防水处理。潜水泵电缆头的包扎及防水处理尤其重要, 严格按照规范进行操作, 否则包扎头进水, 降低潜水电机和电缆的绝缘, 影响机组安全运行, 缩短机泵运行周期。

电缆的连接方法 (如图所示) :

1. 连接电缆时环境温度不应低于+5℃, 将电机的引出电缆与供电电缆的一端距端部200mm或280mm处用电工刀切去电缆橡套, 然后将三股线芯做成阶梯剖切, 45KW以下电机每股露出线芯70mm长 (见图1) 。

2. 用电工刀或纱布将铜线表面的氧化层去净, 接着将引出电缆和供电电缆两端套上三指热缩封套, 其端部到电缆绝缘层的长度至少应保持在40mm以上, 端部包好绝缘胶带, 然后依次插接下来, 再用铜线缠紧并去掉毛刺, 以防包扎时刺破绝缘层 (见图2) 。

3. 每股芯线用高压绝缘胶带半叠包扎至少5层以上, 每包扎一层用手按压一遍, 保证包扎质量, 并延长包扎长度至电缆绝缘层40mm以上, 最后一层包完后, 原处绕几圈, 用手按紧, 防止时间长时脱开。外面再用聚氯乙烯自粘胶带半叠包扎三层, 每层包扎时一定要包紧, 层间接缝要严密牢固, 以免水渗入接头内部破坏绝缘 (见图3) 。

电缆接好之后, 将电缆接头浸泡在水中, 24小时之后用低压摇表测量电缆对地绝缘电阻不低于50MΩ以上。

接通电源点试机泵, 检查转向是否正确, 否则应调整电缆接点, 使电机转向与标识牌标示方向一致。

利用起吊工具将潜水电泵吊入深井内, 逐节连接出水管, 按规定深度将电泵安装至深井中。

五、运行与维护

1. 潜水电泵检修结束投入运行时, 要对设备的运行状况进行检查、监测, 如果设备运行平稳, 各种运行参数正常时方可允许正式投运后备用。

2. 每8小时应全面检查一次, 注意电流表和电压表的指示值是否有显著变化, 运转是否平稳, 噪音高低, 特别注意电机正常工作时电流不应大于电机铭牌上规定的额定值。

3. 每半月对潜水电泵应测量一次热态绝缘电阻, 其值不应低于0.5MΩ。

4. 潜水电泵在规定的使用条件下使用时, 应保证一年内可靠地工作。深井内安装使用两年时, 应将电泵从井内吊起, 进行预防性检查, 实行计划检修, 清洗电机内部, 更换易损件。

5. 所有的保护装置应按期检查, 保证其正确性和可靠性。

6. 潜水电泵在规定的条件下使用, 定期进行检修。

7. 潜水电机不易做频繁启动, 停运后如需要重新启动时, 必须在3min后进行, 以防止电机内温升过高。

8. 如有下列情况之一者应立即停止运行:

(1) 泵在最佳工况点工作, 电压为额定值, 而电流大于额定值。

(2) 在额定扬程下流量降低20%时。

(3) 绝缘电阻低于0.5MΩ时。

(4) 输水管有显著震动, 有轰隆的噪音时。

9. 没半个月对水源地潜水电泵进行一次绝缘、运行电流检测。

六、深井潜水电泵工作中故障产生的原因及其消除方法

根据水源地深井潜水泵日常检修和运行情况, 对常见故障做如下的分析和处理。

1. 运行中流量降低:

产生的主要原因有密封环被磨坏, 滤水网被杂物堵塞或输水管、壳体之间漏水。消除的方法有:拆卸潜水泵更换磨损的零件, 拆卸滤水网清理堵塞杂物或拆开潜水泵连接部位, 按要求重新安装。

2. 安装后第一次启动, 不上水或出水不足:

主要原因是动水位低于滤水网, 即吸入口露出水面;电机反转或滤水网被杂物堵塞。

消除方法是:选择扬程高的机泵, 调整电机转向或清除滤网杂物。

3. 机组剧烈震动:

产生的主要原因有泵轴弯曲;泵轴、电机导轴承、止推轴承磨损过大。解体后根据检查情况更换相应的配件。

4. 运行电流超过额定电流:

产生的主要原因有止推轴承过大使叶轮磨损;导轴承磨损使电机扫膛;实际扬程低于额定扬程过多。

预防及消除的方法:根据检测情况对电机进行检修, 水泵更换配件, 配置阀门, 调节阀门使流量控制在额定值内。

5. 电机定子绕组烧毁:

此故障发生后, 机泵将彻底无法运行, 需要对潜水电机进行大修, 更换定子绕组。产生此故障的主要原因有:机泵运行过载;供电电源缺项, 造成电机缺项运行而保护未动作;电机上、下导轴承磨损, 导致电机扫膛;电机内没有充满清水, 空气遗留在电机内部降低了冷却效果, 导致电机绕组温度高。

预防及消除的方法:防止电机过载运行;定期检测电机热过载保护器, 使其处于完好状态或安装电机综合保护器;更换上、下导轴承和绕组;潜水电泵安装前电机内不许充满干净的清水。

摘要：根据宁夏石化水源地安装潜水泵的运行情况及其工作原理和性能特点, 论述深井潜水泵的日常维护保养, 对常见故障原因进行分析并介绍故障排除的经验。

关键词：深井潜水泵,性能,安装运行,维护保养,故障判断和处理