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一级泵站潜水泵漏水故障现场维修细节控制

文章来源:海西给排水 发布时间:2013-01-01 08:37:58 阅读次数:5734 次 [关闭]

                               清远自来水有限责任公司 杭滨 刘润明
    摘要:本文针对清远自来水有限责任公司水厂一级站潜水泵出现的漏水故障,分析了水厂在现场维修中遇到的一些细节问题,提出了具体可行的实施方法,对现场自修潜水泵有一定参考价值。

  关键词:潜水泵、漏水、试压、干燥

  1、 引言

  潜水泵作为水厂源水取水补充设备,广泛应用于一级站取水。但由于其使用环境在水下,对密封性的要求很高,一旦出现漏水,轻则跳机,重则烧毁潜水泵电机。使用5年以上的潜水泵其故障率一般会增高。又因其使用地点环境较复杂,吊起、维修均较困难。因此,掌握潜水泵现场维修的细节控制要点是提高维修质量,保证维修一次成功的关键。

  2、潜水泵的结构及漏水保护原理

  公司使用的潜水泵型号为WQ2520,990转/分,132KW,1000m³/h。其结构图如图1:


图1

  从结构图可看出,其漏水保护传感器有三个:上漏水探头,下漏水探头及浮子开关。

  上、下漏水探头用电极电阻型(其电阻对水敏感)传感器。

  上漏水探头用于探测电机接线腔是否进水,电机接线腔进水非常危险,如不能及时保护将可能烧毁电机,该探头探测到漏水将通过专用“漏水超热保护器”实现跳机保护。

  下漏水探头用于监测泵侧机械密封的泄漏情况,当泄漏到油室的水达到一定比例时,探头的两个电极导通,通过电柜发出报警信号。

  浮子开关用于检测电机侧机械密封是否失效和电机腔是否进水,如电机侧机械密封泄漏,油室内的油或带油的水经轴承室进入空腔,或其它地方(电机接线腔、各密封面泄露等)的水进入空腔,都会使浮子开关浮子浮起接通电极,通过电柜实现跳机保护。

  “漏水超热保护器”保护原理:潜水泵漏水保护通过电柜中的“漏水超热保护器”来实现,如图2。


图2

  18、20为该控制器电源端子,接220VAC,10端子为地线(输入信号公共线),1端子为下漏水探测信号线,为12VDC开关信号,正常时1―10之间电压为12VDC,漏水时电压降低到3VDC左右,并引起输出保护动作,即15端子有电(220VAC)实现停机保护。

  3端子为浮子开关信号线,为12VDC开关信号,正常时3―10之间电压为12VDC,漏水时电极接通,电压为零,并引起输出保护动作。

  6端子为电机过热保护信号线,为12VDC开关信号,正常时6―10之间电压为0VDC,电机过热时保护点电极断开,6―10之间电压变为12VDC,并引起输出保护动作。

  9端子为上漏水探测信号线,为12VDC开关信号,正常时9―10之间电压为12VDC,漏水时电压降低到3VDC左右,并引起输出保护动作停机。

3、漏水故障处理的细节控制

  现以一起上漏水保护动作后的维修为例,分析检修中的细节控制要点:

  3.1故障现象

  潜水泵运行中跳机,电柜面板故障灯未亮,检查控制柜中热继电器未动作,测“漏水超热保护器”的9-10端子之间电压只有4.8VDC(异常),输出15端子偶尔会有220VAC电压。由于该报警为偶尔出现且无自锁,故故障灯未常亮,初步怀疑为上漏水探头感应到电机接线腔有水。

  3.2查找漏点及处理措施

  由于潜水泵吊起困难,须准确判断故障原因,排除其他原因引起的保护动作。取下“漏水超热保护器”上漏水探头的9端子线,9-10之间电压马上恢复正常,用万用表测9-10之间电阻比正常值下降。测量电机绝缘值只有0.1MΩ,说明实际发生漏水的可能性非常大。

  发生漏水,应及时维修,以防进水越来越多。电机接线腔进水,最大可能为电缆破损或上盖密封面泄漏。找到泄漏点是核心。要注意的细节如下:

  1) 不要急于吊起、开盖。泵体在水下便于查漏,盲目开盖会使盖板泄漏点消失,不利于查出漏点。

  2) 132KW潜水泵选用3*120防水电缆,外皮很厚,耐压较高,控制电缆也较厚,可在控制柜处拆下大电缆,加低于0.1Mpa氮气进行查漏(注意控制小电缆控制柜端不能密封),加压连接方式如图3。P为压力表。

  3) 经按图3加压发现电缆在12.5米水位处有一破口泄漏严重。此时可吊起潜水泵,开盖检查发现电机接线腔确实进水较多,约1升,上漏水探头被水浸没。

  4) 吊高泵体,检查底部浮子室积水情况,发现积水200毫升左右,由于水中无油,可初步判断电机侧机械密封未泄漏。

  5) 检查油室,以判断泵侧机械密封的泄漏情况。注意要用带吸球的细管吸出底部不同深度位置的油,以判断底部积水量,检查发现底部积水10毫米左右,属正常泄漏量。但大部分油已变黑,须全部更换为新油。原使用N10或N15机械油,现更换为AW46抗磨液压油,油量约21升。注意要洗净旧油。

  6) 电缆破口处理,由于破口已造成内部电缆皮破损,水已直接进入铜线,电机腔的进水就是从电缆铜线间和两层电缆皮之间进入的。一般须在破口处锯断重接,由于进水时水位最高达15.5米,从12.5米到15.5米电缆也会有水。电缆进水后,在电场的作用下,会发生水树老化现象,最后导致电缆击穿。须用干燥氮气将电缆中水份吹除,方法也可如图3,只是在出口端接上装有变色蓝胶(受潮变红,无水变蓝)的塑料管或玻璃管,干燥到蓝胶变蓝为止。方便的话干燥的电缆也可以把两头对调,将控制柜端完好无漏的电缆接入潜水泵。

  7) 电缆由于使用环境复杂、恶劣,受外力损伤机会较大,特别是振动引起的外皮磨损易引起漏水。为此必须有防止电缆磨损和外力碰伤、划伤的措施,并对电机接线腔的大电缆进行水封,即使外皮破损后水也不会进入电机接线腔,除非两层电缆皮均破损。试压时氮气仍可通过铜线进入泵体。

  3.3电机干燥处理

  1) 测量电机绝缘值只有0.1MΩ,定子进水受潮可能性较大。接线腔进水较多一般会漏到下面的浮子室,往下的漏水会通过电机定子,使电机体严重受潮,绝缘下降。对电机的干燥处理很重要。

  2) 由于吊装及运输困难,用大型烘箱处理不现实。可用电流法对电机进行烘干处理,干燥时打开潜水泵上盖。

  3) 由于绝缘值太低,应开盖让湿气散发,等绝缘值上升到0.3 MΩ以上后,用电流法干燥电机,方法如图4、图5。


图4


图5

  电机定子绕组采用开口三角形接线,并与电焊机的次级线圈相接。进行干燥前,应把电焊机次级输出调到最小值,然后启动电焊机,这时绕组两端即有30V以下的电压,用电焊机电流调节手柄进行细调。在调节时须观察钳形电流表,使电流达到规定的数值。一般在电机绕组上施加的低电压为额定电压的7%~15%,并控制绕组中烘干电流为绕组额定电流的50%~70%为宜(或1kW容量应有1A的电流),据此视电机绕组受潮程度确定干燥的时间,并时刻监测电机温度,当绕组的绝缘电阻达到标准,并在3~5h稳定不变,即可认为干燥完毕,可以投入使用。特别注意干燥完后盖上上盖,第二天检查绝缘值,如出现较大的下降,可能内部的水份还未除完,必须再干燥。如焊机功率不够,或烘干时间不够长,线圈的水份虽可去除,但电机内壁和其它边角部位的水份很难去除,这种情况可以装好电机下水运行8小时以上,让水份完全蒸发后,开盖清除凝结在顶部接线腔的积水即可。

  3.4密封性检查

  1) 潜水泵运行前必须进行密封性检查,首先检查机械密封。在水面以上取下浮子室观察孔螺丝,接入低于0.2Mpa的氮气,取下油室注油孔螺丝,如油室注油孔有气出,说明电机侧机械密封有泄漏。

  2) 将低于0.2Mpa的氮气接入油室的一个孔,油室另一孔和浮子室孔堵死,部分沉入水中,如底部有气或油出,说明泵侧机械密封泄漏。

  3) 在水面以上取下浮子室观察孔螺丝,接入低于0.2Mpa的氮气,其它孔、盖全部盖好、密封好,泵体全部沉入水中,检查整个泵体有无泄漏,检查水面以上大、小电缆皮有无泄漏(用肥皂水从下往上刷)。试漏时间大于20分钟。注意氮气压力不要太高,最好在0.13Mpa以下,以免对电缆皮和机械密封造成破坏。

  4) 如在控制柜处的电缆加压试漏(图3方法),也可以达到类似效果,注意压力要更低一些。

  3.5安装试机

  1) 进行完密封性检查和电机绝缘检查后,泵体下水安装,特别要注意安装过程对电源电缆和控制电缆的防护,电缆安装要注意防止工作时因振动而磨损电缆皮。

  2) 安装就位时要注意消除机架、管道连接机械应力,防止开机机架振动。

  3) 试机前要放水对泵吸水口进行冲洗,清除吸水口杂物,停机时间长要先点动一下,以保护机械密封。

  4、其他注意事项

  除以上细节外,还须注意施工的安全性,吊住的泵体必须可靠支撑后才能进行维修作业。上漏水探头的高度不要调得太低,否则由于泵体水平度偏差,少量的冷凝水就会造成跳机。盖盖前要试验漏水探头的动作情况。油室、浮子室的螺丝要用专用密封垫并涂上威灵TPT耐高温密封胶,注意上紧,上盖的密封要打威灵TPT耐高温密封胶,在密封胶未干时不要试压和下水。

  5、细节要点归纳

  1) 按加压查漏―补漏―干燥―密封―试压检漏―安装等顺序进行维修。

  2) 试压压力不要过高,防止电缆及机械密封损坏。

  3) 干燥时间要够长,水份要除尽。

  4) 电缆皮防护是关键。

  5) 密封要注意清洁、紧固。

  6、结语 

  通过对潜水泵上漏水故障的处理,对一级站潜水泵现场维修的细节控制积累了一点经验,在实际应用中取得了良好的效果。(图例用Visio制作)

 



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