潛污水泵電機(jī)故障原因分析及改造措施

李萬春

(廣東粵電大埔發(fā)電有限公司，廣東 梅州 514265)

某火力發(fā)電廠5，6號(hào)機(jī)組配套使用了多臺(tái)潛污水泵，由于存在設(shè)備抽送的介質(zhì)工況較惡劣、電機(jī)溫度過高、潛污水泵持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行和電機(jī)接線室處的密封性能不良等原因，導(dǎo)致潛污水泵電機(jī)故障頻發(fā)，給正常生產(chǎn)帶來較大影響。

1 存在的問題

該潛污水泵型號(hào)：80QW 65-50；流量：Q=65?m3/h；揚(yáng)程：H=25?m；轉(zhuǎn)速：n=2?900?r/m in；配套功率：P=7.5?kW。過去一段時(shí)間以來，潛污水泵電機(jī)出現(xiàn)故障的頻率較高，6個(gè)月內(nèi)的故障次數(shù)由設(shè)備投入使用初期的2次增加到改造前的6次，故障呈持續(xù)上升態(tài)勢(shì)。

2 原因分析

該潛污水泵抽送的介質(zhì)為煤泥污水，水泵的控制柜為普通手動(dòng)電控柜，水泵故障主要是潛水電機(jī)燒壞故障。經(jīng)分析，造成潛污水泵電機(jī)故障的主要原因如下。

(1)?水泵啟動(dòng)后，水泵運(yùn)行抽送煤泥污水，控制柜不能隨著液面的降低而控制水泵的運(yùn)行，使電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間露出液面運(yùn)行，電機(jī)不能有效散熱，導(dǎo)致溫度過高而燒壞，如圖1所示。

(2)?當(dāng)水泵在全流量工況下運(yùn)行時(shí)，由于控制柜不能根據(jù)液面高低有效地控制水泵的運(yùn)行，造成水泵長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行，電機(jī)溫度不斷升高，致使?jié)撍姍C(jī)燒壞。

圖1 潛污水泵電機(jī)燒毀情況

(3)?由于介質(zhì)內(nèi)大顆粒物和高粘度物與葉輪長(zhǎng)時(shí)間摩擦產(chǎn)生高溫，該熱量通過泵軸傳遞給潛污水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)子，從而加劇電機(jī)發(fā)熱，使?jié)撐鬯秒姍C(jī)燒壞。

(4)?水泵電機(jī)解體后，發(fā)現(xiàn)水泵的機(jī)械密封完好，因此電機(jī)內(nèi)部沒有進(jìn)水的可能性。當(dāng)解體水泵電機(jī)線圈接線室處時(shí)，發(fā)現(xiàn)該處有水霧存在，內(nèi)壁生銹（見圖2）。

圖2 線圈接線室內(nèi)壁生銹情況

上述前3個(gè)原因會(huì)導(dǎo)致潛污水泵電機(jī)的溫度升至很高。而水泵電機(jī)的溫度升高，又會(huì)導(dǎo)致電機(jī)線圈接線室處的溫度高過其他地方，此高溫會(huì)破壞該處的密封，使其密封性能下降。

當(dāng)水泵電機(jī)發(fā)熱產(chǎn)生高溫時(shí)，電機(jī)定子與轉(zhuǎn)子間的空氣會(huì)膨脹，電機(jī)機(jī)殼內(nèi)的壓力會(huì)增加。由于電機(jī)線圈接線室處的密封已遭到破壞，該膨脹的熱空氣會(huì)從此處排出電機(jī)，從而進(jìn)一步破壞接線室處的密封。

當(dāng)水泵停止運(yùn)行或液面升高后，電機(jī)溫度下降。這時(shí)電機(jī)機(jī)殼內(nèi)的空氣收縮，壓力降低，電機(jī)外面的濕空氣(含有過量的水蒸氣)或液體將進(jìn)入電機(jī)和電機(jī)線圈接線室內(nèi)部。水霧或液體造成電機(jī)的線圈短路，從而使?jié)撐鬯秒姍C(jī)燒壞。在改造前，曾出現(xiàn)過2次初步判斷是因滲入濕空氣導(dǎo)致內(nèi)部濕度過大而引起的電機(jī)短路故障。

3 解決措施

綜上所述，必須對(duì)潛污水泵進(jìn)行改造，并加強(qiáng)運(yùn)行、維護(hù)管理。

3.1 實(shí)施改造

(1)?將控制柜改為可根據(jù)液面高低變化實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制水泵啟停的控制柜。

(2)?增加水位浮球或水位檢測(cè)探頭，用以檢測(cè)煤泥污水的水位，并且通過自動(dòng)控制柜實(shí)現(xiàn)與水泵聯(lián)動(dòng)功能。

(3)?在水泵出水管上安裝手動(dòng)閥門，控制水泵的流量或揚(yáng)程。

上述改造方法不用更換現(xiàn)有的潛污水泵，耗用較少的改造成本就能使?jié)撐鬯谜７€(wěn)定運(yùn)行。

3.2 加強(qiáng)管理

（1）?運(yùn)行班組認(rèn)真落實(shí)巡查制度，建立設(shè)備巡查日志，發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行異常，及時(shí)記錄并聯(lián)系維修班組處理。

（2）?維修班組制定周期合理的定期維修制度，每月進(jìn)行一次常規(guī)試驗(yàn)和維護(hù)檢查，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備性能下降或有異常情況，及時(shí)維護(hù)處理；每年進(jìn)行1次設(shè)備解體檢修，定期更換密封橡膠圈和軸承等易損零部件，確保設(shè)備可靠運(yùn)行。

4 結(jié)束語(yǔ)

該發(fā)電廠按以上方案對(duì)潛污水泵實(shí)施改造，并落實(shí)切實(shí)可行的運(yùn)行及維護(hù)管理措施后，所有潛污水泵均已安全穩(wěn)定無故障持續(xù)運(yùn)行了6個(gè)多月，提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性。同時(shí)，由于控制柜可自動(dòng)控制水泵的啟停，電機(jī)運(yùn)行溫度一直處于正常狀態(tài)；實(shí)施流量控制后水泵過流部件的磨損量也大幅降低，從而延長(zhǎng)了潛污水泵的使用壽命，降低了設(shè)備維護(hù)成本。