对水泵机组大修的探讨

程勇 姬江燕

【摘要】结合博湖泵站立式轴流泵、同步电动机水泵机组大修的实际情况，分析了影响水泵机组大修的主要因素，并从机械设备检修、电气试验、水泵机组试运行等方面分析了水泵机组大修中需要注意的问题。

【关键词】水泵机组 大修 电气试验 试运行

一、 引言

水泵机组检修是泵站生产管理的一项重要工作，只有高水平、高质量的检修，才能保证水泵机组的安全运行。

机组检修分为抢修、小修和大修。抢修是对在紧张运行阶段出现事故或故障的机组停机检修，尽快恢复运行；小修是对机组的个别易磨易损零部件进行检修处理，无需全部拆机；大修是机组运行一定年限后，全部解体、全面检查、修理、更换、调试、重新安装，又称为周期性大修。几种机组检修中，大修所需费用、人力、物力最多，延续时间最长，对机组质量影响最大。

二、 影响水泵机组大修的主要因素

影响水泵机组大修周期的主要因素是关键部件磨损、损坏和电机污垢积聚速度。此外还受到安装质量、工作环境、水泵运行工况和泵站管理水平等的影响。一般按照部颁标准，并结合水泵机组的实际运行台时和运行工况综合确定水泵机组的大修周期。

水泵机组运行中出现的如电动机油缸润滑油油质变差、水泵填料密封漏水量大、各處橡胶密封磨损等问题，都可以小修处理更换。机组的桨叶调节机构可靠性高、耐久性好，可利用机组大修的机会检查处理。而水泵轴承与轴颈磨损、严重的水泵汽蚀和电机污垢积聚都需拆机进行大修处理。。

1、水泵导轴承磨损

水泵导轴承承受叶轮及泵轴的径向不平衡力。水泵运行一段时间后，轴承和轴颈磨损，径向间隙增大，主轴和叶轮的动摆度增大。当径向间隙增大到规定值时必须进行大修处理，否则，叶轮、泵轴的横向振动增大，会造成叶片碰壳。一般采用喷镀轴颈，车圆或更换轴承的方法进行处理。机组安装时，减小轴线摆度，提高固定部件的垂直同心度，有利于减缓水泵导轴承的磨损。

2、水泵汽蚀

汽蚀破坏过程分四个阶段：表面发毛、出现针状小孔、小孔发展成蜂窝状凹坑、穿孔或掉边。汽蚀会增大叶片间隙，严重影响叶片的机械性能和水力性能，当发展到第三阶段破坏深度超过3～4mm时，必须进行大修处理。通常处理方法是先清理汽蚀表面，叶片用不锈钢堆焊，手提砂轮机打磨，叶轮外壳用环氧树脂补焊。

3、电机污垢积聚

电机运行时，油缸中润滑油温度升高，搅动产生油雾，通风使油雾吸附空气中的灰尘粘附在定子、转子铁芯及绕组表面、通风槽内，形成污垢，很难吹除，影响通风散热效果。污垢积聚到一定程度需要利用大修机会拆开电机，进行清洗干燥，并应喷漆、烘干。

三、水泵机组大修

（一）水泵机组拆机

水泵机组拆机应先拆除水泵机组相关的自动化仪表和油气水系统管路等辅助系统，再拆除主机。主机拆机从上到下，按照桨叶调节机构、励磁系统、上油缸、转子、水轮机的顺序依次进行。

（二）水泵机组检修

1、水轮机检修

水轮机过流零部件遭受泥沙磨损和汽蚀破坏后，需要进行修理，以便恢复其工作能力。

（1）转轮汽蚀补焊与泥沙磨损处理

遭到泥沙磨损和汽蚀破坏的水轮机转轮，修复的主要手段是补焊。转轮补焊前，应对汽蚀和泥沙磨损情况进行检查，测量侵蚀面积、深度和金属的失重量。这些测量结果将作为评定破坏强度的原始数据和检修工作的必备资料加以记录保存。需要补焊的地方，应根据侵蚀深度确定合理的补焊方法。大面积堆焊必须采用合理的工艺，控制不均匀变形，减少内应力，避免发生裂纹。补焊完成后应进行表面磨光，使其恢复到原来的型线。

（2）叶片裂纹检查与处理

由于采用铸造或焊接工艺，存在着许多可能导致叶片产生裂纹的因素。如：由于铸造工艺不良引起的夹砂、气眼；由于结构设计不合理引起的结构应力；由于电焊工艺不合理引起的焊接应力等。在运行过程中，叶片要承受水流脉动作用力，引起材料的疲劳应力，在应力集中的地方发生裂纹，严重时叶片出现龟裂甚至断裂，直接威胁着机组的安全运行，必须注意检查，早期发现及时处理。水轮机叶片裂纹的处理方法，应根据裂纹的部位、长度和深度，开坡口进行补焊。

（3）主轴磨损检查与处理

水轮机轴的轴承段在较长时间运行后会发生磨损，特别是水润滑橡胶导轴承段磨损严重。除了被磨成扁圆形之外，还会出现许多深沟。轴颈偏磨超过允许值时，为了恢复大轴的圆度，可用砂轮或车床进行磨削处理。当轴颈偏磨严重，现场不具备处理条件时，应返厂修理。

2、电动机检修

（1）转子检修

机组频繁启动，使转子与主轴承受交变脉冲力的低频冲击。时间长了，会出现螺栓松动，焊缝开焊、磁轭下沉等。产生焊缝开焊的原因多是机组频繁起动产生交变应力超过焊缝的疲劳极限所致。机组大修中对转动部件的各焊缝应进行全面的检查，对于开焊的地方要清理干净后进行补焊处理。对于各处的连接螺栓都要用小锤敲击，有松动的应用大锤打紧，并点焊固定。处理完毕，应喷涂绝缘漆并烘干。

电动机转子大修，还应进行空气间隙的测定、转子测圆等测量项目，使各项参数符合规范要求。

（2）定子检修

定子检修的项目主要有：检查定位筋是否松动、定位筋与托板、托板与机座圆环结合处有无开焊，检查通风铁芯衬条是否松动，铁芯是否松动，压紧螺栓是否压紧等。发现定位筋松动或位移应立即恢复原位补焊固定。发现铁芯松动或进行更换某种零件时，必须重新对压紧螺栓进行检查。

（3）轴承检修

博湖泵站水泵机组电动机推力轴承由于采用氟塑瓦，省去了原先巴氏合金瓦刮瓦挑花的程序，大大减少了大修工作量，缩短了机组大修的时间。大修中，应检查轴瓦表面的磨损情况，发现由于摩擦出现的条状沟，可用刮刀将毛刺刮去，修整平滑。

（4）冷却器检修

水泵机组大修时，应按照部颁标准和水泵机组运行时的额定供水压力值，对电动机冷却器进行水压试验，发现漏水应及时补焊或更换。

3、励磁系统检修

检查同步电动机励磁系统碳刷的接触面积、滑环的圆度和光洁度、碳刷和滑环的接触压力等应符合规范要求。

（三）水泵机组回装

水泵机组的回装顺序为：水轮机部分吊入，水轮机主轴的垂直、法兰中心找正固定；电动机转子吊入，转子高程、水平中心的测量调整；上机架就位固定；安装推力轴承；电动机轴线调整；连接水轮机与电动机的主轴；整机轴线调整；推力瓦受力调整；安装导轴承、配装油气水系统管路；励磁系统安装；监控仪表及其他零部件的安装等。

水泵机组回装过程中尤为重要的环节之一是机组轴线的测量与调整。通过盘车用百分表测出有关部位的摆度值，借以分析轴线产生摆度的原因、大小和方位，通过有关组合面的处理，使各部位摆度符合规定。机组轴线调整质量直接影响机组运行时的振动、温度。

四、水泵机组的电气试验

博湖泵站水泵机组大修电气试验项目包含：定、转子试验；6kv电缆试验；真空断路器试验；电流互感器试验；避雷器试验；保护试验；温度计校验及上传；自动化仪表校验及上传；励磁系统调试；监控系统信号上传等，各电气试验项目应严格按照电气试验规程进行，以保证机电设备的绝缘符合要求，自动化仪表能可靠测量，各种位置信号、状态量、电气量、温度量都能可靠上传，保证水泵机组监控系统工作的可靠性。

五、水泵机组起动试运行

水泵机组回装完毕，各项参数符合规范要求，各电气设备按照部颁标准经电气试验合格，即可进行72h试运行。机组试运行期间，应根据运行规程，连续观察各部位的温度、声音、摆度和振动、油气水系统、电气部分及监控系统的运行情况。

通过试运行，证明水泵机组的大修质量符合规程、规范的要求后，可投入正式运行。

参考文献：

1.大型水泵机组大修与大修周期分析 仇宝云 汤正军

2.水轮发电机组的安装与检修 于兰阶