浅谈企业深水井及潜水电泵的全寿命周期管理

张永栋

摘 要：深水井及潜水电泵作为企业的重要设施和设备，其全寿命周期管理涉及到计划、招标、选址、钻井、使用、安装、改造、维修等环节。本文阐述和分析加强全寿命周期中各环节管理工作的重要作用和意义。

关键词：深水井及潜水电泵；全寿命周期管理

中图分类号： TP202+.1 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）19-5-2

1 认真做好深水井的选型设计工作

①在新上一眼深水井之前要根据企业生产生活的实际需要进行科学的论证确定新上深水井的流量、扬程、深度等技术参数。扬程不可过高，过高不但造成功率浪费，而且系统管道经常超压会过早损坏。确定合理的凿井直径和井深、选择合适的井壁管的规格和材质，井壁管的材质有球墨铸铁管、螺旋焊接管、镀锌钢管等。取水层采用桥式滤水管，为防止细砂进入桥式滤水管，周围应严格做好包网处理，按照用水质量要求，采取相应的特殊工艺处理措施。井管外部的环状间隙，采用颗分滤料，填充密实、不得泄漏。井壁管和桥式滤水管的焊口配合应衔接良好，分别开坡口为30-35？并符合有关对口质量要求，管子与管子之间的垂直度不大于1/1000，焊工必须符合要求并持有市一级以上有关劳动部门颁发的焊工合格证件。

②做好施工过程中的质量监督管理工作。每一个工序结束后都要由使用单位验收组人员验收确认合格后方可进行下一工序施工。必须严格控制的工序包括孔径—深度—钻孔柱状图、井管孔径—石英砂粒度—滤网目数—拉活塞洗井质量—成井出水水质、水量—全部技术资料移交等。深井打成后要监督施工单位对深井进行拉提活塞，把井中的沙子清除干净，在拉提活塞的过程中，要不断的用清水进行冲洗，最终达到水质洁净的效果。要认真检查施工过程中所用沙料的粒度大小、井壁管道厚度及出厂合格证、筛网的规格型号是否与施工合同相符、各种材料的配合比、强度等级应按规范的规定选用，并符合现行的标准规定。对重要材料应有复验报告。要求所有安装的材料不得有变形、扭曲、开裂、孔洞、脱落、开焊等缺陷。

2 认真做好深水井潜水电泵的选型工作

2.1 选择合适的水泵扬程

水泵的扬程选的过高和过低都是不科学的，若扬程选的过高，往往会造成水泵的流量降低，导致电流增大、易烧坏电机，但是满足不了有一定流量需求的工艺要求。若扬程选的过低，往往会造成水泵的出口压力降低，流量上升，但是满足不了有一定压力需求的工艺要求。所选择水泵的扬程应根据生产实际需要与之相近。一般情况下，每100米出口管路大概有3-6米的管路压力损失，应根据泵的进出口压力损失和水泵本身的效率高低来选择泵的总扬程，泵的总扬程要预留出10%左右的余量，同时也应根据已测量出的深井动水位、静水位及水源情况适当的调整泵的总扬程。

2.2 选择合理的水泵进出口管道规格

依据水泵的额定流量和压力，按照2.5米/秒的流速计算出所需管径大小，再接合国标管子公称直径进行圆整。若选择管径过大，造成管路体积庞大及投资费用增加。若选择管径过小，造成管路阻力增加及水泵的效率降低。

2.3 选择配套的电缆

根据潜水泵电机的功率及工作电流大小，结合在井中潮湿的工作环境，选择合适的线径和防水的电缆，确定好电缆的规格型号后，要选用正规厂家生产的电缆产品，并且要有电缆产品的检测报告和合格证书。

3 做好设备使用过程中的维护保养工作

在深水井泵的正常生产运行过程中要做好设备的巡回检查工作，密切关注深水井泵的各运行参数是否在规定的范围之内，若有异常，及时采取有效措施，把问题处理在萌芽状态之中。深水井潜水电泵使用过程中的注意事项如下：

①检查潜水电泵的电动机内是否按规定充满液体。若否，则按规定补足。

②在井用潜水电泵的引出电缆接配带电电缆前，用高阻电压表测试电机绕组对机壳的绝缘电阻，其值不应低于0.5兆欧，否则应在接线处进行检查，并找出原因。若充油式电动机绝缘电阻值低，则应对绕组进行烘干，并更换其内部的绝缘油。

③检查电动机与水泵的配合尺寸把电动机的窜量控制在2毫米左右，检查并确认盘动联轴器时，电动水泵轴能转动。

④在井用潜水电泵下井前，应认真按使用说明书处理好电缆外接头的绝缘与密封。

⑤放入井中的电动水泵，只有使之完全潜入水中、进水温度不高于20℃、水的pH值（酸碱度）为6.5—8.5、水中氯离子量不超过400毫克/升及含沙量不超过0.01%时，才能开机使用水泵。

⑥与保护开关配套使用。电动水泵是在井中的水下工作，其运行情况难以观察，若水泵故障运行时无保护开关保护，则极容易使电动机绕组受损。通常，保护开关在井用潜水电泵运行电流超过1.05倍额定电流时，能在规定的时间内动作。

⑦确保电动水泵三相绕组的端电压为342-418伏，电压过高或过低均会影响水泵的正常运行，并且严重时将损坏电动机绕组。

⑧检查并确认电动水泵的额定扬程与实际扬程差不超过额定扬程的20%，否则应拆掉一级叶轮并用一个高度与口轮相同的轴套代替或关小出水阀门，使实际扬程接近额定扬程，实际需要的扬程等于井下扬程加上井上扬程和损失扬程。

4 做好井用潜水电泵的检修管理工作

4.1 井用潜水电泵常见故障的原因分析

水泵不出水或者出水不连续，可能是电压过低、转向相反、水位降低、叶轮口环与密封环损坏、电机烧坏等原因。

电流过大，可能是泵轴弯曲、电机轴与水泵不同心、过载等原因。

潜水泵电机定子绝缘电阻低于0.5兆欧，可能是电缆接头密封失效而进水、定子线包线绝缘降低或损坏等原因。

潜水泵振动严重，可能是水泵轴弯曲变形、叶轮动静不平衡、水泵壳体各连接螺丝松动、潜水泵摩擦井壁等原因。

潜水泵电机烧坏，可能是电机缺相运行、电机内缺少降温水、长时间超负荷运行。

断轴，井泵不出水，潜水泵电机运行正常，但是电流低；这时潜水泵泵轴可能已经断开。由于泵轴与潜水泵电机轴安装时不同心或者由于潜水泵泵壳固定螺丝松退导致潜水泵泵轴弯曲受力而断裂，为避免断轴事故的发生要提高泵轴与电机轴安装的同心度和对泵壳固定螺丝采取如加弹簧垫圈等防退措施。

系统阻力大。为减小系统阻力出口管道上的控制阀门要使用闸阀和旋启式止回阀，应尽量避免使用截止阀和升降式止回阀等大阻力的阀门。

4.2 潜水电泵的运行与维护方法

检查控制箱内的过流、过载、漏电保护等装置是否配备完整，各电气零部件动作要灵敏可靠、运行及动作正常。

在深井水泵的运行过程中要每小时检查一次潜水电泵的电流、电压及出口压力，遵循泵的使用扬程不低于额定扬程85%的规定，根据实际情况通过调节水泵出口控制阀门的开度，及时调节泵的流量和扬程，确保潜水电泵在允许的额定工作范围内运行。

每年至少做一次全面的潜水电泵预防性检修。要详细检查叶轮、密封环、轴套、联轴器等的磨损情况，发现超过零部件规定的尺寸公差范围后及时更换，防患于未然，确保水泵运行正常。

定期检查出水管道的壁厚和强度情况，当发现出水管道锈蚀严重，应进行测量管道壁厚和强度等检查工作，若管道壁厚达到报废的偏差范围内或者锈蚀较为严重时，要对管道进行更换。

针对潜水电泵位于水面上下过渡位置的出水管道相对于其它位置的管道腐蚀较为严重的情况，建议采用不锈钢材质管道以延长其使用周期。对于使用周期较长井中潜水泵出水管道，为防止因管道腐蚀断裂而导致潜水泵掉落井底，要采取用带塑料外套的钢丝绳一端拴住潜水泵体，另一端在地面上的安全位置进行固定。

总而言之，做好深水井及潜水电泵的全寿命周期管理工作，可减少其突发故障的不利影响，延长其运行周期，确保企业生产正常进行。