大型灯泡贯流泵技术供水系统故障分析与探讨

大型灯泡贯流泵技术供水系统故障分析与探讨

王连强

南水北调江苏泵站技术有限公司   江苏扬州 225000

摘要：大型泵站技术供水系统对于泵站的安全稳定运行至关重要，本文针对南水北调金湖站出现的技术供水系统故障，经过研究对比，确定了金湖站技术供水系统维修改造方案，经试运行，技术供水系统恢复了正常。

关键词：泵站；技术供水；管道维修

一、概述

南水北调金湖站位于江苏省金湖县银涂镇境内，投运至今已有10年之久，为南水北调东线工程第二梯级抽水站。金湖站主机组技术供水采用循环水冷却方式，用于主电机、齿轮箱、水泵推力轴承循环冷却的外流道冷却器，安装于水泵出水口事故门与工作门之间，冷却器及与之连接的出墙管道，由于长期处于水位变化区，导致管道锈蚀严重，多次出现管道穿孔漏水故障，导致机组技术供水水量、水压达不到规范要求，存在较大运行安全隐患，亟待维修改造。

二、金湖站技术供水系统出现故障及处理措施

    经检修金湖站技术供水系统故障原因为外流道冷却器及与之连接的出墙管道锈蚀严重，存在穿孔漏水的现象，如图2所示。泵站多年来的运行管理表明现技术供水系统较适用于金湖站，系统改造、更改，价格昂贵且耗时费力，因此业主单位和施工单位一致认为：以管道维修和管道改造为重点来解决本次技术供水故障。

图2 外流道冷却器出墙管道故障现状

（一）管道材质

外流道冷却器安装高程常年处于水位变化区、空气湿度较大，低温湿润的环境使得冷却器的冷却效果较为理想，但也使得设备和管道易于锈蚀老化，因此新的外流道冷却器管道选用不锈钢材质。不锈钢材料是国际所公认的力学性能卓越、耐腐蚀性能超群、耐磨损性能优异的金属材料。由于金湖站冷却器管道连接采用传统的焊接、法兰连接方式，由于其安装工艺本身的特点，决定了只能采用壁厚较厚的不锈钢管材，为了保证管道的连接强度和焊接的可靠性，一般要求不锈钢管的壁厚不低于2.0mm。原管道为DN100镀锌管，外径114.3mm，壁厚4mm，即内径106.3mm，选用DN100Ⅱ系列外径（108mm）不锈钢管作为套管以及新管道。

（二）防腐措施

由于水下属于腐蚀比较严重的环境，冷却器管道及支架还需进行防腐处理，该防腐处理须在耐水、耐微生物、耐酸碱性等各方面具备优异的性能，且采取多道涂料的方式，具体为底漆2道（环氧富锌）+中间漆1道（环氧云铁）+面漆两道（环氧煤沥青）的施工流程。市面上防腐底漆主要有环氧富锌和环氧铁红2种，环氧富锌底漆是一种由环氧树脂、固化剂、超细锌粉和有机溶剂等混合配置而成的涂料，用于需求长效防腐的及腐蚀环境苛刻的条件下的钢结构防腐；环氧铁红底漆适用于一般防腐和一般腐蚀环境下，轻度或中等程度腐蚀环境钢结构表面防腐底漆，故选用环氧富锌作为底漆。此外，技术供水深井泵管道和冷却器出墙管道位于地下，不与阳光接触，克服了环氧富锌底漆耐候性差，不宜长期用于紫外线强烈的户外环境的缺点。环氧云铁中间漆为工业重防腐油漆涂料，其作用一般具有屏蔽作用、缓蚀保护、阴极保护以及以上三种方法的综合保护作用。适用于防腐寿命要求高、使用环境苛刻的产品。

（三）管道焊接

出墙管道的连接采用常用的焊条电弧焊，设备简单、操作灵活，适合于短缝焊接、特别是难以到达的部位焊接，对于金湖站冷却器出墙管道的焊接有如下注意要点：

原DN100镀锌管道在离墙10mm部位切除并打坡口，焊件组对前将坡口及其内外侧表面的油漆、污垢、铁锈、毛刺及镀锌层等清除干净，且不得有裂纹、夹层等缺陷。沿管道周围凿除其所处墙面混凝土，直径约140mm，深度约30mm，防止焊接时混凝土受热不均匀炸裂；根据管道材质，选用异种钢焊条（A302、E309-16），焊条在使用前应按照规定进行烘干（200-250℃烘焙1小时），并在使用过程中保持干燥。原DN100镀锌管外径114.3mm，壁厚4mm，即内径106.3mm。选用DN100（外径108mm）不锈钢管作为套管以及新管道。

1、为了焊透，坡口尺寸要适当，一般60~65°，并留有一定的间隙，一般为1.5~2.5mm。不锈钢件焊接时，焊缝应比较窄，应尽可能使用直流电源，小电流快速焊，减小焊缝的影响区。

2、新增DN100不锈钢管道与套管二在外侧焊接（详见做法示意图）。两层焊接工艺，减少了未焊透的可能性。

3、出墙后的母管以及相关附件（螺栓、法兰盘等）均选用不锈钢材质；法兰垫片选用聚四氟乙烯垫片，其具有耐低温、耐气候、耐腐蚀等优点。

4、设备处增加不锈钢柔性接头（法兰盘材质为不锈钢，金属软管由波纹柔性管、网套结合而成），用来减小设备运转时及管道使用时产生的震动对管道接口的破坏。

图2 冷却器管道焊接示意图

（四）管道改造

金湖站技术供水的水源来自深井地下水，由两台深井泵抽取，为了保证技术供水的可靠性，将原管道进行改造，增加一路生活用水，在技术供水的水压与流量达不到要求时，由生活用水进行补水增压增流。具体施工步骤为：

1、从市政自来水管道即电气柜上方据墙面10cm处截断，增加一个三通管件(电气柜可适当前移，防止管道接头漏水带来安全隐患)；新增一根自来水水管DN25与三通连接，首先沿着墙壁垂直向下至地面处，然后通过弯头连接继续延伸水管至技术供水管道处；

2、原技术供水管道增加三通管件接头与新增管道连接，新增自来水管在靠近进出水口处各增加一个阀件；

3、新增加自来水管道可为冷却器提供水源，施工完成后试运行保证没有漏点，压力表显示压力符合要求。

三、结语

泵站技术供水系统是机组运行的辅助系统，但对于机组安全运行有着重要的作用。本文针对南水北调金湖站出现技术供水水量水压过低的故障，科学分析了故障原因，并经过论证采取了最合适的维修方案，经过多次机组试运行技术供水系统完全正常，验证了方案的经济性与科学性。

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