淺談企業深水井及潛水電泵的全壽命周期管理

張永棟

摘 要：深水井及潛水電泵作為企業的重要設施和設備，其全壽命周期管理涉及到計劃、招標、選址、鉆井、使用、安裝、改造、維修等環節。本文闡述和分析加強全壽命周期中各環節管理工作的重要作用和意義。

關鍵詞：深水井及潛水電泵；全壽命周期管理

中圖分類號： TP202+.1 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）19-5-2

1 認真做好深水井的選型設計工作

①在新上一眼深水井之前要根據企業生產生活的實際需要進行科學的論證確定新上深水井的流量、揚程、深度等技術參數。揚程不可過高，過高不但造成功率浪費，而且系統管道經常超壓會過早損壞。確定合理的鑿井直徑和井深、選擇合適的井壁管的規格和材質，井壁管的材質有球墨鑄鐵管、螺旋焊接管、鍍鋅鋼管等。取水層采用橋式濾水管，為防止細砂進入橋式濾水管，周圍應嚴格做好包網處理，按照用水質量要求，采取相應的特殊工藝處理措施。井管外部的環狀間隙，采用顆分濾料，填充密實、不得泄漏。井壁管和橋式濾水管的焊口配合應銜接良好，分別開坡口為30-35？并符合有關對口質量要求，管子與管子之間的垂直度不大于1/1000，焊工必須符合要求并持有市一級以上有關勞動部門頒發的焊工合格證件。

②做好施工過程中的質量監督管理工作。每一個工序結束后都要由使用單位驗收組人員驗收確認合格后方可進行下一工序施工。必須嚴格控制的工序包括孔徑—深度—鉆孔柱狀圖、井管孔徑—石英砂粒度—濾網目數—拉活塞洗井質量—成井出水水質、水量—全部技術資料移交等。深井打成后要監督施工單位對深井進行拉提活塞，把井中的沙子清除干凈，在拉提活塞的過程中，要不斷的用清水進行沖洗，最終達到水質潔凈的效果。要認真檢查施工過程中所用沙料的粒度大小、井壁管道厚度及出廠合格證、篩網的規格型號是否與施工合同相符、各種材料的配合比、強度等級應按規范的規定選用，并符合現行的標準規定。對重要材料應有復驗報告。要求所有安裝的材料不得有變形、扭曲、開裂、孔洞、脫落、開焊等缺陷。

2 認真做好深水井潛水電泵的選型工作

2.1 選擇合適的水泵揚程

水泵的揚程選的過高和過低都是不科學的，若揚程選的過高，往往會造成水泵的流量降低，導致電流增大、易燒壞電機，但是滿足不了有一定流量需求的工藝要求。若揚程選的過低，往往會造成水泵的出口壓力降低，流量上升，但是滿足不了有一定壓力需求的工藝要求。所選擇水泵的揚程應根據生產實際需要與之相近。一般情況下，每100米出口管路大概有3-6米的管路壓力損失，應根據泵的進出口壓力損失和水泵本身的效率高低來選擇泵的總揚程，泵的總揚程要預留出10%左右的余量，同時也應根據已測量出的深井動水位、靜水位及水源情況適當的調整泵的總揚程。

2.2 選擇合理的水泵進出口管道規格

依據水泵的額定流量和壓力，按照2.5米/秒的流速計算出所需管徑大小，再接合國標管子公稱直徑進行圓整。若選擇管徑過大，造成管路體積龐大及投資費用增加。若選擇管徑過小，造成管路阻力增加及水泵的效率降低。

2.3 選擇配套的電纜

根據潛水泵電機的功率及工作電流大小，結合在井中潮濕的工作環境，選擇合適的線徑和防水的電纜，確定好電纜的規格型號后，要選用正規廠家生產的電纜產品，并且要有電纜產品的檢測報告和合格證書。

3 做好設備使用過程中的維護保養工作

在深水井泵的正常生產運行過程中要做好設備的巡回檢查工作，密切關注深水井泵的各運行參數是否在規定的范圍之內，若有異常，及時采取有效措施，把問題處理在萌芽狀態之中。深水井潛水電泵使用過程中的注意事項如下：

①檢查潛水電泵的電動機內是否按規定充滿液體。若否，則按規定補足。

②在井用潛水電泵的引出電纜接配帶電電纜前，用高阻電壓表測試電機繞組對機殼的絕緣電阻，其值不應低于0.5兆歐，否則應在接線處進行檢查，并找出原因。若充油式電動機絕緣電阻值低，則應對繞組進行烘干，并更換其內部的絕緣油。

③檢查電動機與水泵的配合尺寸把電動機的竄量控制在2毫米左右，檢查并確認盤動聯軸器時，電動水泵軸能轉動。

④在井用潛水電泵下井前，應認真按使用說明書處理好電纜外接頭的絕緣與密封。

⑤放入井中的電動水泵，只有使之完全潛入水中、進水溫度不高于20℃、水的pH值（酸堿度）為6.5—8.5、水中氯離子量不超過400毫克/升及含沙量不超過0.01%時，才能開機使用水泵。

⑥與保護開關配套使用。電動水泵是在井中的水下工作，其運行情況難以觀察，若水泵故障運行時無保護開關保護，則極容易使電動機繞組受損。通常，保護開關在井用潛水電泵運行電流超過1.05倍額定電流時，能在規定的時間內動作。

⑦確保電動水泵三相繞組的端電壓為342-418伏，電壓過高或過低均會影響水泵的正常運行，并且嚴重時將損壞電動機繞組。

⑧檢查并確認電動水泵的額定揚程與實際揚程差不超過額定揚程的20%，否則應拆掉一級葉輪并用一個高度與口輪相同的軸套代替或關小出水閥門，使實際揚程接近額定揚程，實際需要的揚程等于井下揚程加上井上揚程和損失揚程。

4 做好井用潛水電泵的檢修管理工作

4.1 井用潛水電泵常見故障的原因分析

水泵不出水或者出水不連續，可能是電壓過低、轉向相反、水位降低、葉輪口環與密封環損壞、電機燒壞等原因。

電流過大，可能是泵軸彎曲、電機軸與水泵不同心、過載等原因。

潛水泵電機定子絕緣電阻低于0.5兆歐，可能是電纜接頭密封失效而進水、定子線包線絕緣降低或損壞等原因。

潛水泵振動嚴重，可能是水泵軸彎曲變形、葉輪動靜不平衡、水泵殼體各連接螺絲松動、潛水泵摩擦井壁等原因。

潛水泵電機燒壞，可能是電機缺相運行、電機內缺少降溫水、長時間超負荷運行。

斷軸，井泵不出水，潛水泵電機運行正常，但是電流低；這時潛水泵泵軸可能已經斷開。由于泵軸與潛水泵電機軸安裝時不同心或者由于潛水泵泵殼固定螺絲松退導致潛水泵泵軸彎曲受力而斷裂，為避免斷軸事故的發生要提高泵軸與電機軸安裝的同心度和對泵殼固定螺絲采取如加彈簧墊圈等防退措施。

系統阻力大。為減小系統阻力出口管道上的控制閥門要使用閘閥和旋啟式止回閥，應盡量避免使用截止閥和升降式止回閥等大阻力的閥門。

4.2 潛水電泵的運行與維護方法

檢查控制箱內的過流、過載、漏電保護等裝置是否配備完整，各電氣零部件動作要靈敏可靠、運行及動作正常。

在深井水泵的運行過程中要每小時檢查一次潛水電泵的電流、電壓及出口壓力，遵循泵的使用揚程不低于額定揚程85%的規定，根據實際情況通過調節水泵出口控制閥門的開度，及時調節泵的流量和揚程，確保潛水電泵在允許的額定工作范圍內運行。

每年至少做一次全面的潛水電泵預防性檢修。要詳細檢查葉輪、密封環、軸套、聯軸器等的磨損情況，發現超過零部件規定的尺寸公差范圍后及時更換，防患于未然，確保水泵運行正常。

定期檢查出水管道的壁厚和強度情況，當發現出水管道銹蝕嚴重，應進行測量管道壁厚和強度等檢查工作，若管道壁厚達到報廢的偏差范圍內或者銹蝕較為嚴重時，要對管道進行更換。

針對潛水電泵位于水面上下過渡位置的出水管道相對于其它位置的管道腐蝕較為嚴重的情況，建議采用不銹鋼材質管道以延長其使用周期。對于使用周期較長井中潛水泵出水管道，為防止因管道腐蝕斷裂而導致潛水泵掉落井底，要采取用帶塑料外套的鋼絲繩一端拴住潛水泵體，另一端在地面上的安全位置進行固定。

總而言之，做好深水井及潛水電泵的全壽命周期管理工作，可減少其突發故障的不利影響，延長其運行周期，確保企業生產正常進行。