矿井水泵的安全运分解.ppt

矿井水泵的安全运行与故障处理 一 离心水泵的安全操作 离心水泵的安全操作 一 一般规定 1 水泵工必须经过培训 考试合格 取得合格证后 方可持证上岗操作 2 水泵工必须熟悉掌握排水设备的构造 性能 技术特点 动作原理 并要做到会使用 会保养 会排除一般性故障 3 严格遵守有关规章制度和劳动纪律 不得干与本职工作无关的事 二 水泵工的岗位安全责任制及交接班制度1 水泵工的岗位安全责任制一整齐泵房内机电设备及环境清洁整齐 二及时 1 及时填写记录 发现问题及时汇报 2 按水位变化情况及时开 停水泵 三注意 1 注意各种仪表的读数 2 注意倾听设备的声音 3 注意电动机 泵体及轴承 或轴瓦 的温度 四拒绝 1 对于违章指挥者有权拒绝作业 2 设备检修不合格有权拒绝接收 3 材料 配件 安全用具不合格有权拒绝使用 五严格 1 严格遵守交接班制度 要按时在工作地点交接班 2 严格遵守操作规程 3 严格遵守劳动纪律 不迟到 不早退 不准在班上睡觉 4 严格执行出入制度 2 水泵工的交接班制度 1 水泵工上下班时必须按时在工作地点进行现场交接班 2 交班时 当班水泵工与接班水泵工必须一起对设备状况 排水情况 环境卫生 各项记录等进行交接 然后双方共同签字 3 出现下列情况之一者 接班人应拒绝接班 必须由交班人进行处理后 再进行交接 设备有问题弄不清 记录不清 工具 材料 备件及安全用具不全 环境卫生不好 4 交班人发现接班人喝了酒或精神不正常 不得交班 并向上级汇报情况 待新的接班人来到后 再进行交班 三 水泵工操作前的准备工作 1 各紧固螺栓不得松动 是否齐全 2 联轴器间隙应符合规定 防护罩应可靠 3 轴承润滑油油质合格 油量适当 油环转动平稳 灵活 强迫润滑系统的油泵 管路完好可靠 4 检查吸水管路是否正常 底阀没入深度 吸水几何高度是否符合规定 5 接地系统应符合规定 6 电控设备各开关手把应在停车位置 7 对于滑环电动机应检查滑环与炭刷是否接触良好 8 电源电压应在额定电压的 5 范围内 9 倒阀门 按照待开水泵在管道上连接的位置 选择阻力最小的水流方向 开 关 管道上有关分水阀门 水泵出口阀门关闭不动 10 盘根松紧是否适当 盘车2 3r 检查水泵转动部分有无卡阻现象 但停止运转时间不超8h不受此限 11 启动润滑油泵 对于需要强迫润滑的泵组 女HDS450型 12GD型 应先启动润滑油泵 保证电动机 水泵各轴承润滑正常 12 对检查发现的问题 必须及时处理或汇报当班负责人 待处理完毕符合要求后 方可动用该水泵 四 水泵的启动操作1 灌水 1 排水泵有底阀时 应先打开灌水阀和放气阀 向泵体内灌水 直至泵体内空气全部排出 放气阀的排气孔见水 然后关闭以上各阀 2 若采用无底阀排水泵时 应先开动真空泵或射流泵 将泵体 吸水管抽到一定真空度 真空表稳定在相应的读数上 再停真空泵或射流泵 3 若采用正压排水泵时 应先打开进水管的阀门 然后打开放气阀 直到放气阀的排气孔见水 关闭放气阀 2 启动水泵电动机 1 启动高压电气设备前 必须戴好绝缘手套 穿好绝缘靴 2 鼠笼型电动机直接启动时 合上电源开关 待电流达到正常时 打开水泵出水口阀门 3 绕线型电动机启动时 应先将电动机滑环手把打到 启动 位置上 启动器手把在 停止 位置合上电源开关 待启动电流逐渐回落时 逐级切除启动电阻 使转子短路 并将电动机滑环手把打到 运行 位置 电动机达到正常转速 最后将启动器手把扳回 停止 位置 4 鼠笼电动机用补偿器启动时 先将手把推到启动位置 待电动机达到一定速度 电流返回时 由启动柜自动 或手动 切除全部电抗 电动机进入正常运行 3 操作阀门待电动机转速达到正常状态时 慢慢将水泵排水管上的闸阀全部打开 同时注意观察真空表 压力表 电压表 电流表的指示是否正常 若一切正常表明启动完毕 若根据声音及仪表指示判断水泵没上水应停止电动机运行 重新启动 为了避免水泵发热 在关闭闸阀时运转不能超过3min 4 水泵工在水泵运行中的注意事项1 进行巡回检查 巡回检查的时间一般为每小时一次 2 巡回检查的内容 1 各紧固件及防松装置应齐全 无松动 2 各发热部位的温度不超限 滑动轴承不大于65 C 滚动轴承不大于 5 电机温度不大于规定额定温升 填料箱与泵壳不烫手 强迫润滑油泵站系统工作应正常 3 盘根松紧应适度 不进气 滴水不成线 4 电动机 水泵无异状 异响或异振 5 电流不超过规定值 电压波动不超过额定电压值的土5 6 压力表 真空表指示应正常 7 注意吸水井水位变化 吸水井积泥面距水龙头底面距离不小于o 5m 水泵不得在泵内无水情况下运行 不得在汽蚀和闸阀闭死情况下运行 3 巡回检查中发现的问题及处理经过 应填入运行日志 4 认真填写水泵开 停的时间 日期 累计的运行时间 5 水泵的正常停机 1 慢慢关闭闸阀 使水泵进入空转状态 2 关闭压力表和真空表止压阀 3 切断电动机的电源 电动机停止运行 6 水泵运行中的故障停机1 水泵运行中出现下列情况之一时 应紧急停机 1 水泵和电机发生异常振动或有故障性异响 2 水泵不上水 3 泵体漏水或闸阀 法兰喷水 4 启动时间过长 电流不返回 5 电动机冒烟 冒火 6 电源断电 7 电流值明显超限 8 其他紧急事故 2 紧急停机按以下程序进行 1 拉开负荷开关 停止电动机运行 2 若电源断电停机时 拉开电源刀闸 3 关闭水泵出水阀门 4 上报主管部门 并做好记录 7 泵应经常检修工作泵和备用泵应交替运行 对于不经常运行的水泵 或水泵升井大修 的电动机 应每隔10d空转2 3h 以防潮湿 长期停泵应将水泵内的水放掉 以防锈蚀或冻裂 五 水泵的安全运行 水泵的安全运行1 离心水泵的运行方式1 离心水泵的并联运行 两台或两台以上的水泵通过一条或几条管路进行排水就叫水泵的并联运行 并联运行中最简单的是两台水泵通过一条管路排水 如图6 1所示 在矿井的实际排水中常用并联排水 例如在正常涌水季节 在同一泵房中往往需要一台或一组水泵运行即可 但在最大涌水季节 就需要并联排水以增加排水能力 水泵并联运行要求水泵扬程应基本相等 否则扬程低的水泵不能发挥作用 甚至会发生扬程高的泵向扬程低的泵倒流的现象 两台特性相同的泵并联排水后 可以看出 1 并联后的排水量大于任何一台水泵单独工作时的排水量 2 并联后每台泵排水量要比其单独工作时的排水量小 因而 并联后的总排水量比各台泵单独排水量加起来的总和小 这是由于并联后管路中流量加大 造成阻力损失增大的缘故 所以 在一般情况下 并联运行后每台泵消耗的功率要比泵单独运行时小 并联排水的目的 增加排水量 2 离心水泵的串联运行 当一台水泵扬程不够时 可以用两台或多台水泵串联运行 以增加排水扬程 串联运行可以分为以下几种情况 1 直接串联 在同一泵房内两台泵直接串联进行排水 第一台泵的排水口与第二台泵的吸水口相连 如图6 2所示 直接串联排水要求 两台泵的流量基本相等 后一台泵的强度能承受两台水泵的压力总和 串联运行时 总的扬程为两台水泵扬程的总和 流量等于一台泵的量 若两台流量不相等的泵串联运行时 流量等于流量小的那台泵的流量 流量大的泵的能力发挥不出来 这时 应将流量大的水泵放在前面 但应注意 两台泵的额定流量不能相差太大 若有两台扬程不相等的泵串联运行时 应将扬程低的那台泵放在前面 2 间接串联 在不同标高的两台泵进行串联排水称为间接串联 图6 3所示 此 仍然要求两台泵的流量基本相等 另外要求第一台水泵的扬程必须能满足排到高水位另一台水泵的需要 第二台水泵的扬程必须保证把水排到目的地 3 辅助升压泵排水 当水泵的最大吸上真空高度不能满足吸水要求时 可以加装辅助升压泵与主泵串联起来进行排水 图6 4所示 升压泵装在吸水管上 由于它的第一级叶轮沉于水面下 因而不需要充水 升水高度取决于升压泵的性能 2 离心水泵的经济运行煤矿排水设备的用电量在矿井各项电耗之中占有很大的比例 一般达30 左右 水大的矿井甚至达到60 以上 其中大部分电耗是合理的 但是 由于设备 管路 水仓状况和管理等方面的原因 也会造成相当数量的不合理电耗 为了降低电耗 开展排水设备的经济运行十分必要 实现排水设备的经济运行 就要合理地选择水泵的工况点 从各方面来提高排水系统的效能 定期对排水设备进行测定 测定的内容主要有 1 测定实际工况点的流量Q m h 2 测定实际工况下的总扬程 m 3 测定实际工况下的轴功率N kW 4 测定实际工况下的转速n r min 5 在实际工况流量至流量为零之间再选择若干点 分别测定其Q N 6 根据上面测定的参数 计算水泵的效率吁 管路系统效率11 以及排水系统效率Vc 7 进行分析 并绘制排水设备特性曲线 排水系统经济运行的标准是 吨水百米电耗不大于o 5kW h 如果超过这个数值 就要进行分析 查找原因 采取相应措施 1 水泵测定前的准备工作 1 准备好测量仪器和工具 并进行校正 2 有些原始数据 可事先向有关人员了解 如排水几何高度 排水管直径 管路长度等 管内结垢的实际情况 可在现场事先拆开1 2节管路进行调查 3 测定人员进行分工 应事先做好准备 并熟悉测试要求 测量环境 4 要熟知所测试的水泵 电机的基本参数 测试的仪器应能满足被测排水设备的要求 5 准备好通讯联络设备 以便测量有关参数时进行联系 6 每测一点的压力 流量 功率 转速都应同时记录 一般以排水闸阀升起的高度 看阀杆 为准 同时记录压力 流量 转速 功率等参数 但记录读数时 必须等各表上的读数稳定后 才可读取 2 流量的测定 流量的测定方法很多 矿井测定水泵流量一般可以采用下列方法 水堰 管式流量计 环秤式差压计 浮子式差压计 涡轮流量计 电磁流量计与容积法等 3 扬程的测定 测定扬程包括以下几项内容 1 水泵总扬程的测定 水泵总扬程等于排水垂高水柱和管路阻力损失水柱之和 它可以通过装在水泵排水口的压力表读数尸l及装在水泵吸口的真空表读数尸 近似地算出 尸l 10 0 102P 式中H 总扬程 m 几 压力表读数 kPa 尸 真空表读数 kPa 2 排水垂高的测定 排水垂高为吸水水面至排水管出口的垂直距离 可以直接用尺测量 也可以查出泵房地坪及井口锁口标高及有关尺寸通过推算而得 还可以在水泵出口闸阀上方装一个压力表 停泵关上闸阀 记下压力表的读数 按下式求得 尸2 10 H 十 式中 排水垂高 m 尸 压力表读数 kPa 水泵中心线至吸水井水面垂直距离 m 5 其他参数的计算 测定出Q 只后 其他参数的计算及测定结果的分析 测定出水泵的流量Q 扬程片及管路阻力系数穴后 即可绘出管路特性曲线并与水泵的特性曲线相交处得到工况点 按相关的公式计算出水泵的有效功率 轴功率 水泵效率 管路效率以及排水系统效率等诸参数 这些参数必须符合下列条件 否则就要找出原因 并提出具体的改进措施 1 工况点的效率为该台水泵最高效率的90 以上 2 在额定扬程下 水泵的实际流量不低于额定流量的90 3 排水系统一般不低于55 立井最少不低于50 斜井不得低于48 4 在额定流量和扬程下 不超过电动机的额定功率 5 水泵不允许有较大振动和锈蚀现象 6 排水设备的吨水百米电耗不大于0 5kW h 6 水泵工在经济运行中应做好以下工作 1 参加水泵的测试工作 2 参加水泵大修后的验收工作 3 实行避峰运行 即在用电高峰时不开水泵 或按规定的时间表运行 4 多开高效泵 5 认真地进行巡回检查 注意压力表 真空表 电流表和电压表是否正常和稳定 轴承及电动机温度是否正常 机体有无振动及异常声响 盘根松紧程度是否合适等 针对检查中发现的问题 加强对排水设备的维护工作 6 认真做好水泵的运行记录 在正常情况下 井下的涌水量在一定的时期内是不变的 记录好泵房内每台泵每天的开停时间 如果某一天开泵时间突然增加 说明矿井涌水量增大或者水泵有问题导致效率下降 在这种情况下 应及时向矿上汇报 以找出原因 及时处理 7 排水系统经济运行的措施 排水系统的经济运行可以从以下几个方面进行 1 减少矿井涌水量 整修地面的河沟 岩石裂缝和塌陷区等漏水的地方 当江 河 湖泊 水库等向井下漏水时 应用切实可行的方法来堵水防漏 矿井防尘 空压机冷却用水及其他生产用水应尽量利用地下水 以减少排水量 堵塞井田范围内的废旧钻孔 2 淘汰老 旧型号的低效泵 选用高效泵 如D型泵 3 提高排水效率 加强对排水管路的清扫 排水管路使用一定年限后 一般管壁上会结一层水垢 使得管径缩小 管路阻力增加 排水效率下降 可采用以下方法对管路进行清扫 A 探水钻加装钢丝刷钻头清扫法 在井口附近安装好泥浆泵 小绞车 拆去排水管路的上下口弯头 在井上口安装好探水钻 使其主轴中心与水管中心对准 然后装入钻杆 钻杆上端以钻杆接头与提升钻杆相连 下端与导向钻杆 钢丝刷钻头 见图6 5 该图所示的钻头是用来清理 250mm的排水管 相连 提升钻杆的上端安装进水接头 并以管路和泥浆泵相连 清扫时开动钻机 使钢丝刷钻头进入水管清扫管壁 来自泥浆泵的高压水从钻头上部的四水孔中溢出冲刷管壁 冲下的垢屑从管路下口流出 钻杆的提升 安装 拆除是利用绞车来完成 B 水压棘球清理法 根据水管直径制作软木光球两个 为防止破裂可用螺栓加固 如图6 6所示 一个光球直径略小于被清扫管路实际的剩余直径 用于探路 另一个大些的光球其直径略小于排水管内径 用于检查清扫后的效果 再制作7 9个棘球 最小棘球直径等于小光球直径 然后直径逐渐加大 最大棘球的直径略小于管内径 在球上交错钻孔 孔径10mm 深50mm 孔距20 25mm 用 2一声2 5mm的钢丝三根折弯放入孔内以木楔打紧 使露出球外的钢丝毛长为15 20mm 最后修整呈圆形棘球 图6 7所示 清扫管路前 拆开上下口的弯头 从上向管内投入小光球 并用临时注水泵向管内注水 证明管内无障碍后 再按直径大小由小至大投放棘球 需要注意的是 在前一个棘球露出下口管路之外 才可投放下一个棘球 合理使用排水管路 减少管路阻力 A 排水管路应尽量减少粗细不一的现象 B 采用多条管路并联排水 虽然水泵效率有所下降 但由于管路阻力减小得较多 因而系统效率提高 较为经济 但采用哪种运行方式 如两条或三条管路并联 还是用单条管路排水 应通过试验 选择最佳者 C 采用立管排水 斜井的排水管路许多都是沿斜巷铺设的 如果采用钻孔垂直敷设 由于缩短了管路 就会降低管路阻力 提高于效率 D 及时维修管路 防止漏水 合理选择水泵的工况点 水泵运行工况 离开设计工况愈远 效率也愈低 因此在整条特性曲线上 只有最佳效率的一段 才符合这一要求 图6 8所示 水泵的正常区域 从经济运行节约用电考虑 选取排水系统实际工况时 最好选在最佳效率点的右侧 M M 如选在最佳效率点 在运行过程中 由于水泵叶轮等部件磨损 以及管路积垢等原因 工况点会左移 M点 这时效率明显下降 如选在右侧 工况点左移后 接近最佳效率点 在M M2区域 水泵效率虽然低于最佳效率 但系统效率较高 每排1m 水的电耗低 管路阻力越小 工况点越向右移 电耗就越低 但不能超过水泵合理区域 否则电动机可能过载或产生汽蚀现象 水泵运行时出现汽蚀 效率明显下降 损坏叶轮 甚至不能正常运行 运行中的水泵 由于部件磨损和管路积垢 工况点将会偏离 效率下降 因此应定期对水泵进行技术测定 考核其工作状态 调整水泵扬程 调节工况点 当水泵选择不当 扬程过高时 为防止过负载或汽蚀现象的发生 有的采用关闭小闸阀的方法来控制流量 这是非常不经济的 必须调整扬程 使之与实际需要的扬程相适应 调整的方法有 在此同时 最好把中段撤除 将轴缩短 值得注意的是 减少叶轮时 不可拆掉首级叶轮 以免增加吸入阻力而可能产生汽蚀 去掉几个叶轮时 应间隔撤减 B 切削叶轮 当水泵富余的扬程 小于一级叶轮的扬程时 再用车削叶轮外径的方法减少多余扬程 提高水泵的效率 A 避免不同型号和规格的水泵并联运行 B 采用高水位排水 C采用正压排水 D 加强水泵的维修 尤其是大小口环磨损超限后 应及时更换 E 去掉底阀 采用射流启动或真空泵启动 F 如有底阀 应及时清扫 定期清理水仓和水井 8 降低水砂充填矿井的水砂比 水砂充填矿井的水砂比变化范围很大 往往影响原煤的电耗 因此在水砂充填的矿井中 充填用水量应根据水砂比进行计算 并附加10 一30 的用水量 降低水砂比的主要措施是 1 减少充填管路的急剧弯曲 接头部分的管口不能有错动 管垫不能伸入管内等以减小充填管路的阻力 2 减少充填的间断次数 尽可能连续充填 以减少洗管和给水时间 为了保持连续充填 必须使信号 通讯 管路 水泵和沉淀池等设施保持完好状态 为了不间断地充填 必须采用一边充填一边退管的操作方法 3 充填之前 必须备足砂料 保持充填过程中的砂量稳定 避免充填中途断砂 空往井下放水 4 及时控制辅助量 以保证固定的 合理的水砂比 5 定时定点观测充填管路的压力 根据各点压力变化的情况 及时增减砂量 以保持尽可能提高给砂能力 离心水泵的维护与故障处理 一 水泵的质量标准1 机座及泵体 1 40kW以上水泵安装时 机座纵向 横向的水平度均不得大于0 5 2 多级泵泵体由各段的止口定心 止口内外圆对轴线径向圆跳动及端面圆跳动 不大于表6 1的规定 止口直径 mm 250 250 500 500 800 800 1250 1250 2000圆跳动0 050 060 080 100 12 3 止口内外圆配合面粗糙度不大于妙 4 泵体水压试验的压力为工作压力的1 5倍 持续时间5min 不得渗漏 2 轴1 水泵轴不得有下列缺陷 1 轴颈磨损出现沟痕或圆度 圆柱度超过规定 2 轴表面被冲刷出现沟 坑 3 键槽磨损或被冲蚀严重 4 轴的直线度超过大口环内径与叶轮入口外径规定间隙的工 3 2 大修后的水泵轴应符合下列要求 1 轴颈的径向圆跳动不超过表6 2的规定 轴的直径 mm 18 18 30 30 50 50 120 120 260圆跳动0 040 050 060 080 10 2 轴颈及安装叶轮处的表面粗糙度不大于妙 3 键槽中心与轴的轴心线的平行度不大于0 3 偏移不大于0 06mm 3 叶轮1 叶轮不得有下列缺陷 1 叶轮表面裂纹 2 因冲刷 侵蚀或磨损而使前 后盖板变薄 以致影响强度 3 叶轮入口处磨损超过原厚度的40 2 新更换的叶轮应符合下列要求 1 叶轮轴孔轴心线与叶轮入水口处外圆轴心线的同轴度 叶轮端面圆跳动及叶轮轮毂两端平行度均不大于表6 3的规定 表6 3叶轮三项形O 差叶轮轴孔直径 mm 18 18 30 30 50 50 120 120 260公差值0 0200 0250 0300 0400 050 2 键槽中心线与轴孔轴心线平行度不大于o 3 偏移不大于0 06mm 3 叶轮前后盖板外表面粗糙度不大于W 轴孔及安装口环处的表面粗糙度不大于妙 4 叶轮流道应清除砂子及毛刺 光滑平整 3 新制叶轮须做静平衡试验 以消除其不平衡重量 静平衡允差见表6 4 用切削盖板方法调整平衡时其切削量不得超过盖板厚度的1 3 表6 4叶轮静平衡允差4 大 小口环 1 铸铁制的大 小口环不得裂纹 与叶轮入口或与轴套的径向间隙不得超过表6 5的规定 表6 5大 小口环配合间隙 半径方向 2 大 小口环内孔表面粗糙度不大于W 5 导叶导叶不得有裂纹 冲蚀深度不得超过4mm 导叶叶