26 普通潛水泵改制抽沙潛水泵馬連生 20090817

1、普通潛水泵改造成抽沙潛水泵馬連生（中國水利水電第五工程局有限公司海外事業(yè)部，四川 成都 610066）摘 要：在國際工程施工中，進(jìn)行技術(shù)改造、把現(xiàn)成的普通潛水泵技術(shù)改造成為抽沙潛水泵，作者根據(jù)自己參與蘇丹麥洛維大壩成功抽采尼羅河底的48萬m3河沙的實踐和相關(guān)資料，就以上問題進(jìn)行討論，不足之處，請大家提出寶貴意見。關(guān)鍵詞：國際工程施工；潛水泵改造成為抽沙潛水泵；安裝；運行；維護1 問題的提出蘇丹麥洛維黏土心墻壩和左右岸土堤的原設(shè)計斷面中有48萬立米的級配細(xì)沙（粒徑小于2mm）作為反濾料（2區(qū)料）。按設(shè)計要求，反濾料需要從尼羅河底部開采；心墻壩所需要的過渡料（3區(qū)料）是由附近天然沖溝內(nèi)的沙料經(jīng)過篩

2、分沖洗加工出來的。前期經(jīng)過勘探發(fā)現(xiàn)沖溝內(nèi)的天然沙料較細(xì)，在生產(chǎn)過渡料時多余的細(xì)沙經(jīng)過級配調(diào)整可以作為反濾料，堅固性試驗、有機質(zhì)試驗等指標(biāo)檢驗也滿足要求。經(jīng)過和業(yè)主的多輪談判，在技術(shù)上不存在任何問題的情況下，業(yè)主堅持讓我方按招標(biāo)文件的要求從尼羅河中抽沙。由于從國內(nèi)采購抽沙泵需要34個月的周期，改造現(xiàn)場原來用于基坑排水，后期不再使用的兩種潛水泵作為抽沙泵顯得十分迫切，這樣既能節(jié)約資金又爭取了施工時間。2 普通潛水泵技術(shù)改造成為抽沙潛水泵的分析2.1潛水泵體的材料和結(jié)構(gòu)及技術(shù)改造的措施普通潛水泵和抽沙泵相比，技術(shù)參數(shù)和使用性能存在很大的不同，為此，必須對其性能進(jìn)行技術(shù)改造。具體辦法如下：（1） 普通

3、潛水泵外殼和水泵葉輪不是耐磨材料，耐磨性差解決措施：利用大流量泵（截流后基坑排水時曾使用，后期不再使用）來降低沙子和水的混合濃度，從而提高使用期限。我們使用的潛水泵流量800m3/h；功率55kW；揚程15m的潛水泵。同時從國內(nèi)訂購高合金耐磨材料的水泵葉輪。實際使用抽采14000m3沙子更換葉輪；抽取50000m3沙子更換泵殼。（2） 增加普通潛水泵攪拌輪裝置技術(shù)改造為了能將沉淀于水底的河沙攪拌成湍流抽取出來，潛水抽沙泵上安裝有攪拌輪。具體解決方案是：在潛水泵下面安裝一水力攪拌裝置。該裝置利用揚程45m；流量140m3；功率30kW的深井泵，用其高壓水沖擊潛水泵附近沉積的河沙并使其翻騰起來，將

4、潛水泵放置到攪拌輪上面。同時在潛水泵底周邊加裝用鐵板焊接的聚攏護罩（見整體結(jié)構(gòu)安裝照片），確保泵口的吸力。高壓水流沖射裝置的制作示意見圖1。3-噴射管；4-法蘭；5-噴射管。2-格柵；1-鋼管； 圖解：沿用深井水泵出水口徑的尺寸選用鋼管制作，如我們用直徑100mm的鋼管，按照水泵底盤的直徑計算裝置的內(nèi)直徑，分8段焊接（1），同時焊接一段引水管并用法蘭盤（4）與深井水泵管道相連，用直徑25mm的鐵管做八個導(dǎo)向噴射管（3）使其噴射出來高壓水流，高壓水流的沖擊力使沉積的河沙翻騰起來，用鋼筋焊接?xùn)鸥瘢?）阻止大的石頭等雜物，這樣潛水泵吸力吸走水和沙的混合液體，到達(dá)水面分離出沙子，普通的潛水泵就可以叫做

5、抽沙潛水泵了。圖1 高壓水流沖射裝置的制作示意圖：2.2抽沙潛水泵與工作面垂直的解決方案改造后的抽沙裝置安裝抽沙船上，抽出來的沙堆積在抽沙船上并及時運走，但在抽沙過程中，抽沙泵底部必須朝下才能抽到沙子，而且隨著泵體的不斷下沉，必須保持抽沙泵與抽沙船的垂直關(guān)系。為此我們設(shè)計加工了一個活動連接法蘭，安裝在泵體附近，隨著深度的增加，利用抽沙潛水泵自身的重力，兩根泵管之間可以發(fā)生轉(zhuǎn)動。確保在采沙生產(chǎn)過程中抽沙潛水泵始終保持與工作面垂直，這樣就滿足了潛水泵的安裝規(guī)范要求?；顒舆B接法蘭制作示意見圖2。3-焊接于大口徑鋼管的法蘭盤；1-小口徑的鋼管；2：盤根壓盤；4-大小鋼管的間隙來填充盤根； 5-焊接大鋼

6、管內(nèi)壁的環(huán)形擋圈；6-焊接在小鋼管外壁的環(huán)形擋圈；7-大口徑的鋼管。 圖解：截取一段潛水泵出口直徑尺寸相同的鋼管（7），一段焊接法蘭（3）；內(nèi)壁焊接一個用車床加工的環(huán)形擋圈（5），截取一段能套進(jìn)大口徑鋼管的小口徑鋼管（1），一端焊接用車床加工的環(huán)形擋圈（6），將口徑小的鋼管套進(jìn)大鋼管，【在計算車床加工環(huán)形擋圈（5、6）直徑尺寸的時候要留有間隙量，保證活動連接法蘭靈活的轉(zhuǎn)動?！吭趦筛摴艿拈g隙（4）填充離心清水泵使用的盤根，用一個法蘭盤做盤根壓盤（2），用螺栓與法蘭盤（3）壓緊盤根起到密封的作用。圖2 活動連接法蘭制作示意圖2.3抽沙潛水泵整體的安裝結(jié)構(gòu)圖解活動連接法蘭：利用重力轉(zhuǎn)動，確保泵體始

7、終向下，使泵體始終與工作面垂直。高壓水噴射裝置：不同的導(dǎo)向噴頭，使得河沙翻騰起來。聚攏護罩：擋住水泵周邊的進(jìn)口，增加了水泵底的吸力。較高壓力水入管：高壓水的沖力使沉淀的河沙翻騰起來。圖3 抽沙潛水泵整體的安裝結(jié)構(gòu)圖解3 抽沙潛水泵工作時額定工作電流的分系及解決措施(1) 潛水泵入水工作電流就能達(dá)到額定值，利用卷揚機提升、下降系統(tǒng)控制水泵的吸口和河底河沙的距離，從而控制吸取水和沙混合比的濃度，控制中工作電流不超過電機額定值的25%。如：我們用的水泵電機工作電流是105A，用作抽取沙子使用時控制在125A左右，效果很好。(2) 將水泵的葉輪直徑用車床切削5毫米，減小運行扭矩，從而減小了水泵運行的額

8、定電流。在吸取混合濃度高的沙水時控制電機工作電流不超過額定值的25%。4 抽沙泵下潛安裝生產(chǎn)作業(yè)泵管由水平管和傾斜管組成，出沙量不足時通過卷揚機來調(diào)整來傾斜泵管，從而調(diào)整泵體的高度，調(diào)整出沙量。水平泵管將抽出來的水沙混合料輸送到一個傾斜洗沙網(wǎng)上，大于要求粒徑的沙料作為篩余料直接沖入河中，有用料進(jìn)入沉砂池，混合料中多余的水分連同淤泥一起經(jīng)過溢流口重新進(jìn)入河中。在篩網(wǎng)孔徑、角度和水沙比例一定時，經(jīng)過多次試驗均能確保沉砂池中的沙料粒徑和含泥量均能滿足要求。123456注：1卷揚機；2三角支架 3、4活動連接法蘭；5潛水泵；6深井泵。 圖4 抽沙泵工作示意圖圖4 抽沙泵工作示意圖圖 解：卷揚機（1）的

9、鋼絲繩通過三角支架（2）上的導(dǎo)向滑輪牽動抽沙潛水泵（5），在上升、下降過程中活動連接法蘭（3）的作用可以使得輸送鋼管隨意的調(diào)整深入水面的距離，用以滿足不同水位的作業(yè)面。 活動連接法蘭（4）的作用就是保持了水泵和水底吸沙工作面的垂直，深井泵（6）的高壓水流通過彈簧軟管連接焊接在沙水輸送鋼管上的小直徑的鋼管流向水泵底下的噴射裝置。設(shè)備安裝在浮箱上，在卷揚機提升起水泵后，可以行駛到作業(yè)場面工作。5 改制好的抽沙潛水泵的運行及維護(1) 設(shè)備的運行主要是工作人員的責(zé)任心，培養(yǎng)愛崗敬業(yè)的職業(yè)精神，提前探明河底沙石資料，積累運行的經(jīng)驗。在運行中注意觀察工作電流的變化，及時的調(diào)整下潛的深度來改變抽取的沙和水

10、混合濃度。新更換的水泵葉輪特別注意電機的工作電流不要超過額定值的25%。(2) 抽沙泵在使用過程中慢慢磨損的水泵葉輪由于扭矩變小，工作電流逐漸減小，使用起來可以深潛提高沙水混合濃度，增加出沙效率，同時電機的工作電流又不易超限。抽取河沙效果非常好。 (3) 經(jīng)常的巡視檢查自己技術(shù)改造的部位及時發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行處理，要考慮動態(tài)水流的不可預(yù)見的應(yīng)力，升降機構(gòu)的支架焊接要可靠、鋼絲繩要有足夠的拉力。(4) 電動機的啟動、運行保護使用自藕減壓控制柜，對電機要定期的使用500V絕緣搖表測量絕緣強度，當(dāng)相間對外殼低于0.5M時及時的查找原因，多數(shù)是水泵和電機軸的機械密封不好，電機受潮，要做到及時更換機械密封，烘干定子線圈。6 結(jié) 語在水利水電的施工中技術(shù)改造已有的設(shè)備來滿足生產(chǎn)施工的需要，特別是解決了國際工程施工中生產(chǎn)設(shè)備購買、運輸周期長的問題，不斷的總結(jié)學(xué)習(xí)，為節(jié)約能源、減低損耗