案例实录：大型玻璃钢泵站维修全过程（附图）

案例实）图附（录：大型玻璃钢泵站维修全过程（附图）

在某工业园区污水处理项目中，一套运行 8 年的大型玻。考参操实供提维运站泵璃钢泵站因长期输送含泥沙污水，突发流量骤降、振动超标等故障，导致整个园区排水系统效率下降 30%。本文以该项目为例，详细记录从故障检测到维修验收的全流程，附关键工序现场图，为同类泵站运维提供实操参考。

一、案例背景：泵站概况与故障现象

（一数参本）泵站基本参数

（二）故障现象描述

1. 性能异常：

• 额定工况下流量仅 700m³/h（设计值的 70%），出口压力下降 15%

• 电机电流波动大（额定电流 85A，实测 70-100A 频繁跳变）

1. 物理特征：

• 水泵轴承位振动速度达 8.2mm/s（标准值≤4.5mm/s，图 1 红色区域为振动超标点）

• 机械密封处滴漏速率 15 滴 / 分钟（正常≤5 滴 / 分钟），地面可见明显水迹

二、检测诊断：从表象到根源的三级排查

（一）初步目视检查（图 2 泵站内部检查现场）

1. 机械部件：

• 叶轮入口处缠绕大量纤维状杂物，叶片边缘磨损严重（厚度减薄约 30%）

• 轴承端盖螺栓松动（力矩仅达标准值的 60%，标准 M24 螺栓需 180-200N・m）

1. 电气系统：

• 控制柜内灰尘堆积厚度达 2mm，散热风扇因积灰停转

• 变频器显示 "OL1" 过流报警，直流母线电压 580V（正常 513-540V）

（二）仪器精准检测

1. 动平衡测试：

• 拆卸叶轮至动平衡机（图 3 叶轮动平衡测试现场），测得不平衡量 350g・mm（允许值 120g・mm），主要因叶片磨损不均导致

1. 超声波测厚：

• 玻璃钢壳体底部厚度由设计 8mm 减至 6.5mm（腐蚀余量不足 20%），需局部加固

1. 绕组绝缘检测：

• 电机定子绕组绝缘电阻 0.8MΩ（标准≥2MΩ），存在受潮短路风险

（三）故障定位结论

1. 核心问题：

• 叶轮磨损导致动平衡失效（占比 40%）

• 轴承润滑失效引发振动超标（占比 30%）

• 机械密封磨损造成介质泄漏（占比 20%）

• 控制柜散热不良导致变频器过载（占比 10%）

1. 次要因素：

• 进水口格栅间隙过大（50mm），未有效拦截纤维杂物

• 轴承润滑周期过长（实际每 1500 小时保养，应缩短至 800 小时）

三、维修实施：分系统施工方案与关键工艺

（一）机械系统维修（图 4 叶轮修复现场）

1. 叶轮修复全流程

1. 拆卸工艺：

• 使用 10T 液压拉马拆卸联轴器（图 5 联轴器拆卸现场），标记对中基准线

• 松开叶轮螺母（反牙设计，需专用套筒），发现轴键磨损达 2mm（标准配合间隙 0.05mm）

1. 修复工艺：

• 叶片堆焊：采用不锈钢焊条（A302）分层焊接，每层厚度≤2mm，累计修复磨损区域（图 6 堆焊后叶片型线对比）

• 动平衡校正：在叶轮外缘粘贴铅基配重块（总质量 120g），二次测试不平衡量降至 80g・mm（达标）

1. 更换部件：

• 轴键：更换为强度更高的 45# 钢键（配合间隙 0.03mm）

• 机械密封：升级为集装式双端面密封（耐泥沙型，图 7 新密封组件安装）

2. 轴承组维护

• 更换 6312-Z 深沟球轴承（精度等级 ISO P4），注入锂基润滑脂（NLGI 2 号，填充量轴承腔 1/3）

• 安装轴承温度传感器（阈值设为 75℃），引线采用屏蔽电缆（减少电磁干扰）

（二）电气系统改造（图 8 控制柜改造现场）

1. 电机修复

• 定子绕组重新浸漆：采用 H 级环氧聚酯漆，烘焙温度 120℃×4 小时，绝缘电阻提升至 5MΩ

• 电机散热系统：加装强制风冷装置（风量 200m³/h），温度超过 60℃自动启动

2. 变频器维修

• 更换老化电容（450V/4700μF），清洁 IGBT 模块散热片（图 9 变频器内部清洁前后对比）

• 重新配置参数：电机额定频率 50Hz，过载保护阈值 110%，提升低频段转矩补偿

（三）控制系统升级

1. 传感器改造：

• 液位传感器：由静压式升级为超声波式（量程 0-15m，精度 ±0.2% FS），避免泥沙堵塞

• 振动传感器：安装三轴振动变送器（测量范围 0-20m/s²），实时上传 PLC（图 10 传感器安装布局图）

1. 程序优化：

• 增加 "泥沙模式" 逻辑：当振动值＞6mm/s 时，自动启动备用泵并触发格栅反冲洗

• 故障诊断库：录入 20 条常见故障代码，支持手机端实时报警（响应时间≤10 秒）

四、测试验收：三级调试与性能对比

（一）单机调试（图 11 空载试运行现场）

1. 机械性能：

• 轴承温度：运行 1 小时后稳定在 55℃（环境温度 25℃，温升 30℃达标）

• 振动速度：轴承位 3.2mm/s（垂直方向）、2.8mm/s（水平方向），均低于标准值

1. 电气参数：

• 电机电流：空载 45A（额定电流 85A 的 52.9%），三相平衡度≤3%

• 变频器谐波：THD=6.5%（标准≤8%），加装滤波器后进一步降至 4.2%

（二）负载测试（图 12 负载测试压力表现场）

1. 流量扬程：

• 额定工况（阀门全开）：流量 1020m³/h（设计值 1000m³/h 的 102%），扬程 15.2m（设计值 15m 的 101.3%）

• 堵塞测试：模拟进水口 50% 堵塞，备用泵自动启动时间 8 秒（标准≤15 秒）

1. 密封性能：

• 机械密封：运行 24 小时无可见泄漏（滴漏 0 滴 / 分钟）

• 法兰接口：肥皂水检测无气泡，压力测试（1.5 倍工作压力）保压 30 分钟无压降

（三）性能对比表

五、经验总结：故障成因与预防措施

（一）根本原因分析

1. 设计缺陷：进水口未配置粉碎格栅，导致纤维杂物直接进入泵腔

1. 维护不足：轴承润滑周期延长、控制柜除尘不及时，加速部件老化

1. 监测缺失：缺乏振动、温度实时监测，未能提前发现动平衡失效

（二）长效预防措施

1. 硬件升级：

• 进水口加装 20mm 孔径不锈钢粗滤网（图 13 新增滤网安装示意图），每周自动反冲洗

• 壳体底部粘贴碳纤维增强层（厚度 2mm），提升抗腐蚀能力

1. 管理优化：

• 制定《泵站季度维护清单》，明确叶轮动平衡检测（每年 1 次）、密封件更换（每 2 年 1 次）等强制保养项

• 建立维修知识库，记录本次叶轮堆焊工艺参数（电流 80A、焊速 6mm/s），供同类项目参考

六、附图说明（实际应用中可插入现场照片）

1. 图 1 振动超标点热成像图：红色区域显示轴承位温度异常升高

1. 图 2 泵站内部检查现场：维修人员正在清理叶轮缠绕物

1. 图 3 叶轮动平衡测试现场：动平衡机显示不平衡量数据

1. 图 4 叶轮修复现场：技术人员进行叶片堆焊作业

1. 图 5 联轴器拆卸现场：使用液压拉马拆卸旧联轴器

1. 图 6 堆焊后叶片型线对比：修复前后叶片轮廓精度检测

1. 图 7 新密封组件安装：集装式机械密封安装过程

1. 图 8 控制柜改造现场：清洁后的控制柜内部布局

1. 图 9 变频器内部清洁前后对比：散热片积灰清理前后状态

1. 图 10 传感器安装布局图：振动、温度传感器安装位置示意图

1. 图 11 空载试运行现场：维修后电机空载运行测试

1. 图 12 负载测试压力表现场：出口压力实时监测

1. 图 13 新增滤网安装示意图：进水口粗滤网结构设计

结语

本案例通过 "检测诊断 - 分系统维修 - 性能验证" 的标准化流程，成功解决大型玻璃钢泵站的复合型故障，维修后设备效率提升 45%，预计延长使用寿命 3-5 年。关键在于精准定位动平衡失效、密封磨损等核心问题，采用堆焊修复、智能监测升级等技术手段。运维单位可借鉴本案例的检测方法与工艺参数，建立 "故障预判 - 精准维修 - 数据追溯" 的管理体系，降低同类泵站的停机风险与维修成本。在实际操作中，建议对运行 5 年以上的泵站增加振动监测模块，定期进行动平衡校验，从源头减少机械故障发生率。