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泵站國內技術現狀及與國外的差距分析
點擊次數：1853 來源：更新時間：2008-06-19
摘要：南水北調東線第一期泵站需新建21座泵站，利用并部分改造14座江蘇已建泵站，大約需要140臺葉輪直徑3.0m左右的大型泵。這些泵站的主要特點是揚程低，單機流量大，年運行時間長（5000h），運行可靠性要求高，選用的大型泵機組應具備先進成熟、運行效率高、抗汽蝕性能好、運行穩定可靠的特點。

關鍵詞：泵站南水北調技術差距

    南水北調東線第一期泵站需新建21座泵站，利用并部分改造14座江蘇已建泵站，大約需要140臺葉輪直徑3.0m左右的大型泵。這些泵站的主要特點是揚程低，單機流量大，年運行時間長（5000h），運行可靠性要求高，選用的大型泵機組應具備先進成熟、運行效率高、抗汽蝕性能好、運行穩定可靠的特點。

    南水北調東線第一期泵站的揚程2.3～9.0m,根據國內已建大型泵站的情況,可以把東線一期泵站分為三個揚程段來確定基本泵型:7.0～9.0m揚程宜采用立式導葉式混流泵；4.0～7.0m揚程宜采用立式軸流泵；2.3～4.0m揚程宜采用臥式或斜式軸流泵。

    根據流量規劃要求，大部分泵站為80～120個流量，通常單機在30個流量左右，為提高機組運行可靠性，通常要考慮一臺備機，因此，泵站的裝機臺數一般為4～5臺，以在建的寶應站為例：總流量100個流量，設計揚程7.6m，選用單機流量為33個流量的立式全調節導葉式混流泵，三用一備，裝機4臺。

    南水北調中線與西線主要以自流為主，東線則要興建大型泵站梯級送水。據不完全統計，這些大型泵的顯著特點是：單機流量大，通常要求在30m3/s左右；揚程低，都在10m以下；年運行時間長，一般在5000小時/年以上；技術指標要求高，同時要求可靠性高、自動化程度高。

國內大泵技術現狀

    我國的大型泵技術起步于上世紀60年代，發展于90年代，到本世紀初已初步形成立、臥、斜三大系列，葉輪直徑有1.6m、1.8m、2.0m、2.5m、 2.8m、3.0m、3.1m、3.2m、3.8m、4.0m、4.1m、4.5m等，以滿足不同用戶的需求。就大型泵的品種規格而言，無疑我們是走在國際前列，但其綜合制造技術水平與國際先進水平比較還有一段距離。這是由于長期以來大型泵服務的主要對象是水利系統，用途一般以排澇為主，投資主體是國家，產生的效益是間接效益、社會效益，加上客觀上年運行時間較短，甚至幾年用一兩次，因而人們通常注重的是泵站的投資規模，在市場經濟不很規范的招投標中，價格起著重要作用，很少注重泵的制造技術提高，由于大型泵向電廠、市政、船廠等領域的拓展，泵的制造技術隨著不同用戶、不同時期要求逐步提高，但提高的幅度是有限的，與國際先進制造技術相比還存在相當大的差距。

設計技術存在的差距

    泵的設計技術有兩部分：一是水力元件設計，二是結構設計。泵的水力元件設計我國在20世紀80年代有一套完整的產、學、研體系，大型泵的水力元件研究以及應用能得到及時有效保證。市場經濟以來，這套體系逐步瓦解，到現在已不復存在，造成水力元件產、學、研的嚴重脫鉤。這是由于：首先，水力元件研究的前期投入比較大，而產生的經濟效益不顯著，或者沒有效益，導致企業基本不再從事水力元件的研究；其次，大專院校研究的水力元件由于缺少與市場溝通，與企業的產權轉換又缺乏協調，研究與開發是兩個完全不同的部門；第三，我國的市場機制不允許有充足的時間來進行前期研究，項目立項、審批周期長，還要招投標，確定中標后給企業的制造周期往往是很短的，這些都嚴重制約了水力元件的研究和運用；第四，科研院校研究的模型單純追求效率，且缺少公正的評定機構對效率進行評定，對結構與強度的研究較少，造成實際運用的困難。因此，目前我們水力元件的水平除高比轉速模型外充其量只能是國際中等水平。

工藝制造存在的差距

    制造工藝取決于工藝手段和工藝設備。我國大型泵的制造工藝手段還是比較落后的，大型鑄件除樹脂沙造型比較先進外，一般沒有大型鑄件的熱處理和噴沙等后處理設備，而且為了降低成本，一般大型鑄件仍為傳統的黏土砂工藝。為提高大型件內、外表面的粗糙度，國外的表面涂層工藝運用已相當普及，包括葉片都可以采用表面涂層。我國的其他制造業中也開始采用該種工藝。另外，國內的模具通常采用的是木模，而提高鑄件表面質量的好方法是塑料模或金屬模，但塑料模或金屬模鑄件制造周期長，制造成本高，影響泵組的交貨期和價格。

    工藝設備上，國外大型泵零部件的加工大多采用數控加工或專機加工，不論批量的大小，為提高大型泵的制造質量，專用工裝、工夾使用較多，而國內由于受到泵制造價格因素影響，專用工裝、工夾在泵制造成本中一般不予考慮，因此很少使用，專機就更少。如葉片的表面數控加工，20世紀好的辦法是仿型銑，本世紀初才開始采用外協三坐標聯動加工，目前已提高為五坐標聯動加工，這將使泵的內在質量有著質的提高。因此，國內外大型泵制造差距主要還是制造設備上的差距，眾所周知大型設備的投入會造成制造成本的大幅提高，就拿國內泵行業與水輪機行業比較，差距也是相當大的，這也是為什么水輪機比泵價格高的原因所在。以噸位價來分析：水輪機約3.5萬～16萬元/噸，而泵為1.5萬～2.5萬元/ 噸，有時甚至不足1.5萬元/噸，國外的噸位價不低于10萬元/噸。以3m葉輪直徑的泵為例，重量約100噸，市場價約150萬元，國內的水輪機價約 400萬元，國外價約1300萬元（不包括關稅及其他費用）.
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