电话里那句”负压掉了”
夜里两点,调度打来电话,说泵站负压掉了,让赶紧派人下去看看。问掉到多少,那边说反正表针比平时低一截。问什么时候开始的,说不知道,交接班的时候就那样。问流量变了没有,那边顿了一下,说没注意。
这种电话接多了就知道,直接派人下井,多半是白跑一趟。三个问题问不清,到了现场也是从头查起,而井下这一趟来回两个小时。电话里能问出来的东西,比想象中多。
先问:掉到多少
“掉了一截”不是一个数。负压从 32 千帕掉到 28,跟从 32 掉到 8,是两件完全不同的事。前者可能只是某个放水器没关严,后者大概率是主管路断了或者泵出了问题。
要问的是绝对值:现在多少、之前多少、表装在哪个位置。泵站的表和孔口的表不是一个数,问的时候把位置带上。
再问:什么时候开始的
突然掉和慢慢掉,指向的原因不一样。突然掉,多半是某个阀被误关、某段管被压坏、泵跳闸或者倒泵没倒好;慢慢掉,往积水、结垢、叶轮磨损、钻孔衰减这些方向想。
交接班前后掉,还得考虑是不是上一班动过什么东西。倒泵、切换管路、处理放水器,这些操作都会让负压短时波动。
第三问:别的数变没变
这一问最有用。负压、流量、浓度三个数,哪个动了、哪个没动,基本能把范围划出来。
负压掉、流量不掉,说明管子还是通的,问题在漏气,气从别处进来了,泵抽的还是那么多气,只是其中一部分不是从钻孔来的。负压和流量一起掉,说明泵抽不动了,或者上游被堵住。浓度掉、负压流量都不动,说明进来的气还是那么多,只是掺了空气。
按哪个数在动分组
负压单独掉
这类最常见,八成是漏。漏点从大到小排:法兰垫片、阀门填料、放水器、软管接头、管路被砸出的裂缝、封孔段。
找漏的顺序是从泵站往孔口走,走一段关一个阀,看负压能不能回升。关到哪个阀负压起来了,漏点就在这个阀和上一个阀之间。这段管往往只有几十米,找起来快。
没有阀可以关的支管,用听和摸。负压状态下漏气会发出”嘶嘶”声,安静的时候贴着管子走能听见;接口处用手背靠近,能感到凉气。肥皂水是最土也最准的办法,涂上去起泡就是漏。
负压和流量一起掉
两个数一起往下走,先看泵。泵这一头的可能:工作液温度高了、水位低了、叶轮间隙大了、进气滤网堵了、排气不畅。
判断泵好不好的办法很简单:把泵的进气总阀关死,看能抽到多少真空。能抽到接近泵的极限真空,说明泵没问题,问题在管路;抽不上去,泵本身有毛病。这一招几分钟就能做,比拆泵省事得多。
关阀试真空的时候要注意时间。水环泵长时间在极限真空下运行会气蚀,试一两分钟就够,别一直开着。
浓度单独掉
负压流量都稳,浓度往下走,先分清是”进来的气变稀了”还是”表不准了”。
表不准的表现是突然掉到零或者跳到离谱的数,吹一吹取样管、拿标气校一下就能排除。真变稀的话,看是缓慢下降还是台阶式下降:缓慢下降多半是钻孔自然衰减,属正常;台阶式下降多半是新增了漏气点,或者邻近的采空区气体串进来了。
还有一种情况是负压抽得太狠。孔口负压过高,把采空区或者邻近层的低浓度气也拽了过来,混合之后浓度就低了。这种时候适当降一点负压,浓度反而上来。
泵这一头:声音、温度、水位
气蚀的四种迹象
水环泵气蚀有很明显的特征:泵内发出噼啪声或者爆裂声,机体振动比平时大,抽气量下降,真空度忽高忽低。四条里出现两条,基本可以定性。
气蚀的根子是工作液温度太高,或者吸入压力太低。水的温度越高,饱和蒸汽压越高,泵就越容易在叶轮进口处”烧开”。工作液温度控制在 15 到 25 摄氏度比较稳,冷却水温超过 25 摄氏度就该查冷却系统了。
气蚀伤的是叶轮。轻的时候叶片边缘出现蜂窝状麻点,重的时候叶片穿孔、断裂。等到拆开看见麻点,已经晚了半年。听声音是最早的预警。
水位和补水
水位低,水环形不成完整的圈,抽气能力直接掉。水位过高,启动时电机负荷大,容易跳闸。液位计要定期看,浮球卡住不动的情况不少见,看着有水位实际已经空了。
补水量的变化也值得留意。补水量突然变大,可能是泵内漏或者管路带水;补水量变小,可能是水质差、管路结垢堵了。
启停顺序别搞反
开泵先供水,停泵先停机再停水。顺序反了,泵内没有水环就干转,密封面几分钟就能磨坏。冬天停机必须把泵体和管路里的水放干净,冻裂泵壳的修理费比一台新泵便宜不了多少。
倒泵的时候先启动备用泵,等备用泵负压建起来再停运行泵,中间不能断流。断了哪怕几分钟,钻孔那边的浓度恢复要几天。
管路这一头:水、冰、漏
积水
抽采管里带水是常态,钻孔出水、气体降温结露,水往低处走,积在低洼段和 U 型弯里。积到一定程度,管截面被水封住,气流过不去,表现就是负压正常但流量掉,或者负压周期性波动,管子发出”咕咚咕咚”的声音。
放水器是标配,问题是很多放水器没人放。自动放水器也会失效:浮球卡住、阀芯被煤泥糊住、排水管冻住。巡检记录上应该有一栏专门写放水器状态,不是打个勾了事。
坡度设计的时候就要想到排水。管子不能走成水平,要有千分之几的坡度往放水点方向倾斜,低洼处必须设放水器。这一段跟坡度与放水点布置里讲的做法是一套。
冻堵
北方矿井入冬之后,孔口段和地面管段最容易冻。冻堵的特征很好认:某一段之后的负压突然掉到底,之前的正常,管外壁结霜或者结冰。处理不能拿明火烧,用热水浇、蒸汽吹,或者干脆等到气温回升。预防靠保温和放水,孔口段的存水必须排干净。
漏点
负压管路的漏跟正压管路的漏方向相反:外面的大气往管里钻。这就带来一个后果——漏点不往外冒气,看不见。正压管漏了能看见气吹起灰尘,负压管漏了只能靠听和涂。
最容易漏的位置:法兰垫片、螺纹连接、软管卡箍、阀门填料、管路穿墙套管、被支架硌伤的地方。穿墙那一段尤其多,一个墙洞处理不好,整条支管的负压都上不去,做法见穿墙套管封堵那篇。
十八个现象一张表
下面这张表按”看到什么”排,不按原因排。现场先对上现象,再顺着第三列往下查,比从原理想起手快。
| 现象 | 最可能的原因 | 第一步查什么 |
|---|---|---|
| 负压掉一半,流量基本不变 | 管路中段漏气 | 从泵站往孔口分段关阀试 |
| 负压和流量一起降三成 | 泵抽气能力下降 | 工作液温度、液位 |
| 泵内噼啪声、振动大、真空度不稳 | 气蚀 | 冷却水温、补水是否正常 |
| 泵体发烫、电流偏高 | 供水过大或叶轮卡阻 | 调供水阀,盘车 |
| 关死进气阀也抽不到极限真空 | 泵间隙大、水环不成 | 拆检叶轮与分配板 |
| 孔口负压只有三五 kPa,干管正常 | 封孔漏气或孔内堵塞 | 单孔关阀测浓度与负压 |
| 浓度台阶式下降,流量不变 | 新增漏点或邻区气体串入 | 逐孔查漏,涂肥皂水 |
| 浓度缓慢下降,流量稳定 | 钻孔自然衰减 | 对照衰减曲线,安排接替 |
| 浓度突然为零,流量正常 | 传感器故障或取样管堵 | 标气校验,压风反吹 |
| 降负压后浓度反而升高 | 抽得太狠,掺入低浓度气 | 调整孔口负压 |
| 管内”咕咚”声,负压周期波动 | 积水 | 放水器排放,查坡度 |
| 放水器一直出水,水量很大 | 钻孔出水或沟通含水层 | 记录水量,调整负压 |
| 冬季某段之后负压骤降 | 冻堵 | 查低洼段与孔口保温 |
| 管外壁结露渗水 | 法兰垫片失效 | 紧固或更换垫片 |
| 手背靠近接口有凉气 | 漏气 | 肥皂水定位 |
| 流量计显示为零,泵在运行 | 阀门误关或表卡滞 | 看阀门开度,比对孔板 |
| 孔板差压慢慢变小,工况没变 | 取压孔堵塞 | 压风反吹取压孔 |
| 流量正常,纯量下降 | 浓度下降 | 先看浓度,别只盯流量 |
先停谁,后停谁
查出问题要动手的时候,顺序比速度重要。
第一步是通知调度,说明影响范围和处理时间。抽采一停,工作面的风排瓦斯马上增加,这一步不能省。
第二步是处理孔口。某个孔漏气,先把那个孔的阀门关小,别一上来就动干管。单孔关阀影响面小,处理完再打开,浓度恢复得快。
第三步才是管路。换垫片、补漏点、放水,这些活能做的前提是这一段已经隔离。隔离的时候注意别把还在抽的支管一起停了。
最后动泵。要停泵先启动备用泵,把负压接过去,再停运行泵,中间不留空档。真正需要全系统停抽的,只有泵体检修和管路大修,这两种情况要提前报计划。
上面这张速查表同样有打印版,A4 一页,加了电话里要先问的三个数和处置先后,点这里下载 PDF。打印出来贴在泵站值班室,夜班接电话的时候先对表再派人。
表针读数本身看不准的,先按负压表读数的排查顺序把表这一环排除掉;泵站两台泵怎么轮换、什么时候该切,见一用一备倒泵那篇。
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