泵站国内技术现状及与国外的差距分析

泵站国内技术现状及与国外的差距分析

南水北调东线第一期泵站需新建21座泵站，利用并部分改造14座江苏已建泵站，大约需要140台叶轮直径3.0m左右的大型泵。这些泵站的主要特点是扬程低，单机流量大，年运行时间长（5000h），运行可靠性要求高，选用的大型泵机组应具备先进成熟、运行效率高、抗汽蚀性能好、运行稳定可靠的特点。

南水北调东线第一期泵站需新建21座泵站，利用并部分改造14座江苏已建泵站，大约需要140台叶轮直径3.0m左右的大型泵。这些泵站的主要特点是扬程低，单机流量大，年运行时间长（5000h），运行可靠性要求高，选用的大型泵机组应具备先进成熟、运行效率高、抗汽蚀性能好、运行稳定可靠的特点。

南水北调东线第一期泵站的扬程2.3～9.0m,根据国内已建大型泵站的情况,可以把东线一期泵站分为三个扬程段来确定基本泵型:7.0～9.0m扬程宜采用立式导叶式混流泵；4.0～7.0m扬程宜采用立式轴流泵；2.3～4.0m扬程宜采用卧式或斜式轴流泵。

根据流量规划要求，大部分泵站为80～120个流量，通常单机在30个流量左右，为提高机组运行可靠性，通常要考虑一台备机，因此，泵站的装机台数一般为4～5台，以在建的宝应站为例：总流量100个流量，设计扬程7.6m，选用单机流量为33个流量的立式全调节导叶式混流泵，三用一备，装机4台。

南水北调中线与西线主要以自流为主，东线则要兴建大型泵站梯级送水。据不完全统计，这些大型泵的显著特点是：单机流量大，通常要求在30m3/s左右；扬程低，都在10m以下；年运行时间长，一般在5000小时/年以上；技术指标要求高，同时要求可靠性高、自动化程度高。

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国内大泵技术现状

我国的大型泵技术起步于上世纪60年代，发展于90年代，到本世纪初已初步形成立、卧、斜三大系列，叶轮直径有 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，以满足不同用户的需求。就大型泵的品种规格而言，无疑我们是走在国际前列，但其综合制造技术水平与国际先进水平比较还有一段距离。这是由于长期以来大型泵服务的主要对象是水利系统，用途一般以排涝为主，投资主体是国家，产生的效益是间接效益、社会效益，加上客观上年运行时间较短，甚至几年用一两次，因而人们通常注重的是泵站的投资规模，在市场经济不很规范的招投标中，价格起着重要作用，很少注重泵的制造技术提高，由于大型泵向电厂、市政、船厂等领域的拓展，泵的制造技术随着不同用户、不同时期要求逐步提高，但提高的幅度是有限的，与国际先进制造技术相比还存在相当大的差距。

设计技术存在的差距

泵的设计技术有两部分：一是水力元件设计，二是结构设计。泵的水力元件设计我国在20世纪80年代有一套完整的产、学、研体系，大型泵的水力元件研究以及应用能得到及时有效保证。市场经济以来，这套体系逐步瓦解，到现在已不复存在，造成水力元件产、学、研的严重脱钩。这是由于：首先，水力元件研究的前期投入比较大，而产生的经济效益不显著，或者没有效益，导致企业基本不再从事水力元件的研究；其次，大专院校研究的水力元件由于缺少与市场沟通，与企业的产权转换又缺乏协调，研究与开发是两个完全不同的部门；第三，我国的市场机制不允许有充足的时间来进行前期研究，项目立项、审批周期长，还要招投标，确定中标后给企业的制造周期往往是很短的，这些都严重制约了水力元件的研究和运用；第四，科研院校研究的模型单纯追求效率，且缺少公正的评定机构对效率进行评定，对结构与强度的研究较少，造成实际运用的困难。因此，目前我们水

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力元件的水平除高比转速模型外充其量只能是国际中等水平。

工艺制造存在的差距

制造工艺取决于工艺手段和工艺设备。我国大型泵的制造工艺手段还是比较落后的，大型铸件除树脂沙造型比较先进外，一般没有大型铸件的热处理和喷沙等后处理设备，而且为了降低成本，一般大型铸件仍为传统的黏土砂工艺。为提高大型件内、外表面的粗糙度，国外的表面涂层工艺运用已相当普及，包括叶片都可以采用表面涂层。我国的其他制造业中也开始采用该种工艺。另外，国内的模具通常采用的是木模，而提高铸件表面质量的最好方法是塑料模或金属模，但塑料模或金属模铸件制造周期长，制造成本高，影响泵组的交货期和价格。

工艺设备上，国外大型泵零部件的加工大多采用数控加工或专机加工，不论批量的大小，为提高大型泵的制造质量，专用工装、工夹使用较多，而国内由于受到泵制造价格因素影响，专用工装、工夹在泵制造成本中一般不予考虑，因此很少使用，专机就更少。如叶片的表面数控加工，20世纪最好的办法是仿型铣，本世纪初才开始采用外协三坐标联动加工，目前已提高为五坐标联动加工，这将使泵的内在质量有着质的提高。因此，国内外大型泵制造差距主要还是制造设备上的差距，众所周知大型设备的投入会造成制造成本的大幅提高，就拿国内泵行业与水轮机行业比较，差距也是相当大的，这也是为什么水轮机比泵价格高的原因所在。以吨位价来分析：水轮机约3.5万～16万元/吨，而泵为1.5万～2.5万元/吨，有时甚至不足1.5万元/吨，国外的吨位价不低于10万元/吨。以3m叶轮直径的泵为例，重量约100吨，市场价约150万元，国内的水轮机价约400万元，国外价约1300万元（不包括关税及其他费用）

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