南水北調(diào)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(diǎn)是揚(yáng)程低，單機(jī)流量大，年運(yùn)行時間長（5000h），運(yùn)行可靠性要求高，選用的大型泵機(jī)組應(yīng)具備先進(jìn)成熟、運(yùn)行效率高、抗汽蝕性能好、運(yùn)行穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：泵站 南水北調(diào) 技術(shù)差距

南水北調(diào)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(diǎn)是揚(yáng)程低，單機(jī)流量大，年運(yùn)行時間長（5000h），運(yùn)行可靠性要求高，選用的大型泵機(jī)組應(yīng)具備先進(jìn)成熟、運(yùn)行效率高、抗汽蝕性能好、運(yùn)行穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)。

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

根據(jù)流量規(guī)劃要求，大部分泵站為80～120個流量，通常單機(jī)在30個流量左右，為提高機(jī)組運(yùn)行可靠性，通常要考慮一臺備機(jī)，因此，泵站的裝機(jī)臺數(shù)一般為4～5臺，以在建的寶應(yīng)站為例：總流量100個流量，設(shè)計揚(yáng)程7.6m，選用單機(jī)流量為33個流量的立式全調(diào)節(jié)導(dǎo)葉式混流泵，三用一備，裝機(jī)4臺。

南水北調(diào)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(jù)不完全統(tǒng)計，這些大型泵的顯著特點(diǎn)是：單機(jī)流量大，通常要求在30m3/s左右；揚(yáng)程低，都在10m以下；年運(yùn)行時間長，一般在5000小時/年以上；技術(shù)指標(biāo)要求高，同時要求可靠性高、自動化程度高。

國內(nèi)大泵技術(shù)現(xiàn)狀

我國的大型泵技術(shù)起步于上世紀(jì)60年代，發(fā)展于90年代，到本世紀(jì)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(guī)格而言，無疑我們是走在國際前列，但其綜合制造技術(shù)水平與國際先進(jìn)水平比較還有一段距離。這是由于長期以來大型泵服務(wù)的主要對象是水利系統(tǒng)，用途一般以排澇為主，投資主體是國家，產(chǎn)生的效益是間接效益、社會效益，加上客觀上年運(yùn)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(guī)模，在市場經(jīng)濟(jì)不很規(guī)范的招投標(biāo)中，價格起著重要作用，很少注重泵的制造技術(shù)提高，由于大型泵向電廠、市政、船廠等領(lǐng)域的拓展，泵的制造技術(shù)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(jìn)制造技術(shù)相比還存在相當(dāng)大的差距。

設(shè)計技術(shù)存在的差距

泵的設(shè)計技術(shù)有兩部分：一是水力元件設(shè)計，二是結(jié)構(gòu)設(shè)計。泵的水力元件設(shè)計我國在20世紀(jì)80年代有一套完整的產(chǎn)、學(xué)、研體系，大型泵的水力元件研究以及應(yīng)用能得到及時有效保證。市場經(jīng)濟(jì)以來，這套體系逐步瓦解，到現(xiàn)在已不復(fù)存在，造成水力元件產(chǎn)、學(xué)、研的嚴(yán)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(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益不顯著，或者沒有效益，導(dǎo)致企業(yè)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(yè)的產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)換又缺乏協(xié)調(diào)，研究與開發(fā)是兩個完全不同的部門；第三，我國的市場機(jī)制不允許有充足的時間來進(jìn)行前期研究，項目立項、審批周期長，還要招投標(biāo)，確定中標(biāo)后給企業(yè)的制造周期往往是很短的，這些都嚴(yán)重制約了水力元件的研究和運(yùn)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(jī)構(gòu)對效率進(jìn)行評定，對結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度的研究較少，造成實(shí)際運(yùn)用的困難。因此，目前我們水力元件的水平除高比轉(zhuǎn)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(shè)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(jìn)外，一般沒有大型鑄件的熱處理和噴沙等后處理設(shè)備，而且為了降低成本，一般大型鑄件仍為傳統(tǒng)的黏土砂工藝。為提高大型件內(nèi)、外表面的粗糙度，國外的表面涂層工藝運(yùn)用已相當(dāng)普及，包括葉片都可以采用表面涂層。我國的其他制造業(yè)中也開始采用該種工藝。另外，國內(nèi)的模具通常采用的是木模，而提高鑄件表面質(zhì)量的最好方法是塑料模或金屬模，但塑料?；蚪饘倌ｈT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(shè)備上，國外大型泵零部件的加工大多采用數(shù)控加工或?qū)C(jī)加工，不論批量的大小，為提高大型泵的制造質(zhì)量，專用工裝、工夾使用較多，而國內(nèi)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(jī)就更少。如葉片的表面數(shù)控加工，20世紀(jì)最好的辦法是仿型銑，本世紀(jì)初才開始采用外協(xié)三坐標(biāo)聯(lián)動加工，目前已提高為五坐標(biāo)聯(lián)動加工，這將使泵的內(nèi)在質(zhì)量有著質(zhì)的提高。因此，國內(nèi)外大型泵制造差距主要還是制造設(shè)備上的差距，眾所周知大型設(shè)備的投入會造成制造成本的大幅提高，就拿國內(nèi)泵行業(yè)與水輪機(jī)行業(yè)比較，差距也是相當(dāng)大的，這也是為什么水輪機(jī)比泵價格高的原因所在。以噸位價來分析：水輪機(jī)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(nèi)的水輪機(jī)價約400萬元，國外價約1300萬元（不包括關(guān)稅及其他費(fèi)用）。