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(tái)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(shí)間長(zhǎng)（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(tái)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(shí)間長(zhǎng)（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(guó)內(nèi)已建大型泵站的情況,可以把東線一期泵站分為三個(gè)揚(yáng)程段來(lái)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(gè)流量，通常單機(jī)在30個(gè)流量左右，為提高機(jī)組運(yùn)行可靠性，通常要考慮一臺(tái)備機(jī)，因此，泵站的裝機(jī)臺(tái)數(shù)一般為4～5臺(tái)，以在建的寶應(yīng)站為例：總流量100個(gè)流量，設(shè)計(jì)揚(yáng)程7.6m，選用單機(jī)流量為33個(gè)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(tái)。

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(jí)送水。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，這些大型泵的顯著特點(diǎn)是：?jiǎn)螜C(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(shí)間長(zhǎng)，一般在5000小時(shí)/年以上；技術(shù)指標(biāo)要求高，同時(shí)要求可靠性高、自動(dòng)化程度高。

國(guó)內(nèi)大泵技術(shù)現(xiàn)狀

我國(guó)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(mǎn)足不同用戶(hù)的需求。就大型泵的品種規(guī)格而言，無(wú)疑我們是走在國(guó)際前列，但其綜合制造技術(shù)水平與國(guó)際先進(jìn)水平比較還有一段距離。這是由于長(zhǎng)期以來(lái)大型泵服務(wù)的主要對(duì)象是水利系統(tǒng)，用途一般以排澇為主，投資主體是國(guó)家，產(chǎn)生的效益是間接效益、社會(huì)效益，加上客觀上年運(yùn)行時(shí)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(chǎng)經(jīng)濟(jì)不很規(guī)范的招投標(biāo)中，價(jià)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(hù)、不同時(shí)期要求逐步提高，但提高的幅度是有限的，與國(guó)際先進(jìn)制造技術(shù)相比還存在相當(dāng)大的差距。

設(shè)計(jì)技術(shù)存在的差距

泵的設(shè)計(jì)技術(shù)有兩部分：一是水力元件設(shè)計(jì)，二是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。泵的水力元件設(shè)計(jì)我國(guó)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(shí)有效保證。市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)以來(lái)，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(méi)有效益，導(dǎo)致企業(yè)基本不再?gòu)氖滤υ难芯浚黄浯危髮?zhuān)院校研究的水力元件由于缺少與市場(chǎng)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(kāi)發(fā)是兩個(gè)完全不同的部門(mén)；第三，我國(guó)的市場(chǎng)機(jī)制不允許有充足的時(shí)間來(lái)進(jìn)行前期研究，項(xiàng)目立項(xiàng)、審批周期長(zhǎng)，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(píng)定機(jī)構(gòu)對(duì)效率進(jìn)行評(píng)定，對(duì)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(guó)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(guó)大型泵的制造工藝手段還是比較落后的，大型鑄件除樹(shù)脂沙造型比較先進(jìn)外，一般沒(méi)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(guó)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(guó)的其他制造業(yè)中也開(kāi)始采用該種工藝。另外，國(guó)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，但塑料模或金屬模鑄件制造周期長(zhǎng)，制造成本高，影響泵組的交貨期和價(jià)格。

工藝設(shè)備上，國(guó)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(zhuān)用工裝、工夾使用較多，而國(guó)內(nèi)由于受到泵制造價(jià)格因素影響，專(zhuān)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(zhuān)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(kāi)始采用外協(xié)三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工，目前已提高為五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工，這將使泵的內(nèi)在質(zhì)量有著質(zhì)的提高。因此，國(guó)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(huì)造成制造成本的大幅提高，就拿國(guó)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(jià)格高的原因所在。以噸位價(jià)來(lái)分析：水輪機(jī)約3.5萬(wàn)～16萬(wàn)元/噸，而泵為1.5萬(wàn)～2.5萬(wàn)元/噸，有時(shí)甚至不足1.5萬(wàn)元/噸，國(guó)外的噸位價(jià)不低于10萬(wàn)元/噸。以3m葉輪直徑的泵為例，重量約100噸，市場(chǎng)價(jià)約150萬(wàn)元，國(guó)內(nèi)的水輪機(jī)價(jià)約400萬(wàn)元，國(guó)外價(jià)約1300萬(wàn)元（不包括關(guān)稅及其他費(fèi)用）。