一般來說，對潛水泵所做的維護大多是修復性的，這主要是因為潛水泵的安裝深度在幾米至幾百米不等(圖1)。因此，與安裝在地面上的泵不同，潛水泵裝好之后，就無法再接近而進行維護，也不能在泵上直接采取任何形式的診斷措施。多數情況下，安裝深度也使得潛水泵的裝配和拆卸費用非常高;所以，修復性維護之外的其他維護措施可能都不具備經濟性。在這種情況下，潛水泵相關設施的正確設計就變得非常重要了，正確的設計可以延長潛水泵及其部件在發生故障前的運轉時間。

　　有一點值得提出，潛水泵(圖2)被宣傳成“免維護保養”設備，生產企業在其使用手冊中聲稱，潛水泵不需要常規性維護。專門從事此類設備維護的專業人員必須達到下列目標：

　　1.確保服務：即確保有設備需要時，設備可用;

　　2.延長干預間隔時間，降低維護成本;

　　3.優化性能，特別是在能耗方面，使每立方米水有一個最優價格。

　　多數情況下，不發生故障妨礙正常運轉，是不會拆卸和重裝潛水泵組的。因此，在故障出現時，我們不僅要在規定的時間內修好泵，確保服務(上述第1個目標)，同時做出適當的改進，以延長泵在下一次故障前的運轉時間(上述第2個目標)，而且還要檢查一番系統效率，看看是否可以優化(上述第3個目標)。

　　相關設備的設計

　　為確保獲得理想的服務，重要的一點是，不僅要正確選擇潛水泵本身，也要正確選擇與潛水泵有關的所有部件。設計階段通常會出現的錯誤有：

　　* 認為水越多越好。安裝過大的泵會導致各種問題(渾濁、過度啟動/停止動作、增加電力消耗、加大購買設備的投資等)，這對使用者沒有任何好處。另外，對井本身而言，會造成過濾器的堵塞、井套的坍塌、水質惡化(如鹽水侵蝕)等等。

　　* 只根據最差的運行點(通常為最大流量和揚程)確定設備尺寸。記住可能存在的其他運行點，并考慮是否能夠按照最普遍的運行點來確定設備尺寸(這應該是最有效率的)。

　　* 電氣零部件(電纜和開關柜)尺寸過小。這種情況一般會產生高的熱損耗、使電感和電壓下降(‘電壓不足’)，損壞設備。

　　* 沒有考慮電機的冷卻。潛水泵電機依靠水在抽吸進入水泵之前，在水泵外面循環的水流來進行冷卻。這種水流速度建議高于0.5米/秒，低于2.5米/秒。為實現這點，可以改變電機直徑、安裝一個冷凍夾套來增加冷卻速率，或將安裝深度調整到井套直徑不同的某個點上。

　　* 安裝的升流管過小，通常會導致高壓力損失，從而增加整體揚程，移動運行點。這會導致無法達到所需流量。

　　* 沒能夠提供必要的元件，控制所建議的運行參數：流量、靜態和動態水位、能耗、電壓、渾濁度、運行時間、電機和水溫等。

　　* 泵在井中的位置選擇不當。將設備安裝在錯誤的位置上，會造成泵上方的水位不夠，從而降低凈正吸入壓頭(NPSH)，這有可能造成氣蝕，或在井內水位減少的情況下發生干運轉。另外，在井套進水口濾網前面安裝水泵，可能會造成水的渾濁和泥沙沉積。另外一個可能產生的問題是，電機冷卻不良，其原因是由于在選定的點上，電機與井套直徑間的關系不恰當，造成冷卻速率不合格，或者是因為泵位于井的過濾網之下(圖3和圖4)，使得水進入到液壓元件內(而不是冷卻電機)。

　　基于狀態的維護保養

　　為了超越僅僅進行修復性維護和在故障發生前進行預防的做法，對一系列參數進行常規監測是種重要措施，它能夠對即將發生的故障發出適時警報，從而執行基于狀態的維護(CBM)系統。

　　基于狀態的維護并不能免除修理或與節約與故障相關的費用，但是，可以讓我們預見故障的發生，從而減少與計劃外停機相關的影響和費用。此外，早期干預可讓人們更加精確地確定問題根源(而不會被更加嚴重的損壞所掩蓋)，有助于人們得出結論，采取措施改進將來的運行狀態。

　　振動分析是旋轉機械普遍采用的基于狀態的維護方法;但是，這種方法不能用于潛水泵。對潛水泵進行的這種維護，建議進行監測的參數包括：

　　* 電機絕緣

　　* 電機溫度

　　* 采出水的渾濁度

　　* 水流量

　　* 動態水位

　　* 能耗

　　* 單位能耗(該參數涵蓋上述三項)

　　* 其他電氣參數：電流、功率等

　　另外，對于所有設備來說，控制運轉時間和機器的啟動次數也很重要。

　　電機絕緣

　　由于潛水泵安裝在地面之下，可供測量之電動機絕緣點，是位于地面上的動力電纜端部。因此，測得的數據是對應于線纜和電機的組合絕緣狀態。

　　跟蹤這個參數的方法有兩種：

　　* 采用歐姆計定期測量絕緣電阻。

　　* 安裝一套可以連續測量泄漏電流的裝置，間接確定絕緣狀態。

　　監測這個參數，可以探測電機和電力電纜的早期電氣故障。在水泵安裝時，不需要特殊設備就可進行這種監測;因此，這項監測可以在已經安裝好的設備上應用。

　　電機溫度

　　為了跟蹤電動機溫度，需要在水泵安裝之前，在水泵電機上安裝一個Pt-100鉑金電阻溫度傳感器，其接線要與電力電纜一起拉到地面上。

　　電機溫度取決于好幾個因素，包括電機外的面水溫、水的流動速度以及電機轉速;所以，不可能為所有電機定義一個通用的溫度切斷點;當然通常的工作溫度范圍在40°C和 60°C之間(圖 5)。

　　電機正常運行溫度的變化可以讓人們在早期探測到許多故障狀態，包括設備的機械故障(如推力軸承)、電機冷卻狀態的變化、水泵運行點的變化、電源的變化(電壓低等)。電機溫度增高的一個后果，通常是定子線圈的燒毀;因此，監測這個參數，可防止電機線圈的重新纏繞。

　　渾濁度

　　有兩種方法可以跟蹤水流中的渾濁度：定期測量或安裝連續測量裝置。高的渾濁度一般與水位變化同時發生。可能發生的主要狀況包括：

　　1)靜態和動態水位升高。渾濁度(通常是突然發生的)與一個地區的大量降水有關。由于有數量眾多的地表水，渾濁的水會進入含水層。這種現象通常在降雨結束的幾天之內消失。

　　2)靜態和動態水位降低。由于缺少雨水，水的庫存量減少，渾濁度逐漸顯現。渾濁度之所以出現，是因為水位降低造成地表水進入量的減少，從而造成水的進入速度增加。水流速度的增加會從含水層中吸入細小的顆粒。

　　3)動態水位的降低伴隨著類似的靜態水位的降低。在這種情況下，會出現兩種可能。如果與抽吸速率的增加有關，則渾濁度是由進水速度的增加產生的，這會阻礙那些比運動著的顆粒還大的顆粒。如果抽吸速率沒有增加，則表明是由于井套問題導致的額外的壓頭損失，促使井套外面周圍空間的顆粒進入，或者促使含水層內的顆粒進入。在這種情況下，建議中斷運行，拆卸泵浦設備，對井套內部進行視頻檢查，查找問題。

　　在泵的安裝過程中，這種跟蹤檢查可以在沒有特殊設備的情況下進行。因此，在已經裝好的設備上也可以進行這種檢查。對于潛水泵而言，泥沙進入是“經典”問題之一。潛水泵的結構是為抽吸清水而設計的，但是，可以容許25-50毫克/升的泥沙含量。這個含量是非常高的，例如，當泥沙含量為50毫克/升時，一臺電動泵每天工作24小時，每小時提升150立方米水，一天就會抽吸180公斤泥沙，一個月會抽吸泥沙5.4噸，一年將達到將近65噸的泥沙。

　　另外，那么多數量的固體物質在泵里流動，也會損壞井的結構。在選擇可以阻止泥沙涌入的系統之前，第一步是盡量避免這種現象的發生。其實，要做的事情通常很簡單，只需要將流量調整到一定的速度，使渾濁度和阻力降低到某個極限以下就可以了。有時，改變泵在井中的位置，就可以達到這個效果。

　　單位能耗

　　單位能耗的單位是Wh/m3/m，代表水泵將1立方米的水提升1米的高度所消耗的能量。在此所說的高度，是指總高度，即水井中水的動態水位加上從地面算起的高度。

　　要監測這個多元參數，需要使用一系列設備。就監測動態水位而言，在設計過程中，就應該對此予以考慮，因為一旦水泵安裝到位，要再安裝一個測量水位的系統，就要拆卸水泵，在多數情況下，這種做法是不經濟的。要測定距離地面的高度，需要安裝一個壓力計或壓力傳感器。要測量所消耗的能量，可以使用來自配電器的功率表，但條件是，這套設備只有一臺潛水泵。如果潛水泵的數量超過一臺，那么，為了獲得每臺泵獨立的能量消耗，每臺泵都需要一臺獨立的功率分析儀。要監測流量，需要在井口需要安裝一臺流量計(電磁、超聲波、螺翼式水表等種類)。

　　長時間監測單位能耗能夠及早檢測不少問題。這些問題包括：由于升流管或法蘭中的泄露造成的流量損失、液壓元件之間間隙增加、葉片上的磨蝕、由于吸附粘土或淤沙，葉輪被淤沙堵塞(粘附在液壓通道上)。

　　為了說明監測單位能耗的有用性，我們來看一下來自兩套設施的數據。第一個例子(圖6)顯示，由于被監測水泵的運行點被移動到能夠提供更好性能的一個新位置上，與動態水位上升相關聯的單位能耗得到改善。

　　在第二個案例里，某臺設備的單位能耗在一段時間內不斷惡化，直至功能低劣的泵被拆卸(9月份)，并用一臺備用泵進行了更換。結果，從十月份開始，單位能耗有了顯著改善(圖7)。

　　最近幾年在管理200多臺潛水泵組中獲得的經驗告訴我們，單位能耗的最佳參考值大約是5Wh/m³/m。