馬清新,劉寶亮,朱向利
(1.山東省膠東調(diào)水工程壽光管理站,山東 壽光 262700;2.山東省膠東調(diào)水局青島分局,山東 青島 266071)
宋莊泵站是引黃濟青工程首級泵站,地下水礦化度達到20mg/L。自然地面高程+6.5m左右,地下淺層咸水高度在+2.0~+2.5m,泵站前渠底、前池底設(shè)計高程-0.7m,進水池、進水流道底板高程-3.95m,水泵層地底高程-1.50m,水泵葉輪中心高程-1.20m,在非運行期,泵站前池水位一般維持在+2.0~+2.60m之間。宋莊泵站每年3月中下旬到12月是非運行期,這段時間內(nèi),泵站前存蓄的淡水被蒸發(fā)后,由地下咸水進行補充,淡水在汛期前完全變成咸水。咸水造成主水泵、清污機、排水泵等與其接觸的金屬設(shè)備嚴(yán)重銹蝕,運行效率降低,使用壽命縮短,并威脅到泵站的安全運行。
主水泵的大部分構(gòu)件都浸泡在苦咸水中,鋼質(zhì)構(gòu)件嚴(yán)重銹蝕,特別是葉片。在非運行期,葉片表面被銹蝕,在運行期銹蝕的表面更容易產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象,銹蝕部位更容易被破壞,從而在葉片表面形成麻坑。由于主水泵自投入運行就存在較重的氣蝕現(xiàn)象,銹蝕使氣蝕更加嚴(yán)重。經(jīng)過3~5個運行期—非運行期氣蝕—銹蝕的交互作用,水泵的葉片、葉輪外殼等部件遭到極大損害。有的葉片甚至出現(xiàn)了孔洞,葉輪直徑變小,水泵流量降低,由設(shè)計流量5.37m3/s降到了4.5m3/s左右。水泵的工作效率降低,運行成本及管理成本相應(yīng)提高。
宋莊泵站設(shè)置7臺回轉(zhuǎn)式清污機用來阻擋、打撈水中的水草及其它污物。由于長期浸泡在咸水中,造成清污機大鏈條的鏈板、套筒、滾子、銷軸等部件銹蝕。
宋莊泵站供、排水泵使用的是離心泵,水泵的吸水口裝有底閥。經(jīng)過非運行期半年的銹蝕,底閥上的螺栓銹蝕,造成底閥脫落,使供、排水泵不能正常啟動。
泵站進水流道充水管、排水泵出水管、攔污柵差壓管、流道測壓管等管路都是從主廠房的水泵層,預(yù)埋進主廠房混凝土,開口于前池水面以下,使用的都是普通鍍鋅鋼管。自1989年投入運行后,到1996年這些管路在主廠房內(nèi)的外露部分,陸續(xù)被銹蝕穿孔。
針對主水泵的狀況,從1993年第一次機組大修開始,先后采取了對受損葉片進行不銹鋼焊補、葉片表面用環(huán)氧樹脂涂敷、高分子強力抗腐蝕材料涂敷,甚至對受損嚴(yán)重機組的葉片進行更換,但是在氣蝕和銹蝕的雙重作用下,效果都不理想。在2001年對水泵進行了改造,將原來的12CJS-100型軸流泵更換為比轉(zhuǎn)數(shù)較低的1400HD-9型混流泵,新泵的葉輪用不銹鋼制作。改造完成后,水泵的運行狀況和流量都有顯著提高。
回轉(zhuǎn)式清污機在每年送水結(jié)束后,將其提出水面放置,清理干凈,機體除銹,涂刷防銹漆和中灰漆。對大鏈條及其它轉(zhuǎn)動、傳動部件定期涂刷機油,以確保運轉(zhuǎn)靈活。將小鏈條拆下浸泡在機油中,以保證隨時使用。
將供、排水泵的吸水管更換為高強度PVC管;底閥螺栓更換為不銹鋼螺栓;排水泵更換為耐腐蝕的化工用離心泵;廢棄原來的排水管路,重新敷設(shè)管路的出水口設(shè)在前池水面以上。
對廢棄不用和銹蝕嚴(yán)重且作用不大的管路進行封堵。對于管徑較大的管路,先用潛水員下水封堵進水口,然后在廠房內(nèi)用混凝土封堵出水口。管徑較小的管路斷裂后,先用塞子塞住,然后用鋼板焊死。
流道充水管的進水端被封堵后,對流道的充水管路也作了相應(yīng)的改造。如圖1示,改造流道充水管流道端時,先將要改造的進水流道用檢修閘門封堵,然后用定做的鑄鐵短管更換原來的鋼管。將鑄鐵短管的下半段與原來管路用混凝土加固。加固后,露在外面的是更新后的鑄鐵管,有較強的抗銹蝕能力。在水泵層增設(shè)一條充水母管,將七個進水流道的充水管連接起來。充水母管的進水端與排水泵的出水管相連,在連接管、排水泵出水管遠端裝設(shè)閥門4、閥門3。正常時,閥門4、閥門1、閥門2關(guān)閉,閥門3打開。當(dāng)對某一流道充水時,關(guān)閉閥門 3,打開閥門 4、閥門 1、閥門 2,對流道進行充水。如果集水廊道內(nèi)的水量不足,可以打開另一進水流道的長柄閥給以補充。
圖1 流道的充水管路改造
對排水泵出水管路與流道充水管改造后,既有利于設(shè)備的管護,又消除了水淹主廠房的隱患。
通過采取以上措施,基本解除了引黃濟青工程宋莊泵站的銹蝕現(xiàn)象,取得了較好的效果。