劉志輝

（惠州市水電建筑工程有限公司 廣東 惠州 516000）

1 工程介紹

廣東省惠州市潼湖圍東岸泵站為大（2）型泵站，東岸泵站是潼湖圍內(nèi)唯一的提水泵站，其主要任務(wù)是抽排圍內(nèi)洪水，使圍內(nèi)免受洪澇災(zāi)害，確保圍內(nèi)工農(nóng)業(yè)正常生產(chǎn)和人民生命財產(chǎn)的安全?；葜菔袖鷸|岸泵站更新改造工程施工任務(wù)是拆除工程范圍內(nèi)原有建筑物，重建東岸泵站排澇所涉及的土建工程、臨時工程，安裝6臺排澇斜式軸流泵機組，安裝2臺灌溉潛水泵機組以及金屬結(jié)構(gòu)和配電設(shè)備安裝等。攔污柵設(shè)備的安裝也是其中非常重要的施工項目。

2 惠州市潼湖圍東岸泵站攔污柵作用

惠州市潼湖圍東岸泵站進水口常有漂木、樹枝、樹葉、雜草、垃圾、浮冰等漂浮物順流而下，尤以洪水期為甚。攔污設(shè)備的作用就是防止這些漂浮物進入進水口，影響進水能力。攔污柵主要包括攔污柵柵葉和攔污柵柵槽兩部分，攔污柵柵葉結(jié)構(gòu)是由柵面和支承框架所組成。攔污柵柵條間距確定是確保攔污柵有效工作的重要前提，在惠州市潼湖圍東岸泵站攔污柵設(shè)計中，攔污柵柵條間距除了沖擊式水輪機是根據(jù)噴嘴出口尺寸確定外，其他是根據(jù)水輪機轉(zhuǎn)輪直徑確定的。軸流式水輪機攔污柵柵條間距是水輪機轉(zhuǎn)輪直徑的1/20；貫流式水輪機時可以參照上述規(guī)定；混流式水輪機攔污柵柵條間距是水輪機轉(zhuǎn)輪直徑的1/30，即攔污柵柵條間距不小于轉(zhuǎn)輪葉片最小間距。一般常用斷面形狀有四種：迎水面和背水面加工圓形，迎水面加工圓形，矩形，圓形。由于攔污柵為了正常工作，需要定時進行清污工作，攔污柵的清污常用的有人工清污和機械清污兩種。對于小型水電站的淺水傾斜攔污柵一般是人工用齒耙扒掉攔污柵上的污物；大、中型水電站常用清污機清除污物。

3 惠州市潼湖圍東岸泵站攔污柵安裝

①安裝前準備工作。檢查柵體數(shù)量、規(guī)格是否齊全，檢查發(fā)現(xiàn)有損傷、缺陷或零件掉失等進行修復(fù)及補齊。②柵體安裝就位。柵體入槽前，在柵體兩側(cè)的導(dǎo)塊上涂上鈣基潤滑脂。吊裝首節(jié)柵體，落入門槽頂部，調(diào)整其安裝尺寸，合格后用鎖定梁鎖住，吊裝第二節(jié)柵體，調(diào)整其安裝尺寸，安裝連接件，啟閉機配合鎖定粱將安裝好的柵體入槽。同樣方法安裝其他節(jié)柵體。安裝時注意各節(jié)柵體之間柵架邊柱、柵條應(yīng)一一對齊，柵條的相互錯位符合施工圖紙的要求。③吊桿安裝。在壩頂盡可能將依次將兩節(jié)或更多節(jié)吊桿水平拼裝成一個吊裝單元，再用門機配合鎖定粱將吊桿在柵槽內(nèi)同柵葉連接。④升降試驗。整套柵體、吊桿安裝完后，用壩頂門機做全行程升降試驗，檢查是否有卡滯現(xiàn)象，檢查柵體動作和各節(jié)連接是否可靠。⑤其他試驗。采用自動掛脫梁起吊的攔污柵，應(yīng)逐孔進行掛脫動作試驗；使用清污機清污的攔污柵，按施工圖紙進行應(yīng)無異常。⑥柵體涂裝。涂裝包括安裝運輸中的碰損及安裝后驗收前的最后一道面漆。攔污柵安裝工藝流程詳見圖1。

4 攔污柵對泵機組運行的影響

圖1 攔污柵安裝工藝流程

表1 泵站攔污對水泵軸功率的影響

惠州市潼湖圍東岸泵站排澇期來流污物較多，如果不建設(shè)攔污柵，水位差甚至超過2m。攔污柵會有一定的阻水作用，如果設(shè)計不合理，清污不及時，甚至不能起到保護的作用，還會導(dǎo)致泵機不正常運行。因此，惠州市潼湖圍東岸泵站攔污柵對泵機組運行的影響進行研究有重要的價值?；葜菔袖鷸|岸泵站攔污柵使泵軸功率增加值δ柵如表1所示。

惠州市潼湖圍東岸泵站攔污柵對泵機組運行的影響主要表現(xiàn)在:如果攔污柵阻水水壓力過大就會導(dǎo)致攔污柵的損壞，從而失去擋污的功能、進水水力損失和水泵工況點的改變；如果攔污柵不進行及時的清污會導(dǎo)致水泵的空化以及空蝕，影響水泵的安全穩(wěn)定運行。

4.1 攔污柵破壞

惠州市潼湖圍東岸泵站由于位置原因，水流所帶來的雜物數(shù)量很多，并且難以進行有效的處理，攔污柵前經(jīng)常堆積很多的雜物，如果不及時進行清理攔污柵前后的水位差會變得很大，攔污柵會承受更大的水流壓力，嚴重的時候，甚至?xí)?dǎo)致柵條變形、壓斷，與此同時水泵機流量減小、揚程增大，會導(dǎo)致過載情況的出現(xiàn)，從而迫使泵機故障。攔污柵因為清污不及時導(dǎo)致的事故非常的多，比如廣東斗門縣西安大泵站的鋼攔污柵，攔污柵在運行中變形失穩(wěn)，攔污柵被卷進大泵導(dǎo)致了重大事故的發(fā)生。

4.2 增加機組運行費用

惠州市潼湖圍東岸泵站要達到很好的經(jīng)濟效益就必須及時的對攔污柵進行清污，攔污柵雜物過多會使水泵工況點發(fā)生改變，導(dǎo)致進入水泵的流量減小，機組效率大大降低，運行的成本快速增加。水泵的工作點的確定一般由揚程曲線Q～H需以及水泵Q～H曲線共同確定，揚程曲線的計算公式為：

式中，H實為實際的揚程，S為各種阻力參數(shù)之和。

圖2是惠州市潼湖圍東岸泵站攔污柵雜物過多，阻水后泵站需要揚程曲線及工況的變化情況。

泵站攔污柵前后的水位差通常在0.5m～1.0m左右。假設(shè)攔污柵阻水而造成0.7m的水頭損失，每個泵機就會增加功率約為200kW。假設(shè)泵機全年不停機工作，每一年都會浪費100萬kW·h，假設(shè)每度電為0.5元，每年就會增加50萬元運行成本。

4.3 加劇水泵空化和空蝕

攔污柵沒有阻水時，泵機的進水口進水正常，泵機組可以正常的工作，當(dāng)雜物過多的時候，攔污柵開始阻水，泵站的進水水位就會相應(yīng)的降低，導(dǎo)致葉輪最低進口水位高度增加，進而使水泵由于偏離設(shè)計工況，如果不增加汽蝕余量，就會導(dǎo)致水泵汽蝕。不僅如此，工作點的改變會使水泵流量減小，同時增加了進口段背面脫流和空蝕的可能性。

5 攔污柵的清污

圖2 惠州市潼湖圍東岸泵站攔污柵阻水前后工況變化

基于上文的分析，攔污柵的清污工作非常有必要，為了解決泵站清污問題，國內(nèi)在很久之前就研制了多種泵站清污機，這些清污機雖然有很好的清污效果，但是沒有充分考慮現(xiàn)場的具體情況。排灌泵站一般年均運行時間較短，并且并不是每天都需要進行清污工作，導(dǎo)致了清污設(shè)備被長期閑置，如果保養(yǎng)不善，一旦泵機不能正常運行，機器不能有效的進行清污工作，只能人工進行清污。

在惠州市潼湖圍東岸泵站是人工和機器相結(jié)合對攔污柵進行清污工作?；葜菔袖鷸|岸泵站清污機器使用的是鏟抓式移動格柵清污機，該機由水上和水下部件組成，水下部件是柵條部分，水上部分由集電控制系統(tǒng)、機架、升降行走機鏟斗等組成，這種機械由于工作部件均在水面上，便于維護管理，為了防止亂繩，采用鏈輪提升裝置，運行可靠安全。

6 結(jié)語

攔污柵雖然并不是惠州市潼湖圍東岸泵站的主體設(shè)施，但是其對惠州市潼湖圍東岸泵站水泵機組安全、穩(wěn)定、高效的運行有著重要的價值。惠州市潼湖圍東岸泵站攔污柵在日常使用的過程中由于雜物的影響會導(dǎo)致攔污柵前后水位差過大，從而減小水泵流量，使功率損耗增大，不僅僅增加了運行的成本，并容易使水泵機出現(xiàn)空蝕、振動等現(xiàn)象。綜上所述，為了使水泵機組更好的工作，惠州市潼湖圍東岸泵站在建設(shè)的過程中充分利用新技術(shù)和新材料，提高攔污柵的攔污、清污性能和自身的穩(wěn)定、耐久性能，并且使用了人工和機器相結(jié)合的清污方法，實現(xiàn)泵站機組的穩(wěn)定運行，取得了很好的效果。陜西水利

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