孫浩夫

(海城市水務(wù)事務(wù)服務(wù)中心，遼寧 海城 114200)

0 引 言

2018年，中央1號(hào)文明確提出要加強(qiáng)農(nóng)田水利設(shè)施網(wǎng)絡(luò)與國(guó)家節(jié)水工程建設(shè)、提高抗旱防澇除澇能力、加快泵站升級(jí)改造等。水利部發(fā)布的有關(guān)文件，強(qiáng)調(diào)泵站檢修、運(yùn)行管理和升級(jí)改造等要求。灌區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)為水資源優(yōu)化配置、節(jié)約用水、提升農(nóng)田用水效率的必然選擇，而集“水、電、機(jī)、控”于一體的灌排泵站，較其他水利工程具有明顯的特點(diǎn)[1]：泵站提水依靠機(jī)械動(dòng)力要求較高的技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)安全、經(jīng)濟(jì)、高效的運(yùn)行有必要裝備先進(jìn)的設(shè)施；泵站運(yùn)行成本高、能源消耗大，為減輕農(nóng)民水費(fèi)負(fù)擔(dān)、降低運(yùn)行成本及提高管理水平需要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化管理；泵站使用范圍廣，對(duì)各類復(fù)雜地形均有較好的適用性，為實(shí)現(xiàn)節(jié)能、節(jié)約用水及水資源優(yōu)化配置的目的，需要優(yōu)化運(yùn)行泵站內(nèi)機(jī)組和優(yōu)化調(diào)度區(qū)域泵站群或梯級(jí)泵站。因此，泵站作為人類重要的基礎(chǔ)工程設(shè)施和動(dòng)力來(lái)源，在科學(xué)管理及合理調(diào)度水資源方面發(fā)揮著重要作用，并且在生活、工農(nóng)業(yè)用水供給和抗旱防洪排澇等方面也具有巨大作用。實(shí)踐表明[2]，將泵站建設(shè)于水土資源較好的區(qū)域，同時(shí)做好灌排泵站的運(yùn)行管理，將進(jìn)一步提高農(nóng)田灌溉能力以及增大灌溉范圍，配合先進(jìn)的農(nóng)業(yè)技術(shù)和種子可明顯增加單產(chǎn)量。對(duì)此，有效管理與檢修泵站，確保泵站安全穩(wěn)定的運(yùn)行具有極其重要的意義。

1 抽水泵站故障與檢修

1)泵不能啟動(dòng)。故障原因：繞組、電纜、控制盒、接頭等短路以及無(wú)電力供應(yīng)。檢修對(duì)策：檢查電纜、繞組、接線頭等位置，查看電能是否供應(yīng)正常以及控制盒電源狀態(tài)。

2)泵運(yùn)轉(zhuǎn)但無(wú)流量。故障原因：泵反轉(zhuǎn)、出水排放閥門和氣塞問(wèn)題。檢修對(duì)策：更換二線電源線、關(guān)閉總點(diǎn)源，打開(kāi)閥門檢查其安裝方向是否正確，按照泵的安裝方法對(duì)是否加設(shè)釋放閥檢查并分析，多次停止與啟動(dòng)泵站(啟停間隔2-3min)，頻繁關(guān)閉與開(kāi)啟閥門等。

3)泵無(wú)法啟動(dòng)、斷路器熔斷。故障原因：泵堵塞、浮球故障、電纜、繞組或接頭位置短路。檢修對(duì)策：切斷電源清除水池中垃圾、復(fù)位后再次試用，對(duì)旁路浮球開(kāi)關(guān)能否啟動(dòng)泵實(shí)行查看，若能便檢查浮球開(kāi)關(guān)，對(duì)電纜、繞組以及接頭等位置利用歐姆表檢查。

4)泵不能停止。故障原因：工作位卡住浮子、浮球失靈或開(kāi)關(guān)故障。檢修對(duì)策：松開(kāi)浮子適當(dāng)調(diào)整其位置，結(jié)合實(shí)際要求檢查并更換。

5)泵啟動(dòng)停止過(guò)于頻繁。故障原因：逆止閥位置發(fā)生故障導(dǎo)致水體導(dǎo)流，開(kāi)關(guān)設(shè)施的距離太小。。檢修對(duì)策：維修與檢查閥門，重新調(diào)整浮球延長(zhǎng)其運(yùn)行時(shí)間。

6)泵揚(yáng)程或流量降低。故障原因：泵被堵塞、出水管被堵塞、泵反轉(zhuǎn)、底座或葉輪嚴(yán)重磨損、泵輸送揚(yáng)程過(guò)大、抽吸介質(zhì)走旁路、出水管發(fā)生滲漏。檢修對(duì)策：檢查管線更換或者清理出現(xiàn)問(wèn)題的部位，關(guān)閉控制箱總電源調(diào)換成二相電源線，更換零件或者調(diào)整間隙，查看選型是否正確以及出水管尺寸是否合適，檢查閥門是否關(guān)死并實(shí)行泵站滿負(fù)載測(cè)試，查找滲漏點(diǎn)實(shí)施維修。

7)泵啟動(dòng)后斷路器斷開(kāi)。故障原因：大量沉積物堆積于渦殼底部位置、電機(jī)接線錯(cuò)誤、電壓過(guò)大或過(guò)小。檢修對(duì)策：清理進(jìn)水池、泵站等位置，明晰電纜編號(hào)及接頭變化、檢查糾正接線，將電壓利用變壓器調(diào)整至正常范圍，若電纜線長(zhǎng)度太大使得壓降過(guò)大需要選用更粗的電纜線、盡量縮短電纜長(zhǎng)度，檢查電壓若過(guò)小不再繼續(xù)使用[1-4]。

2 抽水泵的運(yùn)行管理

結(jié)合泵站運(yùn)行的實(shí)際情況、行業(yè)法規(guī)和相關(guān)政策，不斷完善泵站安全運(yùn)行、養(yǎng)護(hù)維修和管理制度，建立有效的考核、分配、獎(jiǎng)懲、崗位職責(zé)和培訓(xùn)制度。實(shí)踐表明，做好泵站的檢修、運(yùn)行管理工作能夠大幅度提升其功能效應(yīng)，較大的改變工程面貌，明顯增強(qiáng)工程的抗災(zāi)能力。

2.1 排水系統(tǒng)

對(duì)于泵房滲漏水等廢水排放以及機(jī)組檢修主要應(yīng)用排水系統(tǒng)，而對(duì)有調(diào)相需求的還要考慮調(diào)相運(yùn)行排水設(shè)置[3]。若以同一系統(tǒng)設(shè)計(jì)其他排水與檢修排水，為防止外水的倒灌應(yīng)考慮利用自流排水等方式。此外，需要考慮自動(dòng)化設(shè)置設(shè)計(jì)調(diào)相排水與滲漏排水，而手動(dòng)操作可以完成檢修排水。流道當(dāng)中水位在脫水調(diào)相運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，要保持與葉輪下邊緣0.3-0.5m的距離，而進(jìn)水池的最低運(yùn)行水位需要高于排水泵道出口的上邊緣位置，并將拍門設(shè)置于管道位置。設(shè)計(jì)集水井過(guò)程中，應(yīng)按照6-8h的系統(tǒng)整體排水量計(jì)算其有效容積，在出水室內(nèi)部、出水管道和主泵進(jìn)水最低點(diǎn)要設(shè)置放空管。設(shè)置排水管時(shí)，要防止管道受水生生物影響而堵塞。另外，蓄電池室排放的生活污水、酸性污水要符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)規(guī)范要求。

2.2 供水系統(tǒng)

為供給管理人員生活用水泵站需要配備供水系統(tǒng)，并為各輔助設(shè)備以及主泵機(jī)組提供潤(rùn)滑、冷卻、消防等技術(shù)用水。各項(xiàng)用水需要達(dá)到流量、水壓以及水質(zhì)等要求，若水質(zhì)無(wú)法滿足使用標(biāo)準(zhǔn)或水源的含沙量過(guò)大，需要更換水源或者實(shí)行凈化處理。若利用自流供水可以從泵的出水管位置直接取水，若選用水泵供水則要配置能夠自動(dòng)投入運(yùn)行的備用泵。要合理控制供水管中的水流速度(一般為2-3m/s)，以流速1.5-2.0m/s作為供水泵進(jìn)水管控制標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 真空充水系統(tǒng)

如果淹沒(méi)渦式葉輪的深度<75%或者混流、軸流泵站的出水流道為虹吸式，該情況下必須設(shè)置真空充水系統(tǒng)。對(duì)此，要配備一臺(tái)備用、一臺(tái)工作共兩臺(tái)真空泵，需要考慮以下要求確定去容量：①流道當(dāng)中空氣最大容積抽除時(shí)混流、軸流泵所需時(shí)間為10-20min；②保證抽真空系統(tǒng)的密封性良好；③若泵站利用虹吸式出水流道則能夠采取運(yùn)行狀態(tài)下的駝峰負(fù)壓，從而發(fā)揮抽真空功能，但對(duì)啟動(dòng)機(jī)組的抽氣時(shí)間步超過(guò)20min；④充水抽氣過(guò)程中，單泵的工作時(shí)間≤5min。

2.4 浸水管道與泵房出水管道

針對(duì)離心泵的出水管道和進(jìn)水管道要控制流速處于2.0-3.0m/s、1.5-2.0m/s范圍，在符合如下配置要求的情況下設(shè)置離心泵的進(jìn)水管件：①進(jìn)水池最大運(yùn)行水位不得低于水泵進(jìn)口位置最低點(diǎn)，同時(shí)投入截流設(shè)施；②將1.25倍于進(jìn)水管徑的拉拔管安裝于進(jìn)口處，流速控制在1.0-1.5m/s范圍。

考慮以下要求合理配置離心泵出水管件：①將工作閥安設(shè)于出口處，并利用液壓操作蝶閥配置于較長(zhǎng)管道、較高揚(yáng)程的大型泵站；②設(shè)計(jì)工作閥門額定工作壓力和操作力矩過(guò)程中，應(yīng)達(dá)到啟動(dòng)和關(guān)閥時(shí)水泵的相關(guān)要求；③將半固定式伸縮節(jié)設(shè)置于出水管上，以方便水泵拆卸和安裝為原則確定合理的安裝位置，出水管不安設(shè)逆止閥。

2.5 水錘及其防護(hù)部分

若水錘危害可能存在于泵站中，則將水錘計(jì)算貫穿于設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)，從根本上杜絕事故停泵的出現(xiàn)。

針對(duì)項(xiàng)目可行性研究階段和初步設(shè)計(jì)階段的水錘計(jì)算，應(yīng)用簡(jiǎn)易圖解法、精度較高的特性先發(fā)計(jì)算，若無(wú)法滿足以下要求還應(yīng)實(shí)施有效的防護(hù)措施，準(zhǔn)確計(jì)算瞬態(tài)參數(shù)防止停泵事故：①若斷流設(shè)置設(shè)為快速閘門或者拍門，應(yīng)考慮水錘防護(hù)相關(guān)要求合理確定斷流時(shí)間；②為確保動(dòng)作的可靠性、準(zhǔn)確性真空破壞閥的過(guò)流面積要保證充足；③水柱斷裂的情況不應(yīng)存在于管道的任何部位；④水泵出口額定壓力的150%通常作為最高壓力極限；⑤對(duì)于40%額定轉(zhuǎn)速的運(yùn)行時(shí)間，立式機(jī)組≤2min；⑥額定轉(zhuǎn)速的120%為離心泵最大反轉(zhuǎn)速度的極限，而轉(zhuǎn)速持續(xù)超過(guò)額定轉(zhuǎn)速的時(shí)間應(yīng)控制在2min以內(nèi)[5-8]。

3 結(jié) 論

總體而言，泵站對(duì)保障區(qū)域防洪、供水、糧食安全及農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)發(fā)揮著關(guān)鍵作用，水利工程中泵站工程占據(jù)著重要地位，為確保泵站的正常運(yùn)行必須實(shí)行有效的維護(hù)和運(yùn)行管理。對(duì)于泵站水泵的維護(hù)需要有豐富的管理經(jīng)驗(yàn)、必備的專業(yè)知識(shí)，同時(shí)要求管理者將積極主動(dòng)的精神投入到實(shí)際的管理工作中。只有全面的維修檢查抽水泵的故障，形成細(xì)致的運(yùn)行管理體系，才能確保泵站能夠穩(wěn)定、安全的運(yùn)行。為充分發(fā)揮泵站的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)水利事業(yè)的更好發(fā)展還需要管理人員投入更多的精力。