楊生萍（青海鹽湖工業(yè)股份有限公司，青海 格爾木816000）

鹵水作為生產(chǎn)鉀肥的原料，是西北地區(qū)特有的礦產(chǎn)資源，隨著青海鹽湖集團(tuán)100 萬(wàn)t/a 氯化鉀項(xiàng)目投產(chǎn)運(yùn)行和新疆羅布泊鉀肥基地開發(fā)和建設(shè)，源源不斷的地下鹵水通過(guò)開采輸送到地面進(jìn)行加工。而將鹵水開采、輸送到二次加工的設(shè)備也在多年實(shí)踐中不斷淘汰、完善和優(yōu)化，現(xiàn)運(yùn)行設(shè)備在采輸鹵系統(tǒng)中已能將鹵水持續(xù)穩(wěn)定輸送鈉鹽池系統(tǒng)和光鹵石池，已滿足了鹽田池系統(tǒng)的科學(xué)合理工藝，已達(dá)到了最優(yōu)化的運(yùn)行方式，本文主要針對(duì)察爾汗鹽湖中鹽田系統(tǒng)的運(yùn)行設(shè)備來(lái)探討鹽湖地下鹵水采輸鹵設(shè)備選型和存在問(wèn)題。

1 鹽湖鹵水采輸方式

察爾汗鹽湖是我國(guó)最大的可溶性鉀鎂鹽礦和鉀肥生產(chǎn)基地，鉀資源主要是以晶間鹵水的形式賦存于巖層孔隙中，其鹽層厚度薄，面積大呈薄餅裝，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，屬于非均質(zhì)體，其開采率的服務(wù)期有限，開采時(shí)間多半也是屬于間隙性的，一般以晶間鹵水的滲水量決定設(shè)備運(yùn)行時(shí)間，一方面隨著設(shè)備運(yùn)行時(shí)間的增加抽鹵水位不斷下降，當(dāng)渠道水位下降且探底時(shí)要停止設(shè)備運(yùn)行用以逐步回復(fù)水位；另一方面隨著鉀肥產(chǎn)量增加，需用鹵水量增大，導(dǎo)致存賦予鹽層的晶間鹵水水位在逐年下降，為了保證后系統(tǒng)鉀肥產(chǎn)量鹽田體系不斷探索優(yōu)化開采方式?，F(xiàn)有察爾汗鹽湖的開采方式有三種即渠采、井采、渠井結(jié)合。當(dāng)?shù)叵蔓u水礦床為潛水型或埋藏較淺時(shí)則用渠采，當(dāng)?shù)V床含水厚度大，水量豐富且埋藏較深鹵水層時(shí)適合井采，當(dāng)?shù)V層厚層數(shù)多且表面有潛水型鹵水時(shí)，采用井渠結(jié)合開采方式。目前察爾汗鹽湖是以渠采為主，少量井采輔助的開采規(guī)模。

2 選泵原則

（1）滿足要求：所選泵的性能應(yīng)滿足工藝流程設(shè)計(jì)要求.

（2）選泵從簡(jiǎn)：優(yōu)先選擇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的泵。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的泵與結(jié)構(gòu)復(fù)雜的泵相比，前者具有可靠性高、維修方便、壽命周期內(nèi)總成本低等優(yōu)點(diǎn)。

（3）產(chǎn)量?jī)?yōu)化:所選擇泵的流量要符合現(xiàn)場(chǎng)最大化和最優(yōu)化。

（4）特殊要求：安裝在特殊場(chǎng)合的泵，應(yīng)根據(jù)特殊要求，采用有效措施如防爆區(qū)域因安裝防爆電機(jī)等。

3 選型依據(jù)

鹽田系統(tǒng)泵的選型從5個(gè)方面加以考慮即鹵水輸送量、泵站揚(yáng)程、鹵水性質(zhì)、泵站進(jìn)出水管的布置。在設(shè)備選型之前應(yīng)根據(jù)輸送鹵水性質(zhì)、鹽田生產(chǎn)條件和場(chǎng)地要求首先要確定泵的種類，然后再進(jìn)一步確定泵的具體型號(hào)。

（1）流量是設(shè)備選型的重要性能數(shù)據(jù)，它直接關(guān)系到整個(gè)泵站的生產(chǎn)能力和輸送能力。選擇泵時(shí)，以最大流量為依據(jù)，在沒(méi)有最大流量時(shí)，通常可取泵標(biāo)牌上理論流量的1.1 倍作為最大流量但流量一般不宜選得過(guò)大，否則增加購(gòu)買水泵的費(fèi)用；流量大，功率大，還會(huì)增加電器控制方面的費(fèi)用。

（2）揚(yáng)程是選泵的又一重要性能數(shù)據(jù)，一般要用放大5%～10%余量后泵站揚(yáng)程來(lái)選型。同時(shí)要根據(jù)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中渠道或井中水位的不斷下降和允許下降的最大深度選擇水泵的揚(yáng)程，而不是水泵能提高水的最大高度。一般水泵揚(yáng)程大約為提高水高度的1.15～1.2 倍。選擇水泵時(shí)水泵標(biāo)牌上的理論揚(yáng)程最好與泵站所需揚(yáng)程接近，這樣的情況下水泵的效率是最高的，使用也會(huì)更經(jīng)濟(jì)。但并不一定要求最對(duì)相等，一般偏差只要不超過(guò)20%，泵都能較節(jié)能的情況下工作。

（3）水泵配套動(dòng)力的選擇，可按標(biāo)牌上注明的功率來(lái)選擇，為了使水泵啟動(dòng)迅速、使用安全，動(dòng)力機(jī)的功率也可略大于水泵所需功率，一般高出10%左右為宜。

4 采輸設(shè)備的選用

4.1 渠采設(shè)備選型

渠采只能開采淺層鹵水，渠道開采可達(dá)到的技術(shù)深度為8～10m，該深度覆蓋了占總可開采儲(chǔ)量80%的鹵水鉀礦資源，渠采由于渠道單向采鹵量不大，而水位變化大，遠(yuǎn)離采鹵泵站處無(wú)法形成水位降深，而附近處最易見(jiàn)底，所以為了增加渠道的出鹵能力，在降深渠道的同時(shí)在抽鹵泵站上自主研發(fā)了浮箱式采鹵泵站，以便抽更深層的鹵水。隨著鹵水水位逐年降低和渠道加深，目前渠道最大開挖深度已達(dá)到18m，為了保證采區(qū)渠道降深帶來(lái)的水位下降采鹵量不變的情況下，渠道開采泵站采用浮箱泵站為主，固定泵站為輔的開采形式。所以為了方便水泵的移動(dòng)和維修同時(shí)便于采鹵泵站位置小需用設(shè)備體積要小要求，采鹵泵站一般選用重量不重，體型較小的泵，而混流泵和離心泵符合以上特點(diǎn)。

混流泵：為滿足水泵移動(dòng)方便，水泵重量不宜太重，而混流泵屬于離心泵和軸流泵之間的一種泵，出水量大，體形小、重量輕、效率高、且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、維修容易但是揚(yáng)程與流量成反比，在流量較大的情況下?lián)P程較低，所以適用于水源比較豐富的固定渠采泵站和浮箱泵站。常見(jiàn)的型號(hào)是300HW型混流泵，此泵揚(yáng)程12m、流量792 m3/h，剛好符合18m 深的浮箱泵站和12m深的固定泵站。

離心泵：轉(zhuǎn)速高、體積小、重量輕、效率高、流量大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能平穩(wěn)、容易操作和維修等優(yōu)點(diǎn)。啟動(dòng)前泵內(nèi)要灌滿液體，但粘度較大的液體對(duì)泵性能影響也大，只能用于近似水的粘度液體，察爾汗鹽湖鹵水屬于Na+、K+、Mg++/Cl-H2O 四元水鹽體系，與淡水相似。而離心泵的流量使用范圍：5～20000m3/h，揚(yáng)程范圍在8～2800m，揚(yáng)程與流量也成反比。對(duì)于渠道較深的浮箱泵站由于移動(dòng)渠采過(guò)程中揚(yáng)程變化大，故應(yīng)選離心泵，離心泵可供選的流量和揚(yáng)程范圍較大且外形條件和混流泵相近，常用的型號(hào)有300S 型，此泵有揚(yáng)程19m、流量792m3/h 和26m、流量700m3/h的兩種參數(shù)泵。

4.2 井采設(shè)備的選型

用于取埋藏較深或有兩層以上的鹵水層的地下鹵水礦，由于鹵水比淡水具有較大的密度和粘度，開采過(guò)程中可供選擇水泵類型有深井泵。

深井泵：深井泵從潛水泵演變而來(lái)，是電機(jī)與水泵直聯(lián)一體潛入水中工作的提水機(jī)具，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)組效率高，噪音小，運(yùn)行安全可靠，安裝維修方便的優(yōu)點(diǎn)。在鹽田生產(chǎn)中井深一般在15m 以下，井徑一般1m 左右，所以選擇泵必須體積小、揚(yáng)程較高、電機(jī)與泵體一體能潛水水中作業(yè)的泵，而深井泵在潛水泵的基礎(chǔ)上研究開發(fā)而來(lái)，性能要求符合井采要求，并增加了一套淡水封閉式洗鹽裝置。

因鹽田水質(zhì)結(jié)鹽難以處理，井采泵在很短的工作情況下出現(xiàn)設(shè)備結(jié)鹽嚴(yán)重，電機(jī)燒壞等情況，導(dǎo)致設(shè)備不能正常運(yùn)行，再加上深井泵內(nèi)腔小，葉輪間隙小，導(dǎo)致葉輪容易結(jié)鹽，必須勤洗泵，所以在井采試驗(yàn)不斷的摸索中發(fā)現(xiàn)了“封閉式洗鹽的原理”來(lái)快速洗鹽，所以在深井泵是在原有潛水泵的基礎(chǔ)上增加了淡水循環(huán)系統(tǒng)，以便井采可持續(xù)性抽鹵的同時(shí)使達(dá)到洗鹽的目的。

4.3 輸鹵設(shè)備的選型

地下鹵水采出后要經(jīng)過(guò)輸鹵渠集中供給鹽田，輸鹵系統(tǒng)主要由管道和渠道組成，常用的輸鹵一般是渠道，而管道輸鹵一般用在連接渠即采鹵渠離輸鹵渠較遠(yuǎn)且無(wú)法鋪設(shè)連接渠地方。渠道輸鹵要求地勢(shì)比較平坦、渠道比較暢通。常用的輸鹵采用渠道為主管道輔助的方式。因鹵水大規(guī)模開采、長(zhǎng)距離輸送，一般采用“采輸分離、分散采鹵、集中輸鹵”的方式故輸鹵設(shè)備多采用與采鹵泵站相同類型且流量較大混流泵，或近幾年正在實(shí)驗(yàn)的自吸泵。

混流泵：因輸鹵泵站要求流量大、揚(yáng)程小的泵。而混流泵一般是流量與揚(yáng)程成反比。同時(shí)輸鹵泵站是固定泵站對(duì)泵體積和重量要求不高。所以輸鹵泵站一般采用700、600 型等混流泵。

自吸泵：自吸泵從離心泵演變而來(lái)，它結(jié)構(gòu)緊湊、零件少、操作方便、運(yùn)行平穩(wěn)、維護(hù)容易、效率高、壽命長(zhǎng)，并有較強(qiáng)的自吸能力等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)管路不需安裝底閥，工作前只需保證泵體內(nèi)儲(chǔ)有定量引液即可，而且自吸泵流量較大，揚(yáng)程要求不高。特別使用于大流量的輸鹵泵站，現(xiàn)正在實(shí)驗(yàn)運(yùn)行的自吸泵有700、600CJB-CD4 型，此泵與混流泵流量相同但比混流泵零件少，維修率也比混流泵極低，體積較大但在輸鹵泵站對(duì)體積沒(méi)有要求，所以自吸泵以后逐漸要取代混流泵。

5 結(jié)語(yǔ)

泵選型看似簡(jiǎn)單，其實(shí)不然。要作出好的選型，往往需要依據(jù)很多實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，涉及泵的參數(shù)、泵站的設(shè)計(jì)規(guī)模等等，而鹽田多年的設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐證明，現(xiàn)有采鹵泵站選用混流泵、離心泵效果比較好，水泵移動(dòng)方便，汽蝕性能好。輸鹵泵站產(chǎn)量不大時(shí)，采用與采鹵泵站相同型號(hào)或稍大的混流泵，當(dāng)輸送鹵水產(chǎn)量較大時(shí)，可采用大型立式混流泵和自吸泵。