韓 飛

(臨沂市水利工程保障中心，山東 臨沂 276000)

橡膠壩是用高分子合成材料建造的一種新型水工建筑物，具有節(jié)省材料、造價低、結(jié)構(gòu)簡單、自重輕、抗震性好、運行費用低等優(yōu)點。近年來，廣泛應(yīng)用于防洪、擋水灌溉、城鄉(xiāng)供水、水力發(fā)電、美化環(huán)境等諸多領(lǐng)域。橡膠壩的充排水系統(tǒng)是橡膠壩工程的靈魂，是關(guān)系到整個橡膠壩能否正常運行的關(guān)鍵。充排水系統(tǒng)主要由電機、水泵、空壓機、管道、閘閥、低壓控制電路等組成。這套系統(tǒng)在運行過程中暴露出了一些問題和故障，因此，進行橡膠壩充排水系統(tǒng)問題梳理和經(jīng)驗總結(jié)很有必要。本文結(jié)合臨沂市引祊入涑工程橡膠壩充排水系統(tǒng)的運行和使用實踐，分析了設(shè)備故障類型，總結(jié)了運行維護經(jīng)驗和做法，為后續(xù)充排水設(shè)備的深化應(yīng)用做了有益探索。

1 工程概況

橡膠壩是臨沂市引祊入涑工程的重要組成部分，位于祊河上，具有雙向調(diào)節(jié)功能，即在汛期時橡膠壩塌壩運行使涑河上游超標(biāo)準(zhǔn)洪水通過引祊入涑水道安全通過祊河，減輕臨沂城防洪壓力，在非汛期升壩運行引祊河水入涑河，補充涑河水量，改善涑河水質(zhì)。橡膠壩工程為大(1)型，橡膠壩共5節(jié)，每節(jié)壩袋凈長83m，蓄水高度5m，一次蓄水1560萬m3。

2 橡膠壩充排水系統(tǒng)常見故障類型與分析

a.電機采用直接啟動方式?jīng)_擊電流過大。引祊入涑橡膠壩工程建成初期供水泵和排水泵電機采用直接啟動方式，這種啟動方式非常簡單，但有很大的危害性。啟動時沖擊電流過大,會造成電網(wǎng)電壓下降，影響其他設(shè)備的正常運行，還可能發(fā)生欠壓保護動作，同時過大的啟動電流會使電機繞組發(fā)熱，從而加速絕緣老化，影響電機壽命,啟動過程中的壓力突變往往造成水泵、管道和閥門的的損傷，影響橡膠壩正?？刂七\用。

b.橡膠壩供水泵和排水泵出水量不足。引祊入涑橡膠壩工程有2臺供水泵和4臺排水泵，它們控制著進、出橡膠壩的水量，從而按時完成升壩和塌壩操作，但在運行過程中常出現(xiàn)水泵出水量不足問題。原因在于：供水泵進水口位于橡膠壩體上游，河道水位過低時進水口淹沒深度不夠，進水口和出水口容易被淤泥和雜物堵塞,出水量也就不足；空氣進入泵內(nèi)以及長時間運轉(zhuǎn)導(dǎo)致軸封裝置和閥門漏氣；雜物進入水泵導(dǎo)致葉輪堵塞引起出水量不足。

c.橡膠壩供水泵和排水泵運行過程中異常振動和噪聲過大。引祊入涑橡膠壩工程供水和排水泵運行過程中出現(xiàn)的異常振動和噪聲過大的問題，容易對水泵機組造成損壞。究其原因主要是充壩操作時河水中的雜物通過管道進入供水泵葉輪以及塌壩操作時密封壩袋內(nèi)的雜物進入排水泵葉輪造成堵塞，同時長時間運行導(dǎo)致水泵基礎(chǔ)不穩(wěn)，地腳螺栓松動，水泵吸入空氣等因素引起水泵異常振動和噪聲過大。

d.充排水系統(tǒng)漏水。漏水現(xiàn)象是橡膠壩供排水系統(tǒng)最常見的問題。水泵自身的漏水通常是由機械密封損傷引起的，機械密封出現(xiàn)問題的原因是多方面的，比如潤滑油質(zhì)差,固體顆粒雜質(zhì)進入密封端面,劃傷或加快密封端面的磨損，再比如密封面潤滑油量不足以及工作介質(zhì)中含有氣體等原因使密封腔出現(xiàn)負(fù)壓引起摩擦副干摩擦導(dǎo)致拉傷密封端面。在維修過程中發(fā)現(xiàn)高溫或工作環(huán)境中的弱酸、弱堿對靜環(huán)和動環(huán)輔助橡膠密封件腐蝕作用強烈，導(dǎo)致密封件無彈性甚至已經(jīng)腐爛，造成水泵大量滲漏。

管道漏水主要發(fā)生在法蘭連接處，原因在于橡膠壩充水和排水過程中管道內(nèi)的壓力不斷變化導(dǎo)致密封件損壞和法蘭螺栓松動,密封面潤滑油量不足引起密封端面損傷造成漏水。另外，水泵和供排水管道備通常埋于地下，長期處于陰暗潮濕的環(huán)境中，各類閘閥很容易出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，導(dǎo)致水泵倒轉(zhuǎn)和供水管道漏水。

e.低壓控制系統(tǒng)故障。橡膠壩充排水系統(tǒng)低壓控制系統(tǒng)常見故障是保護回路中的低壓斷路器和交流接觸器損壞。橡膠壩充壩或者塌壩往往需要較長時間，有時出現(xiàn)電壓過高或過低現(xiàn)象，低壓斷路器在供水泵和排水泵運行過程中受到強大電流的作用導(dǎo)致斷路器自身設(shè)備運行過熱，斷路器內(nèi)部絕緣性能降低，極易發(fā)生內(nèi)部短路的現(xiàn)象，造成水泵誤停機；接觸器由于電源過低或波動過大產(chǎn)生誤動作或者不動作等現(xiàn)象，接觸器本身機械可動部分長時間運行出現(xiàn)被卡死現(xiàn)象，絕緣性遭到損壞，同時低壓控制系統(tǒng)長期處于泵房陰暗潮濕的環(huán)境中容易出現(xiàn)線圈過熱或燒毀的現(xiàn)象,影響供排水系統(tǒng)的正常啟動和關(guān)閉。

3 橡膠壩充排水系統(tǒng)的維護經(jīng)驗與做法

a.改變電機啟動方式。針對電動機啟動時沖擊電流過大的問題，將電機啟動方式由全壓直接啟動改為軟啟動[1]。為每個水泵配備軟啟動器，軟啟動器在工作時，通過逐漸增大晶閘管導(dǎo)通角的方式，實現(xiàn)電機起動電流從零線性上升至設(shè)定值，這種啟動方式對電機無沖擊，減少了沖擊轉(zhuǎn)矩，提高了供電可靠性，延長機器使用壽命。而在停機時平滑減速，克服瞬間斷電停機的弊病，減輕水流對管路的沖擊。

b.橡膠壩供水泵和排水泵出水量不足的維修措施。水泵出水量不足時，首先檢查進水口是否堵塞，定期進行充塌壩試驗和人工清理進排水口的雜物，同時增加進水管的淹沒深度，確保進水量充足；其次檢查水泵是否有漏氣的部位并及時修復(fù)，擰緊水泵的所有連接螺栓，擰緊填料壓蓋，緊緊地包纏管道與儀表連接的地方；最后檢查水泵葉輪是否堵塞并及時清理葉輪上的雜物。

c.橡膠壩供水泵和排水泵運行過程中異常振動和噪聲過大的維護經(jīng)驗。根據(jù)水泵異常振動并產(chǎn)生過大噪聲的不同原因采取措施，比如檢查底閥、葉輪等部位是否有堵塞并及時清除雜物，查明汽蝕原因并及時采取排氣操作，同時，采取加固水泵基礎(chǔ)、擰緊地腳螺栓等措施來達到減輕振動和噪聲的目的[2]。

d.做好充排水系統(tǒng)漏水問題的維修工作。必須定期對水泵潤滑油質(zhì)進行檢測,保證油室潤滑油的清潔度,禁止加不清潔潤滑油，油室腔內(nèi)潤滑油面高度應(yīng)高于動、靜環(huán)密封面，充分利用水泵的排氣閥對水泵進行保護，橡膠件應(yīng)選用耐高溫、耐弱酸、弱堿的氟橡膠；同時定期按順序依次對螺栓螺母進行檢查，擰緊全部螺栓，直至壓緊密封墊環(huán)，發(fā)現(xiàn)密封件有問題時及時更換。

法蘭連接處的管道漏水采取更換損毀的密封件、擰緊法蘭螺栓和及時補充密封面潤滑油量等措施來解決。

金屬遇到河水會發(fā)生一定的化學(xué)反應(yīng)，要經(jīng)常清理閥桿螺母塵沙，以防銹蝕，每月對充排水系統(tǒng)定期保養(yǎng)，修理或更換閘閥預(yù)防水泵倒轉(zhuǎn)，各類機電設(shè)備用柴油清洗后涂抹黃油等保養(yǎng)措施來保證管道暢通無滲漏現(xiàn)象。

e.低壓控制系統(tǒng)故障排除與維護。低壓控制系統(tǒng)規(guī)定每周檢查一次，主要查看短路器和接觸器有無過熱、異味及放電現(xiàn)象，各部件螺絲有無松動、脫落及接觸不良，表面有無破損及清潔與否。同時每年檢修一次，具體內(nèi)容包括清潔觸頭表面，更換損壞的線圈和觸頭，排除卡住故障，清掃衛(wèi)生，查修零部件，測試絕緣電阻并及時更換性能下降的斷路器。日常維護工作中注意檢查低壓控制系統(tǒng)周圍是否有妨礙其通風(fēng)散熱的物體，確保四周有足夠的空間，檢查配電線端子是否松動，柜內(nèi)元器件是否有過熱、變色、焦臭味等異?，F(xiàn)象,定期清掃灰塵，以免影響散熱，防止晶閘管因溫升過高而損壞，同時也可避免因積塵引起的漏電和短路事故[3]。

f.加強人員培訓(xùn)和橡膠壩運行管理制度建設(shè)。操作人員只有熟悉橡膠壩充排水系統(tǒng)的工作原理，掌握基本的維修常識，才能對運行過程中出現(xiàn)的故障及時處理。針對系統(tǒng)出現(xiàn)的問題要做好記錄，疑難問題要及時聯(lián)系專業(yè)人員來處理，操作人員要多跟專業(yè)人員交流學(xué)習(xí)，積極動手配合維修人員的工作，對整個故障分析和排除的過程詳細(xì)記錄，積累經(jīng)驗，減少同類問題的發(fā)生。定期對操作人員進行培訓(xùn)和教育，提高操作人員對機械、電氣、材料等知識的認(rèn)知水平，派有專業(yè)基礎(chǔ)的人員到廠家進行學(xué)習(xí)培訓(xùn)，提高生產(chǎn)過程中檢修、維修工人的技術(shù)水平，定期進行技術(shù)培訓(xùn)和專業(yè)知識培訓(xùn)，提高維修人員的工作能力。

工作中，結(jié)合工程運行的實際情況制定了《橡膠壩充排水系統(tǒng)日常保養(yǎng)規(guī)范》《橡膠壩運行操作規(guī)程》等制度，設(shè)備的日常養(yǎng)護工作、運行過程中的操作安全及運行后的注意事項等工作做到有章可循[4]。無規(guī)矩不成方圓，橡膠壩充排水系統(tǒng)只有在嚴(yán)格的制度管理下才能充分發(fā)揮自身的特點，提高設(shè)備應(yīng)用與維護管理工作的標(biāo)準(zhǔn)化水平。

4 結(jié) 語

本文分析了橡膠壩充排水系統(tǒng)在運行過程中常現(xiàn)的故障類型，并介紹了日常維修、養(yǎng)護的經(jīng)驗與方法。在實際維護工作中要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)維護管理制度，主動分析故障出現(xiàn)的原因，采取切實可行的應(yīng)對措施，不斷積累經(jīng)驗，始終保持橡膠壩充排水系統(tǒng)具有良好的工作性能，進一步保障橡膠壩工程安全運行，發(fā)揮工程效益。