余小飛

（惠州市惠州大堤東堤管理中心， 廣東 惠州 516000）

引言

防洪工程建設規(guī)模較大，排澇泵站多修建在洪澇災害發(fā)生幾率較高的區(qū)域，如靠江、靠海、地勢偏低的區(qū)域，由于作業(yè)負荷較大，加之作業(yè)環(huán)境惡劣，使用一段時間后會導致設備腐蝕、老化和磨損，出現(xiàn)故障問題，但由于其隱蔽性導致短期內無法得到有效檢修和維護，維修人員而言面臨著嚴峻挑戰(zhàn)。因此，新時期加強排澇泵站設備運行維護技術創(chuàng)新，提升運維管理水平則是重中之重，筆者自1999 年參加工作，一直從事以泵站運行管理為主的水利工程管理工作，在此結合自身的工作實踐，以所在單位管轄的具有代表性的文頭嶺排澇站的運行維護為例，分析排澇泵站設備設施運行維護技術方面的一些經驗。

1 排澇泵站概況

惠州市文頭嶺排澇站位于西枝江下游，西枝江與新開河交匯處，地處于惠州市主城區(qū)，是典型的城市排澇泵站，建成于2009 年，主要功能是排除西枝江一級支流鹿江瀝沿岸內澇水，控制集雨面積82.96 km2，排澇標準為10 年一遇24 h 暴雨所產生徑流量1 d 排干，為大（2）型泵站，安裝6 臺2800ZXB 型15°斜式軸流泵，總裝機容量6×1 000 kW=6 000 kW，設計流量139.25 m3/s，水閘設計流量為197.17 m3/s，共6 孔，閘門采用液壓啟閉，排澇站由引水渠、進水池、泵房、出水池、自排水閘等部分組成。

由于每年維護資金投入力度有限，因此排澇泵站多是進行簡單的日常檢修維護，很少進行大修，伴隨著使用時間增加，泵站金屬結構設備、液壓啟閉系統(tǒng)等出現(xiàn)了不同程度上的損壞和故障，所暴露出的問題已經嚴重影響到排澇泵站的正常運轉。如在2018 年“8.30 特大暴雨”期間，排澇泵站3 臺機電設備同時運行52 h，隨后2 號防洪閘閘門無法正常關閉閘門，4 號機組出現(xiàn)無法正常關閉快速多葉拍門的情況，4 號機組發(fā)生倒灌問題。在發(fā)現(xiàn)問題后，第一時間組織相關人員進行檢修和維護，成功地避免了事故的發(fā)生。通過研討分析，鋼結構、液壓啟閉系統(tǒng)以及金屬結構等方面存在問題，由于排澇泵站閘門關閉異常，并且長期伴有建筑物漏水等情況，已經無法保障排澇泵站安全穩(wěn)定運行，因此需要進行專項大修。

2 排澇泵站運維管理中存在問題

2.1 水下金屬結構運行環(huán)境惡劣，長期處于全封閉的地下和水下空間，日常無法巡檢

文頭嶺排澇站是一個典型的城市型排澇站，建在城市中心區(qū)，擔負城市的防洪排澇任務，和當今的一些主要排澇站存在同樣的問題，這類泵站普遍分布在主城區(qū)及主城區(qū)周邊的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、街道，內河涌流經主城區(qū)，沿途流入的地表水或城市其他未經處理的水體普遍存在不同程度的水體污染，造成排澇泵站水下設施所處的水體環(huán)境較為惡劣，水泵、拍門、閘門、清污機、攔污柵等金屬結構部分長期浸沒于水下，難以及時發(fā)現(xiàn)安全隱患和存在問題，更談不上及時處理問題。案例排澇站的閘門、拍門等由于長期處于水質條件惡劣的水下環(huán)境，受到水環(huán)境侵蝕和影響，不可避免的對設備的零部件產生侵蝕影響，產生連鎖反應。如“2018 年8.30 特大暴雨”排澇期間，內外水位差達到1.5 m，2 號防洪閘門無法完全關閉，下降到距離底板0.56 m 時停止下降，4 號機組多葉拍門無法正常關閉，并且伴有不同程度的倒灌問題。通過檢修發(fā)現(xiàn)，在高水位差的情況下，拍門的橡皮脫落后導致閉門阻力上升，進而影響到拍門正常關閉。防洪閘門中心線安裝偏差過大，主輪軸套老化，增加了閉門阻力，影響閘門關閉，導致發(fā)生輕微倒灌威脅到防洪機組安全穩(wěn)定運行，如圖1 所示。

圖1 閘門銹蝕、卡死

2.2 液壓啟閉系統(tǒng)在維護管理中的問題

文頭嶺排澇站采用液壓啟閉系統(tǒng)，在使用過程中水閘樓1 和和2 和自排閘及1 和和2 和防洪閘液壓啟閉機油缸被發(fā)現(xiàn)在導向套的活塞桿出口處滲油嚴重，閘門啟閉過程中啟門無力，同步偏差過大，以至于啟閉機控制系統(tǒng)無法自動糾偏，影響閘門正常升降，同時，閘門打開、懸掛時有下滑現(xiàn)象。此外，防洪閘門接長桿底部變形嚴重，造成接長桿歪斜，迫使啟閉機油缸傾斜運行，偏磨嚴重，加速密封組件損壞，如圖2 所示。

圖2 油缸滲漏導致失壓

快速多頁拍門3 號、4 號、5 號、6 號液壓啟閉機油缸被發(fā)現(xiàn)在導向套的活塞桿出口處滲油嚴重，閘門啟閉過程中液壓系統(tǒng)壓力無法達到設計值（17 MPa），啟門無力，以至于閘門開啟困難，同時，閘門提升后無法保持壓力導致閘門下滑。通過對存在同樣問題的1 號和2 號多頁拍門油缸解體維修，發(fā)現(xiàn)油缸活塞桿密封圈已完全老化，失去密封功能，油缸活塞密封也磨損嚴重，急需更換。

2.3 泵房等建筑物在維護管理中的問題

當前已建成或新建的城市型泵站應城市防洪排澇的需要，多為大中型泵站，所配套的建筑物普遍較為大型，構造也相對復雜，但在設計或建設時，對日后使用過程中開展建筑物的日常巡檢工作的需要有所忽略或重視不夠，主要體現(xiàn)在建筑立面及屋頂?shù)木S護上，因為建筑呈現(xiàn)大型化，建筑立面高度高，沒有設置固定的攀爬工具和檢修平臺，導致管理人員在對建筑物開展巡檢時只能依靠遠距離目視，甚至是無法開展日常巡檢。正如案例排澇站日常使用過程中出現(xiàn)屋面滲漏，由于缺少攀爬工具和檢修平臺，工作人員不能開展日常巡檢和日常維護保養(yǎng)，導致問題最終擴大化，只能通過大修的方式來解決問題，不僅增大了財政支出，也不利于問題的徹底解決。如本文中案例排澇站，泵房高度達30 多米，沒有合理設置攀爬用的梯子及平臺，如需開展巡檢保養(yǎng)時，只能依靠外請大型的起重車輛，否則不能開展工作，造成維修成本長期居高不下，同時也嚴重制約了工作的開展。該排澇泵站的廠房的屋面屬于輕鋼結構，經過檢修發(fā)現(xiàn)屋面結構伴有不同程度的滲漏情況，剛性連接下導致密封膠逐漸老化，失去應有效應，連接縫出現(xiàn)滲漏水情況。鋼板出現(xiàn)扭曲和橋邊等情況，經常出現(xiàn)局部積水腐蝕彩鋼板，造成出現(xiàn)此問題的原因正是由于泵房原設計存在前文所述缺陷，天面無檢修通道和爬梯，無法開展日常維護，伴隨著時間推移，日久失修導致屋面腐蝕面積不斷擴大，屋面漏水情況愈加嚴重，迫切的需要更換維護。

在特大暴雨期間，屋面漏水通過伸縮縫滲漏到配電室的3 號機組高壓出線柜頂端的伸縮縫存在滲漏情況，已不同程度上威脅到機電設備正常使用，如圖3 所示。

圖3 建筑物滲水、銹蝕

3 排澇泵站的站閘設備維修有效措施

根據文頭嶺排澇泵站運行維護中存在的故障問題，需要依托于實際情況，提出合理有效的維護措施來解決現(xiàn)存的問題，編制合理的專項維護方案。及時發(fā)現(xiàn)和解決設備隱患，創(chuàng)造有利于機電設備穩(wěn)定運行的條件，保障機組正常運行，提升運維管理有效性，創(chuàng)造更大的效益。

3.1 金屬結構的維護

閘門、拍門、清污機、攔污柵等的維護應由專門人員定期檢修閘門和拍門使用情況，如果發(fā)現(xiàn)銹蝕問題嚴重，應及時除銹防腐，可采取干噴砂法除銹；對于鋼表面進行防腐蝕處理，噴鋅防腐、噴涂環(huán)氧云鐵防銹漆及淺灰色氯化橡膠面漆，通過此種方式來提升金屬構件表面防腐蝕性能。此外，為了便于機電設備檢修和維護工作開展，應該適當?shù)脑谂潘浜瓋群侠淼卦鲈O拍門的檢修平臺和上、下交通走梯便于及時發(fā)現(xiàn)和解決設備故障問題。

3.2 液壓啟閉系統(tǒng)升級改造

針對排澇泵站的快速多葉拍門液壓啟閉系統(tǒng)故障問題，結合相關設計標準要求，對拍門液壓啟閉控制系統(tǒng)進行升級改造，增加高水位差工況下的閉門力，將液壓站的油泵電機和油箱構件保留；依據排澇泵站的閘門啟閉力大小需要，針對性調整和改造液壓控制系統(tǒng)；升級壓力儲能器，確?？焖俣嗳~拍門可以正常啟閉，支持多扇拍門運行。由于拍門處于完全的地下和水下密閉空間，運行期間無法進行巡查，增加視頻監(jiān)控可直觀了解拍門運行情況，及時發(fā)現(xiàn)油缸是否存在滲漏。

結合本案例的運行維護經驗，認為今后同類型泵站在啟閉機的選擇方面，如無需短時間內全部開啟或有下壓力要求的閘門不適宜采用液壓啟閉機，液壓啟閉機因機構和設備相對復雜，不僅大大增加了運行維護的難度和工作量，也同時增大了運維經費的支出，經濟性處于劣勢，不利于維護管理工作的開展。在無特殊情況下，可根據閘門型式、尺寸、孔口數(shù)量及運行條件等因素，選擇使用設備數(shù)量少、結構簡單、操作簡便的固定卷揚機式啟閉機，便于日后使用和管理。

3.3 增加或改造檢修通道，便于及時檢修泵房屋面和伸縮縫

以案例排澇站為鑒，為了改善建筑物滲漏水情況，為了方便日常巡查及檢修工作的開展，應對今后新建或已建成的其他排澇泵房進行適當?shù)母脑?，合理設置攀爬用的梯子及平臺，增加可直達屋面的檢修通道。為工作人員在后續(xù)日常維護管理工作創(chuàng)造條件，便于日后及時發(fā)現(xiàn)問題、處理問題，將問題處理在萌芽狀態(tài)，避免案例排澇站因無法開展日常維護，導致屋面腐蝕面積不斷擴大，漏水情況愈加嚴重，威脅到機電設備正常使用此類事故的發(fā)生。同時也因為處理及時，從而極大地節(jié)約了泵房的維護成本支出，從而提高維修養(yǎng)護資金的使用效率。

4 結論

排澇泵站的運行穩(wěn)定，離不開專業(yè)的運行維護隊伍支持，需要充分結合泵站實際情況，加強崗位培訓，提高運管人員的專業(yè)技能，實時掌控設備設施的運行情況。同時需要結合排澇站設備設施的實際情況，制定合理的運行管理和維護方案。本著“養(yǎng)護及時、維修及時、養(yǎng)重于修”的原則，及時發(fā)現(xiàn)和解決設備隱患，避免問題擴大化產生連鎖反應，將損失控制在合理范圍內，為排澇泵站安全穩(wěn)定運行提供一定的支持。