自噴井深井泵安裝工藝

薛穎悟

1 工程概況

神華煤液化工程——水源地先期工程,水源地位于內(nèi)蒙古鄂爾多斯市伊金霍洛旗的浩勒?qǐng)?bào)吉水源地,該水源地是鄂爾多斯白堊系自流水盆地中距離煤液化工程廠(chǎng)址最近的一個(gè)大型富水地段,開(kāi)采含水層為承壓水含水層,該工程一期工程共有22座深井泵房,設(shè)計(jì)日出水量為50 000 m3/d,每座井深300多米,井內(nèi)徑為300 mm,下泵深度為84 m,水泵為丹麥格蘭富公司生產(chǎn)的SP125型深井潛水泵,電機(jī)也采用丹麥格蘭富公司生產(chǎn)的MMS8000型電機(jī),揚(yáng)水管DN125×5的鋼管,兩管之間采用法蘭盤(pán)連接。

每座深井已由鄂爾多斯市東勝地質(zhì)勘探隊(duì)完成打井和井壁管(井壁管為DN300的鋼管,每座井的井壁管均用盲板封閉,井壁管比設(shè)計(jì)標(biāo)高高出了1.2 m),每座井均設(shè)有深井泵房,泵房分為兩層,下面為地下室,上面為操作間,井群中壓力最大的井從盲板算起壓力為14 m,日最大自噴量為 3 100 m3。

2 施工難點(diǎn)

1)既有深井井壁管管頂設(shè)計(jì)標(biāo)高1.75 m,深井泵安裝前須對(duì)其進(jìn)行帶水拆除;2)深井泵配套電纜太多,泵管無(wú)電纜保護(hù)槽,下泵過(guò)程中易碰損;3)承壓水井口(含各種穿線(xiàn)孔)封堵。

3 安裝方案

在22座深井泵房中YK18的壓力最大,日自噴水量也最大,安裝方案就選擇YK18深井泵房的安裝為重點(diǎn),首先做好深井泵基礎(chǔ),然后用乙炔氣割割除深井井壁管的盲板,立即在深井井管中下入200 m3/h潛水泵抽水,將抽出的水用帆布軟管排放到就近的河流或湖泊,待深井泵房中的動(dòng)水位降至設(shè)計(jì)基礎(chǔ)標(biāo)高以下20 cm以后,再用乙炔氣割在設(shè)計(jì)標(biāo)高位置割除深井井壁管,割除井管以后,潛水泵停止抽水,將潛水泵吊起讓深井的自噴水直接流到地下室,在地下室集水坑中放入潛水泵將深井自噴水排放至就近的河流或湖泊,同時(shí)用5 t手動(dòng)倒鏈下深井泵及揚(yáng)水管,待安裝到設(shè)計(jì)標(biāo)高以后,密封井壁管管口和各種電纜孔。

4 主要安裝方法

4.1 安裝順序

預(yù)埋DN350,PN10的法蘭盤(pán)→澆筑混凝土基礎(chǔ)→氣割盲板→下泵抽水抽至基礎(chǔ)標(biāo)高以下20 cm→乙炔氣割在設(shè)計(jì)標(biāo)高位置割除井管→下泵連接揚(yáng)水管→密封井口及穿線(xiàn)口。

4.2 安裝方法及技術(shù)措施

4.2.1 準(zhǔn)備工作

1)首先將DN350的法蘭盤(pán)底面焊接 4根 Φ 16的鋼筋,與法蘭盤(pán)搭接長(zhǎng)度為8 cm以上,采取雙面焊,保證伸入混凝土基礎(chǔ)部分的長(zhǎng)度為40 cm以上,將兩塊法蘭盤(pán)用螺栓連接在一起后,然后兩塊法蘭盤(pán)再套在井壁管上。2)檢查水泵設(shè)備,手動(dòng)盤(pán)車(chē)檢查葉輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活,給水泵注入冷卻液(采用清潔水),檢查水泵及揚(yáng)水管上的法蘭盤(pán)水線(xiàn),應(yīng)清除銹斑、毛刺、傷痕、油漆等雜物,特別是水線(xiàn)槽應(yīng)該用刀片刮干凈,檢查水泵的絕緣電阻不得小于40 MΩ。3)提前加工好各種配件吊裝架(尺寸見(jiàn)圖1),卡箍,鋼蓋板等。4)檢查揚(yáng)水管內(nèi)外防腐在運(yùn)輸過(guò)程中有無(wú)損壞。

4.2.2 水泵安裝

1)抽水泄壓氣割多余的管井,首先打開(kāi)盲板,用200 m3/h的潛水泵放入深井以下5 m的位置,開(kāi)始抽水將深井中的動(dòng)水位降到基礎(chǔ)標(biāo)高20 cm以下,用乙炔氣割割除多余的井壁管,切割管井時(shí),必須注意潛水泵電纜的安全,為此在氣割管壁井時(shí),用一塊1 500×100×20的雜木板塞入管井中來(lái)回移動(dòng),保護(hù)潛水泵動(dòng)力電纜和輸水管,避免被乙炔火焰燒到發(fā)生事故,將管井割除以后,取出潛水泵,讓深井的承壓水自噴流到地下室,將潛水泵放入地下室的集水坑中抽取管井自噴出的水,就近排入河流或湖泊。

2)下泵,首先在屋面吊裝孔上安裝好吊架,將5 t的倒鏈固定在吊架上。為了不帶水作業(yè),在±0.00現(xiàn)澆板的洞位置上架設(shè)加工好的鋼蓋板,然后在±0.00現(xiàn)澆板將泵垂直立起,用管卡卡在法蘭盤(pán)的位置兩邊用鋼絲繩系牢,用5 t的電動(dòng)葫蘆吊起緩慢勻速下落,當(dāng)水泵下落至±0.00鋼蓋板頂卡住以后,再吊裝第一節(jié)揚(yáng)水管,與水泵管對(duì)好口以后(加橡膠墊),將螺栓上好,緊固牢固以后,用電動(dòng)葫蘆將連接體提起20 cm,將第一個(gè)管卡卸下后,繼續(xù)緩慢勻速下泵,直到管卡到±0.00現(xiàn)澆板上,注意每根揚(yáng)水管的法蘭槽中心線(xiàn)必須保證在一條垂線(xiàn)上,反復(fù)重復(fù)以上操作,共下27根揚(yáng)水管(每根揚(yáng)水管長(zhǎng)3 m)(見(jiàn)圖2)。

3)動(dòng)力電纜及溫度、水位變送器控制電纜的安裝,為了使以上電纜整齊和不出現(xiàn)凌亂的纏繞,確保電纜的安全,在每個(gè)揚(yáng)水管的上面和下面用塑料電纜夾將電纜固定在法蘭盤(pán)的電纜槽內(nèi),注意最好使電纜束外面不要超過(guò)法蘭盤(pán)的外圍,考慮到水的腐蝕性,在揚(yáng)水管上再每隔50 cm采用銅芯塑料線(xiàn)作電纜夾固定電纜。

4)井口密封及穿線(xiàn)孔的密封。首先在最上面放置一根揚(yáng)水管,在上封口的法蘭盤(pán)焊接20 mm的鋼板用作盲板,中間留140 mm的孔用作穿DN125×5的揚(yáng)水管,采用焊接連在揚(yáng)水管上和法蘭盤(pán)上,鋼板上盲板還應(yīng)鉆DN25的圓孔3個(gè),DN15的圓孔2個(gè),用于穿3個(gè)動(dòng)力電纜及溫度和液位傳送器控制電纜用,電纜孔上焊接DN50和DN25的內(nèi)絲管箍,從電纜孔中將電纜穿出,橡膠密封圈用熱水加熱后,套入電纜上,涂上密合粘膠,壓在管箍底部,然后用盤(pán)根塞實(shí),其上加一鋼墊片,用管箍配套外絲短節(jié)擰緊壓實(shí);為密封井口(導(dǎo)流減壓)和工藝管道的安裝(止水)提供便利,在深井泵彎頭出來(lái)的位置增加一個(gè)蝶閥。以上整套部件在鋼蓋板組裝完成后,然后將其緩慢地下落,將兩片法蘭盤(pán)的螺栓對(duì)齊(橡膠止水帶用萬(wàn)能膠粘在上部法蘭上),上緊螺栓。

4.2.3 技術(shù)措施和應(yīng)注意的細(xì)節(jié)

1)按自流量3 100 m3計(jì)算,用200 m3/h的潛水泵抽水就可以將自噴水的問(wèn)題解決,但是本承壓水自流井需要割除多余的深井井管,也就是需要將動(dòng)水位降低1.5 m以上,深井管井的出水量計(jì)算比較復(fù)雜,也無(wú)此項(xiàng)數(shù)據(jù),實(shí)際實(shí)施過(guò)程中我們用 200 m3/h的潛水泵抽水基本能平衡自流水,但是動(dòng)水位不下降,我們又在管井中下入75 m3/h的潛水泵,利用帆布軟管的變形性,將兩個(gè)水泵放在不同的標(biāo)高,一起抽水,動(dòng)水位立即下降,為割除多余的管井提供了前提條件。2)在下泵過(guò)程時(shí),每下一根揚(yáng)水管時(shí),地下室內(nèi)保證1人,操作平臺(tái)上不少于3人進(jìn)行泵管中心線(xiàn)偏差的調(diào)整,并且采用搖表測(cè)量泵及電纜的絕緣電阻,以防電纜被蹭、碰而損傷,造成不必要的返工。3)在焊接上封口法蘭盤(pán)的盲板時(shí),必須用水準(zhǔn)尺度量,應(yīng)使法蘭面與揚(yáng)水管垂直,彎頭與法蘭面及預(yù)埋法蘭盤(pán)、連接蝶閥法蘭盤(pán)等能完全對(duì)上。4)在用兩塊法蘭盤(pán)上螺栓密封井口時(shí),應(yīng)該打開(kāi)蝶閥,以便泄壓,密封好以后,再關(guān)閉蝶閥。5)考慮縮短自噴井自噴時(shí)間,可采用吊車(chē)或電動(dòng)葫蘆下泵,吊車(chē)下泵時(shí)將4根泵管在地面上提前連接在一起,這樣可以將下泵時(shí)間縮短一半。6)為了在下泵時(shí)確保萬(wàn)無(wú)一失,可增加一根過(guò)塑的鋼絲繩,這樣在水泵檢修或揚(yáng)水管被水腐蝕時(shí)也可起到作用。

5 實(shí)際效果

神華煤液化項(xiàng)目自噴井深井潛水泵安裝采取以上措施后,現(xiàn)已全部順利安裝完畢,所有自噴深井密封以后均無(wú)一滲水,并且均一次單機(jī)試車(chē)成功。

6 結(jié)語(yǔ)

自噴深井潛水泵安裝難度較大,首先是下泵過(guò)程中帶水作業(yè),通過(guò)±0.00現(xiàn)澆洞口搭設(shè)鋼板上移各種操作解決此問(wèn)題,其次是各種電纜孔和自噴井的密封問(wèn)題,通過(guò)預(yù)埋法蘭盤(pán)兩片法蘭盤(pán)密封、通過(guò)蝶閥導(dǎo)水泄壓、套絲扣、盤(pán)根打口解決此問(wèn)題,總之通過(guò)此工程我們積累了一些自噴深井潛水泵安裝的經(jīng)驗(yàn),寫(xiě)出來(lái)供大家以后在類(lèi)似工程中參考。