泵站輔助設(shè)備管道安全檢測的思考

王社印

(陜西省澄城縣溫泉管理處，陜西 澄城 715200)

泵站輔助設(shè)備管道安全檢測的思考

王社印

(陜西省澄城縣溫泉管理處，陜西 澄城 715200)

泵站輔助設(shè)備管道檢測主要針對泵站設(shè)備存在的問題確定，以主機(jī)組管道檢測為重點，對于安全狀況較差、壽命已接近末期的泵站設(shè)備按標(biāo)準(zhǔn)等級進(jìn)行檢測，可能導(dǎo)致絕緣擊穿且無法維修，采用降低電壓等級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測;對于國家已明令淘汰的設(shè)備，或雖未明令淘汰，但經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、安全指標(biāo)和技術(shù)性能已不符合要求，維修零部件無法購置的設(shè)備，利用在技術(shù)改造和更新改造時予以淘汰更新。

泵站;輔助設(shè)備;管道;安全檢測

泵站除水泵、電動機(jī)等主要設(shè)備外，還有供排水系統(tǒng)、壓力油系統(tǒng)、潤滑油系統(tǒng)、壓縮空氣及抽真空系統(tǒng)、液壓減載系統(tǒng)、液壓啟閉機(jī)系統(tǒng)、起重設(shè)備等輔助設(shè)備系統(tǒng)。通常輔助設(shè)備管道布置分散復(fù)雜，數(shù)量眾多，長時間運行后性狀不明，運行維護(hù)十分困難，造成泵站運行的安全可靠性下降。經(jīng)過長時間運行，腐蝕受損是輔助設(shè)備管道出現(xiàn)安全失效等問題的最主要因素，通常電化學(xué)反應(yīng)是造成管道腐蝕受損的主要原因。定期安全檢測，確定管道的安全性狀，以便發(fā)現(xiàn)影響設(shè)備安全運行的隱患，及時采取消除隱患的措施，可確保泵站機(jī)組的安全運行。

1 污水泵站中的輔助設(shè)備

1.1 格柵

格柵的主要作用是攔截來水中較大的漂浮物和雜質(zhì)，是排水泵站中主要的輔助設(shè)備。格柵由一組平行的柵條組成，傾斜放置于集水池的人口處。小型泵站多采用人工清渣，大中型泵站多采用機(jī)械清渣。

1.2 水位控制器

為適應(yīng)水泵頻繁開停的特點，往往采用自動控制機(jī)組運行。自動控制機(jī)組啟動停車的信號通常是由水位控制器發(fā)出的。污水泵站中常用的水位控制器有浮球液位控制器和電極液位控制器等。

1.3 計量設(shè)備

由于污水中含有機(jī)械雜質(zhì)，其計量設(shè)備應(yīng)考慮被堵塞的問題。設(shè)在污水處理廠內(nèi)的泵站，可不考慮計量問題，單獨設(shè)立的污水泵站可采用電磁流量計、超聲波流量計、也可以采用彎頭水表或文氏管水表計量，但應(yīng)注意防止傳壓細(xì)管被污物堵塞，應(yīng)有引高壓清水沖洗傳壓細(xì)管的措施。

1.4 引水設(shè)備

水泵的工作方式有自灌式和吸入式兩種方式，污水泵站一般設(shè)計成自灌式，水泵的外殼頂點低于吸水池內(nèi)的最低水位，無需引水設(shè)備。當(dāng)水泵為非自灌工作時，啟動前必須引水。大、中型泵站可采用真空泵、真空罐引水，中、小型泵站可采用水射器、密閉水箱等引水。當(dāng)采用真空泵引水時，在真空泵與高效無堵塞自吸排污泵之間應(yīng)設(shè)置氣水分離箱，以免污水和雜質(zhì)進(jìn)入真空泵內(nèi)。

1.5 反沖洗設(shè)備

長時間工作后，污水中所含雜質(zhì)往往部分沉積在集水坑內(nèi)，容易腐化發(fā)臭，甚至堵塞集水坑，影響水泵的正常吸水。為了松動集水坑內(nèi)的沉渣，應(yīng)在坑內(nèi)設(shè)置壓力沖洗管。一般從水泵壓水管上接出一根直徑為50～100 mm的支管伸入集水坑中，定期將沉渣沖起，由水泵抽走。也可在集水池設(shè)一自來水龍頭，作為沖洗水源及時沖走坑內(nèi)沉渣。

1.6 排水設(shè)備

干式泵房內(nèi)由于水泵填料盒滴水、閘閥和管道接口的漏水、拆修設(shè)備時放出的存水等原因，常需排水設(shè)備，保證泵房環(huán)境整潔和設(shè)備的安全運行。當(dāng)水泵為非自灌式時，機(jī)器間高于集水池。機(jī)器間的污水能自流泄入集水池，可用管道把機(jī)器間的集水坑與集水池連接起來，其上裝設(shè)閘門，排集水坑污水時，將閘門開啟，排放完畢即將閘門關(guān)閉。當(dāng)吸水管能形成真空時，也可在水泵吸水口附近接一根小管伸人集水坑，水泵在低水位工作時將坑中集水排走。若機(jī)器間的污水不能自行流入集水池，則應(yīng)設(shè)置排水泵或手搖泵將坑中的污水抽到集水池中。

2 安全檢測方法

2.1 外觀檢查

外觀檢查以目測為主，同時使用量測工具，對輔助系統(tǒng)管道的外觀形態(tài)及防腐情況等進(jìn)行檢查，主要檢查管道管壁、聯(lián)接頭等處是否有滲漏、管壁表面損傷、變形及其它異常情況，并確定其對設(shè)備安全運行的影響。

2.2 腐蝕狀況評價

腐蝕狀況評價主要確定管道的腐蝕形態(tài)、蝕余厚度等，并按等級評定。腐蝕形態(tài)按材料損害程度把腐蝕形態(tài)分成(見表1)。這類腐蝕形態(tài)通常相互關(guān)聯(lián)，或兼而有之，在工程中十分常見。

表1 常見腐蝕形態(tài)

2.3 蝕余壁厚檢測

蝕余壁厚對量化管道安全性狀有著十分重要的作用。理論上明確管道詳細(xì)%準(zhǔn)確的蝕余尺寸。是進(jìn)行管道安全復(fù)核的前提。通常采取對管道蝕余壁厚抽樣。再對檢測數(shù)據(jù)用數(shù)理統(tǒng)計的方法。獲得管道蝕余壁厚。外觀質(zhì)量檢查，主要采用觀察、拍照等方式進(jìn)行描述;蝕余厚度檢測，對于金屬結(jié)構(gòu)蝕余厚度，主要采用超聲波測厚儀進(jìn)行檢測;相關(guān)幾何尺寸檢測，采用鋼卷尺、直尺、游標(biāo)卡尺等工具進(jìn)行測量。

2.4 管道腐蝕狀況評定

綜合腐蝕形態(tài)，腐蝕分布狀況及蝕余壁厚等因素對管道腐蝕程度做出評價。銹蝕狀況按五個等級進(jìn)行分級評定。其中腐蝕率按百分比確定。當(dāng)出現(xiàn)三級以上腐蝕時，管道金相組織往往伴有晶間腐蝕和穿晶腐蝕見表二。使管材失去強(qiáng)度和延展性，出現(xiàn)碎裂及沿晶間發(fā)展的縫隙，引起管道內(nèi)介質(zhì)向外滲漏等現(xiàn)象。

表2 腐蝕狀況評定等級

2.5 泵站建筑物地基滿足承載能力、穩(wěn)定要求

泵站廠房內(nèi)僅有簡易起吊設(shè)備，大型設(shè)備無法起吊維護(hù)，且廠房面積狹小，無法滿足設(shè)備布置、運行和檢修要求，不符合《泵站設(shè)計規(guī)范》規(guī)定。廠房基礎(chǔ)混凝土的強(qiáng)度均不足C15，參照《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，泵房在結(jié)構(gòu)耐久性方面均不符合要求，混凝土老化、碳化現(xiàn)象極其嚴(yán)重，鋼筋嚴(yán)重銹蝕。牛腿與墻體、樓板與墻體連接處混凝土承載力都不符合混凝土正常使用極限狀態(tài)要求。墻體建筑材料不滿足《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，現(xiàn)墻體出現(xiàn)多條貫穿性裂縫。金屬結(jié)構(gòu)閘門及啟閉機(jī)已經(jīng)不能保證安全運行，攔污柵已不能正常使用;進(jìn)出水鋼管內(nèi)壁局部銹蝕坑深度達(dá)3 mm，管道內(nèi)壁嚴(yán)重銹蝕。鑄鐵壓力管已大面積銹蝕，分布集中的地方成蜂窩狀，止水橡膠老化、斷裂漏水，爆管事故時有發(fā)生，就存在影響泵站安全運行的重大缺陷。

2.6 電氣電機(jī)設(shè)備流量檢測

流量測定采用兩種方法，一是在泵站壓力管道安裝電磁流量計，測量泵站機(jī)組并聯(lián)運行下的各級配流量;二是在出水管安裝多普勒超聲波測流裝置，測量計算單臺水泵的出水流量，揚(yáng)程測量;水泵工作揚(yáng)程的測量主要采用在水泵葉輪出口設(shè)置壓力表，根據(jù)測出的壓力值換算出揚(yáng)程;電機(jī)輸入功率的測量:使用瓦特表測量電動機(jī)的輸入功率，因工程電機(jī)與水泵為直接傳動，故計算出的電機(jī)輸入功率等于水泵軸功率，最終計算出水泵裝置效率。使用直流電阻測量儀測量電氣設(shè)備的直流電阻;使用直流高壓試驗器進(jìn)行設(shè)備的直流耐壓試驗和直流泄漏電流測量。

3 結(jié)語

現(xiàn)階段在設(shè)計壓力下、泵站輔助設(shè)備各管道可以滿足安全運行要求，但管道因長時間運行、已出現(xiàn)明顯不均勻腐蝕現(xiàn)象、局部存在嚴(yán)重腐蝕、并伴生晶間腐蝕和穿晶腐蝕、可導(dǎo)致液體介質(zhì)從管材晶間滲出、影響泵站輔助系統(tǒng)正常運行，考慮到泵站部分管道曾出現(xiàn)過冷卻水大量穿孔滲出現(xiàn)象、為確保系統(tǒng)安全。可靠運行、避免類似的事故再次發(fā)生、建議對現(xiàn)有管道進(jìn)行更換，現(xiàn)有管路老化、液壓檢測控制閥簡陋，手動控制閥過多，電氣控制線路老化，控制柜陳舊，建議更換新電氣線路和電氣控制柜，提高液壓控制閥的集成度和管路自動化控制水平，確保管路系統(tǒng)安全，可靠運行。

［1］中華人民共和國水利部 GB/T50265－1997.泵站設(shè)計規(guī)范［］1997.

［2］中華人民共和國水利部 SL255－2000.泵站技術(shù)管理規(guī)程［M］.北京:中國水利水電出版社.2000.

［3］蔣白懿.配水管道內(nèi)表面腐蝕及對策［J］.沈陽建筑工程學(xué)院學(xué)報.2006(10).

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2012－05－25

王社印(1964－)，男，陜西澄城人，工程師，主要從事抽水站、泵機(jī)的運行、管理與研究工作。