探討揚水泵站的發展與創新策略

馬志峰 / 寧夏鹽環定揚水管理處

探討揚水泵站的發展與創新策略

馬志峰 / 寧夏鹽環定揚水管理處

隨著社會經濟的快速發展， 為了合理解決我國水資源緊缺問題，逐漸開始加強建設揚水泵站，水資源緊缺地區農業灌溉以及人畜飲水問題都得到有效解決。但由于社會信息化、自動化水平的提高，揚水泵站亟需進一步改進和創新，這樣才能夠更好的適應社會發展，滿足各方面需求。本文主要是對當前在揚水泵站中存在的問題、促進揚水泵站發展和創新的有效策略兩個方面做出了詳細的分析和研究。

揚水泵站；存在問題；發展；創新；策略

一、當前在揚水泵站中存在的問題

當前在揚水泵站當中存在的問題主要表現為自動化水平不高，難以匹配所使用的自動化設備，導致其運行安全及穩定存在一定的問題，而且就運行管理工作來說，還沒有實現“無人值班”。這主要表現為以下幾個方面：

一是大部分的泵站機組應用的都是單機雙吸臥式離心水泵，同時還需要配備相應的鼠籠式異步電動機，在這一機組中如果機型低于32英寸的話，應用的就是滾動式軸承；如果機型是32英寸或以上，大功率和小功率分別應用的是滑動軸承、滾動軸承。這樣一來，應用滾動軸承的機組就能夠直接啟動，不需要先盤車；應用滑動軸承的機組需要先盤車，然后再啟動，軸承在高速啟動的時候就不會受到損傷[1]。

二是一般都是由多個梯級泵站才構成揚水系統，并需要承擔一定的灌溉任務，當灌水量出現變動后，工作人員需要及時調整輸水量，或者是增加/減少機組數量，如果不能很好的匹配站間渠系輸水量的話，就會直接導致整個系統停止運行，嚴重的話甚至會造成渠道決口，形成水患。

三是在開機之前，離心水泵需要向將進水管和泵內氣體排水干凈，水泵不僅不能出水，還是引起震動。

四是大多數渠系支、斗渠供水閘都是需要相關人員在工作現場直接操作，但由于渠系配水困難、勞動強度大、渠道閘門多，可能會出現閘門關閉不及時造成灌水失控[2]。部分灌區在綜合改革農業水價之后，安裝了自動量測水裝置和電動閘門，這能夠在一定程度上合理調整渠系配水。而自動化程度低就會產生較大的量測水誤差，導致用水戶形成意見。

五是泵站的自動監測、人工測報、室內溫控、室內外照明等問題都還沒有得到有效解決，導致其存在較多隱患，還需要人工值班。

正是由于還存在著上述的這些問題，還難以實現“少人值守”、“無人值守”的運行管理模式，因此目前對主要的就是需要積極改進和優化揚水設備，從根本上提高其自動化水平。

二、促進揚水泵站發展和創新的有效策略

（一）更新揚水工藝

“無人值班”模式指的是借助各項先進通信技術、微型計算機等設備，有效結合泵站揚水設施，優化揚水工藝流程，這是揚水泵站的重要物質基礎和技術支持。在泵站中的所有揚水設備，不僅僅需要具備相應的揚水能力，同時還需要很好的結合通信及計算機系統，構建信息自動化體系。

1.水泵。

水泵揚程在多級泵站中普遍較高，一般應用的都是單級雙吸臥式離心水泵，最高揚程和最大流量分別為120m、10m3/s。水泵是蝸殼式殼體，采用45號優質鋼筋調直熱處理，葉輪材質為不銹鋼[3]。在確定泵站容量之后，應該盡可能的選擇大的單臺機組流量，數量可以相對減少。同時為了與梯級泵站站間配水更好適應，變頻機組揚程應該略高于計算揚程，流量則需要超過計算流量的20%，這樣一來就能夠直接實現梯級揚水系統輸水平衡，避免出現棄水問題，提高渠道行水安全。在變頻機組的統一輸水道中，還應該保證調頻一致，避免由于壓力差出現“搶水”問題，導致運行工況降低。還應該將溫度傳感器安裝到水泵軸體上，對軸承溫度進行實時測量，在每次啟動機組之前，都需要確定內部的氣體完全排出。

2.電動機。

水泵運行的動力來自于電動機，在選型的時候需要綜合考慮到水泵轉速配套、軸功率、環境條件、安裝場所等因素，同時還需要考慮到泵站的無功功率補償問題，如果條件允許的話，可以配置相應的同步電動機設備。如果電動機型號比較小，就可以直接使用鑄造殼體，中型和大型電動機則是鋼板焊制殼體，但都需要加強對電動機通風散熱功能的考慮，自然通風散熱或強制通風散熱。將電動機的轉速與水泵轉速保持一致，分別在電動機出風口、電動機鐵芯、軸承、三相繞組內部安裝2個溫度傳感器、2個溫度傳感器、1個溫度傳感器、2個溫度傳感器。另外還可以直接將鼠籠式異步電動機安裝在恒壓變量水泵中，不僅僅能夠實現變頻，同時由于系統比較簡單，后期易于維護。

3.進出水閥門。

在選擇水泵進水出閥門的時候，一般都會使用蝶閥，這主要是由于該閥門啟動和關閉時間都比較短，使用壽命長、維護簡單，功率小。其中進水閥和出水閥分別為檢修用閥以及工作閥，其中檢修用閥可以使用手動或電動、手動兩用，工作閥為了避免在水泵停機后出現水錘問題，可以使用微阻緩閉液控蝶閥，通過對閥門關閉快慢、角度進行合理調節來避免這一問題的出現。其中需要注意的是，在選擇閥門的時候，必須保證其具有較高的可靠性與安全性，能夠有效保護管道、機組設備[4]。

（二）提高系統自動化水平

在近幾年，隨著不斷發展的通信技術、計算機技術以及微電子技術，極大的促進了揚水泵站信息自動化發展。通過在泵站中應用通信網絡和計算機監控網絡，就能夠從根本上改變泵站信息自動化技術，現代化揚水系統管理需求已經不能得到很好的滿足。因此無論是在新建泵站，還是改造老站過程中，都必須加強對改造、創新泵站機電設備的重視程度，確保其能夠符合其信息自動化需求。在系統結構中，可以采用集中式、分布式相結合的形式，實現統一管理、調控各分散泵站，進行全過程遠程監控，真正實現“少人值守”或“無人值守”。其中無論是在調度中心主控層（級）、泵站監控層（級），還是現地單元控制層（級），都需要加強對通信方式的應用，保證揚水系統通信分散、面廣、多點的需求都能夠得到有效滿足[5]。

（三）強化泵站管理

泵站管理主要是針對泵站活動實施、維護、運行等過程中所實施的管理措施，只有通過有效管理之后，才能夠獲得相應的效益，也是現實系統效益化、標準化、規范化、制度化的必然措施。特別是在信息自動化遠程監控的泵站當中，加強管理是十分必要和關鍵的。首先需要制定相應的管理措施，這是各項管理措施得以實現的基礎保障。其次還需要加強對泵站工作人員的教育培訓，全面提高泵站工作人員的綜合素質與專業技能，進而能夠更好的落實各項工作。最后還需要積極更新、優化相關設備，有效提高設備運行的安全性和可靠性，不斷提高揚水系統設備的完好率。

三、結語

總的來說，在發展、創新揚水泵站的過程中，首先需要更新揚水工藝，這是實現創新的基礎保障；其次需要提高系統自動化水平，合理應用各項先進技術與設備；最后需要強化泵站管理，從各個方面來促進其發展。

[1]張學英.探討揚水泵站電氣設備安全運行管理及其養護方法[J].農業與技術,2015,35(24):71.

[2]田巍,張曉紅,沈俊江.HLZ直聯型立式混流泵在寧夏揚水泵站中的應用[J].寧夏工程技術,2014,13(02):151-153.

[3]柳德峰.揚水泵站中水泵和機電設備安裝管理的風險因素[J].北京農業,2013,(33):232.

[4]道華,朱文軍,劉福榮,岑少奇.揚水泵站大型水泵機組安裝流程和技術措施[J].中國科技信息,2013,(21):140-142.

[5]馬江鵬.寧夏紅寺堡揚水泵站自動化系統的組成及故障排除探析[J].北京農業,2012,(24):148.