青草沙水庫取水泵站原水采樣平臺改造應用

瞿云峰 邵峰 陳敏

摘 要：本文介紹青草沙水庫取水泵站原水采樣平臺在實際運行中出現的故障，針對設備故障現象，查找故障點，分析故障原因，提出解決措施，制定相關改造方案。通過對采樣平臺加裝自動回收繞線盤，改造采樣泵配重浮筒等改進措施，減少原水采樣平臺設備受潮水外力的影響，降低采樣泵運行故障率，提高原水采樣平臺運行的安全可靠性。

關鍵詞：原水采樣平臺；自動回收繞線盤；改造

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.11.188

1 引言

青草沙水庫是上海重要的水源地，擔負著城市原水供應的重要任務。根據青草沙水庫運行要求，在咸潮期間以及庫外突發污染應急運行期間，除了要加強水質在線監控外，還要增加現場人工采樣監測工作，進一步加強水質監測措施，確保取水安全。人工采樣需要到取水閘口進行，一旦遇到惡劣天氣，既不利于采樣工作，而且還存在安全隱患。為了提高采樣效率，在水庫取水泵站前池設計安裝了原水采樣平臺，通過采樣泵將原水遠距離輸送至泵站內，用于簡單的水質檢測和原水留樣工作。尤其是在咸潮期間，及時準確的檢測長江原水氯化物濃度，為咸潮期間水庫取水做好充分的水質數據依據。

2 原水采樣平臺概況

取水泵站采樣平臺布置于取水泵站前池旁，平臺標高▽5.5m，采用鋼結構在前池墻面上加固安裝一段6.5m長不銹鋼穿孔套筒，作為采樣泵護套筒。套筒內徑50cm，套筒底部標高▽-1.0m，潛水泵作為采樣設備布置于套筒內。由于青草沙水庫處于長江潮汐河口，日潮位兩漲兩落，變化明顯。所以在潛水泵上端加裝一個塑料浮球，以此來平衡水泵的自重，牽引住水泵，保障采樣泵處于水面以下0.5～1米間，同時可以隨潮位正常上下浮動，以滿足采樣要求。另外，在不銹鋼套筒底部用鋼板封死，保證在長江極端低水位情況下，避免采樣泵隨水位脫離套筒，遭到損壞。水泵出水口連接PVC纖維增強軟管輸送原水，水管外加裝了PVC透明鋼絲軟管用來保護水管及采樣泵電纜線。通過電氣控制實現了原水采樣平臺自動采樣工作，提高了采樣效率。

3 存在的問題

原水采樣平臺在實際運行中，由于受長江潮位得漲落，水面波浪的沖擊，暴露出了以下問題：

（1）采樣水管與水泵電纜目前的安裝方式容易纏繞、磨損；

（2）采樣泵受潮位上下頻繁浮動，水泵出水管接頭處易折斷；

（3）塑料浮球長期受到撞擊磨損嚴重；

（4）受風浪影響，采樣泵與套筒內壁撞擊，水泵底部吸口外殼變形，降低了水泵效率，也影響了取樣平臺的可靠性與穩定性。

4 平臺改進措施與方案

日常運行中，通過加強對平臺設備的維護保養，雖然可以降低故障率，但采樣泵磨損、電纜水管纏繞磨斷等故障卻無法完全解決，分析故障原因，只有通過改進采樣平臺現有的管路安裝結構，才能徹底解決。具體改進措施如下：

（1）引入了消防箱上常見的消防軟管卷盤設計形式，加裝可自動回收繞線盤，繞線盤有一定的收緊力，可以自動收線。采樣泵的取水軟管與電纜分別安裝在兩個自動回收繞線盤上，漲落的潮位就像雙手一樣拉扯著采樣泵，利用線盤的自動伸縮回收功能，隨著潮位變化，自動調節軟管與電纜的伸出長度，并保持一定的收緊力，可防止管線纏繞以及泵口出水軟管反復彎曲導致的折斷。

（2）定制不銹鋼浮筒，外形采用中通型圓柱體，中間開孔，用于通過取水軟管及電纜，這樣的安裝方式，可以使取水軟管處在套筒的中心位置保持筆直狀態，避免管線在浮筒與筒壁間的擠壓磨損，也是繞線盤收縮時更順暢。不銹鋼浮筒頂部設有注水孔及旋塞，用于浮筒配重，平衡繞線盤的收緊力。浮筒外徑略小于不銹鋼套筒內徑，提高浮筒的穩定性，為防止磨損，浮筒外圍配有可更換的尼龍防磨條。

（3）采樣泵與浮筒間采用硬連接確保牢固，并使用環形楔塊夾緊裝置定位與固定，提高泵體的穩定性，減小徑向撞擊，同時楔塊夾緊裝置可以根據采樣泵尺寸靈活調節，增強通用性。支架外端同樣配有可更換的尼龍耐磨條，減小與筒壁間的摩損。

5 結語

通過改造后的原水采樣平臺，可以使設備的操作更加安全高效，延長設備、管線的使用壽命，降低日常維護消耗，節省人力成本，尤其在惡劣天氣下，降低了采樣風險，大幅提高采樣平臺的工作穩定性可靠性。這樣的安裝結構與運行方式，同樣適用于絕大多數的水文水質的采樣裝置，尤其是水位變化明顯的湖泊、河流、水庫。