論管道在泵站安全運行中的作用

【摘要】本文通過實例工程介紹了管道試驗壓力的確定、管道開機過程注意事項及管道停機過程中注意事項，對管道在泵站安全運行中的作用進行了探討。

【關(guān)鍵詞】管道；泵站；安全運行；作用

山東省膠東地區(qū)引黃調(diào)水工程位于山東省膠東半島北部，輸水線路自引黃濟青宋莊分水閘引水，至威海市的米山水庫，總長322km，設(shè)計流量4.8～22.0m3/s。該工程是《南水北調(diào)東線規(guī)劃》膠東輸水干線全長704km輸水路線的東段工程，是膠東輸水干線的重要組成部分。

其中，龍口段工程由輸水明渠、黃水河泵站、管道三部分組成。而龍口段管道工程上接黃水河泵站，下接任家溝隧洞，是整個膠東調(diào)水工程管道工程的“排頭兵”。 該工程輸水距離12.5km（樁號0+000—12+417.8），輸水總管2根， 管道中心間距3.3m，單管管徑2.2m，設(shè)計流量12.6m3/s，輸水方式為加壓輸水，管道采用PCCP鋼套筒混凝土預(yù)應(yīng)力管及螺旋鋼管，沿途分布5個電動閥門井室，21個排氣閥室，4個排水井室，管道段高程分布如下：

一、管道試驗壓力的確定

1、管道水壓試驗總體思路

根據(jù)山東省水利勘測設(shè)計院2013年1月下發(fā)的《山東省膠東地區(qū)引黃調(diào)水工程黃水河泵站～村里隧洞進口段輸水管道工程施工圖變更設(shè)計》確定的試驗原則。

2、管道材質(zhì)構(gòu)成：樁號0+000～6+470段管材工壓為1.6MPa；6+470—9+475段管材工壓為1.4MPa；9+475～10+733段管材工壓為1.2Mpa；10+733～11+520段管材工壓為1.0Mpa；11+520～12+417段管材工壓為0.8Mpa。

3、管道工作壓力：本段管道輸水壓力來自黃水河泵站加壓，黃水河泵站設(shè)計總揚程82.3m，不考慮管道水頭損失，管道內(nèi)工作壓力P =ρg h=1000×9.8×82.3=0.81 Mpa。

4、管道試驗壓力及校核：按照《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》（GB50268—2008）規(guī)定， 因管道高程影響，各段打壓壓力以管段內(nèi)最高壓力不超出試驗壓力為準。

5、分段打壓

（1）升壓時應(yīng)分級升壓，每次以0.1Mpa為一級，每一級檢查管道各級設(shè)施運行情況，當確定無異常后，繼續(xù)升壓。水壓試驗時，嚴禁對管道附屬設(shè)備設(shè)施進行敲打或補修缺陷。

（2）當出現(xiàn)以下情況時應(yīng)停止升壓，并進行持續(xù)排氣直到下述情況消失：

①升壓時，水泵不斷供水，但升壓很慢；

②升壓時，壓力表指針劇烈震動，且持續(xù)不穩(wěn)定；

③當升壓至0.4Mpa時，打開放水閥有大量氣泡冒出。

（3）水壓試驗先升至試驗壓力的30%，穩(wěn)壓15-—30min（管路較長，沿線檢查需一定時間，因而穩(wěn)壓時間適當延長），無異常情況時，繼續(xù)升壓至試驗壓力的60%，穩(wěn)壓15—30min，無異常情況時，升到試驗壓力，穩(wěn)壓30min，檢查管道接口、配件有無漏水損壞現(xiàn)象，出現(xiàn)異常情況時，及時停止試壓，查明原因并采取相應(yīng)措施后重新試壓。

（4）在試驗壓力條件下，停止注水補壓，穩(wěn)定15min，當15min壓力下降不超過0.03Mpa時，保持該壓力30min，進行外觀檢查，若無漏水現(xiàn)象，則壓力試驗合格。若有上述現(xiàn)象則停止試壓，查明原因并采取相應(yīng)措施后重新試壓。

二、管道開機過程注意事項：

（一）管道沖水階段

1、第一階段自流水條件分析：

（1）、水位條件：泵站前池設(shè)計水位37.22米，最高水位38.22米，最低水位34.22米，出口泄壓閥室輸水管中心高程36米，自流充水自出口一路下行至樁號1+855（輸水管中心高程22.9米）處開始爬升，可靠自流水沖水至8+570（輸水管中心高程37.22米），可完成沖水量6.05萬m3。

（2）、水量條件：第一階段自流充水完成后，管道剩余充水水量為1.94萬m3，用泵站前池水可滿足水量需求。

2、第二階段采用水泵輔助沖水。

輔助沖水泵設(shè)備選型：潛水泵為250QJ200，流量200 m3/h，揚程60米，功率55KW，基本能滿足幾何揚程63米的要求。

（二）機組開啟階段

黃水河泵站機組開啟前，工程巡視人員需開展扎實有效的管道相關(guān)設(shè)備的巡視排查工作，包括12.5公里10kv下游輸水線的的巡視、5座閥門井室30kva干式變壓器試驗及電動蝶閥開關(guān)可靠性的試驗、21座排氣井中排氣閥銅導(dǎo)管和注氣閥的完整，確保排氣補氣的動作。準備就緒，按照調(diào)度指令要求，泵站開啟相關(guān)機組，開機過程中需要密切觀測、記錄泵站前池水位、過水流量、管道壓力、機組運行等數(shù)據(jù)，通過這些數(shù)據(jù)的對比分析，成功完成機組開啟工作。

三、管道停機過程中注意事項：

黃水河泵站水泵工作揚程高達83m，屬于高揚程泵站，停機過程中管道承受過大的壓力，為了防止水錘的破壞，特采取了以下措施：

（一）、安裝液控蝶閥

每臺水泵出口設(shè)液控蝶閥，為泵站的工作閥門，液控蝶閥能按預(yù)定程序?qū)崿F(xiàn)泵閥聯(lián)動，能夠?qū)崿F(xiàn)遠距離控制，在90秒內(nèi)可以根據(jù)需要調(diào)整關(guān)閉時間，特別是在事故停泵時，閥門可自動按預(yù)先設(shè)定的程序分快、慢兩階段關(guān)閉，具有良好的消除水錘效能。

（二）、采用泄壓閥泄壓

水泵出口除安裝液控蝶閥外，在每根輸水管上還安裝泄壓閥，當壓力達到某一數(shù)值時，閥門可以自動打開，將過高的壓力卸掉。泄壓閥攝于總輸水管上。經(jīng)計算，泄壓閥直徑為d=820 mm，由于泄壓閥最大直徑為500 mm，按過流面積相等確定每根輸水管安裝2個泄壓閥，直徑為500 mm。泄壓閥壓力設(shè)置為108m水柱（可調(diào)），停機時。當壓力值達到設(shè)定值，泄壓閥發(fā)揮作用，降低管道內(nèi)壓力，以確保泵站和管道的安全。

結(jié)語：

從上述論述分析不難看出，高揚程的管道運行工況復(fù)雜、注意事項較多，因此，管道通水過程當中需要運行人員做到注意力集中，事無巨細，各班組協(xié)調(diào)配合、統(tǒng)一調(diào)度。只有貫徹落實好各項指令，嚴格按照操作規(guī)程，才能保正管道工程安全高效地運行。