抽水泵站檢修和運行管理綜述

孫浩夫

(海城市水務(wù)事務(wù)服務(wù)中心，遼寧 海城 114200)

0 引 言

2018年，中央1號文明確提出要加強農(nóng)田水利設(shè)施網(wǎng)絡(luò)與國家節(jié)水工程建設(shè)、提高抗旱防澇除澇能力、加快泵站升級改造等。水利部發(fā)布的有關(guān)文件，強調(diào)泵站檢修、運行管理和升級改造等要求。灌區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)為水資源優(yōu)化配置、節(jié)約用水、提升農(nóng)田用水效率的必然選擇，而集“水、電、機、控”于一體的灌排泵站，較其他水利工程具有明顯的特點[1]：泵站提水依靠機械動力要求較高的技術(shù)，為實現(xiàn)安全、經(jīng)濟、高效的運行有必要裝備先進的設(shè)施；泵站運行成本高、能源消耗大，為減輕農(nóng)民水費負擔、降低運行成本及提高管理水平需要實現(xiàn)現(xiàn)代化管理；泵站使用范圍廣，對各類復雜地形均有較好的適用性，為實現(xiàn)節(jié)能、節(jié)約用水及水資源優(yōu)化配置的目的，需要優(yōu)化運行泵站內(nèi)機組和優(yōu)化調(diào)度區(qū)域泵站群或梯級泵站。因此，泵站作為人類重要的基礎(chǔ)工程設(shè)施和動力來源，在科學管理及合理調(diào)度水資源方面發(fā)揮著重要作用，并且在生活、工農(nóng)業(yè)用水供給和抗旱防洪排澇等方面也具有巨大作用。實踐表明[2]，將泵站建設(shè)于水土資源較好的區(qū)域，同時做好灌排泵站的運行管理，將進一步提高農(nóng)田灌溉能力以及增大灌溉范圍，配合先進的農(nóng)業(yè)技術(shù)和種子可明顯增加單產(chǎn)量。對此，有效管理與檢修泵站，確保泵站安全穩(wěn)定的運行具有極其重要的意義。

1 抽水泵站故障與檢修

1)泵不能啟動。故障原因：繞組、電纜、控制盒、接頭等短路以及無電力供應(yīng)。檢修對策：檢查電纜、繞組、接線頭等位置，查看電能是否供應(yīng)正常以及控制盒電源狀態(tài)。

2)泵運轉(zhuǎn)但無流量。故障原因：泵反轉(zhuǎn)、出水排放閥門和氣塞問題。檢修對策：更換二線電源線、關(guān)閉總點源，打開閥門檢查其安裝方向是否正確，按照泵的安裝方法對是否加設(shè)釋放閥檢查并分析，多次停止與啟動泵站(啟停間隔2-3min)，頻繁關(guān)閉與開啟閥門等。

3)泵無法啟動、斷路器熔斷。故障原因：泵堵塞、浮球故障、電纜、繞組或接頭位置短路。檢修對策：切斷電源清除水池中垃圾、復位后再次試用，對旁路浮球開關(guān)能否啟動泵實行查看，若能便檢查浮球開關(guān)，對電纜、繞組以及接頭等位置利用歐姆表檢查。

4)泵不能停止。故障原因：工作位卡住浮子、浮球失靈或開關(guān)故障。檢修對策：松開浮子適當調(diào)整其位置，結(jié)合實際要求檢查并更換。

5)泵啟動停止過于頻繁。故障原因：逆止閥位置發(fā)生故障導致水體導流，開關(guān)設(shè)施的距離太小。。檢修對策：維修與檢查閥門，重新調(diào)整浮球延長其運行時間。

6)泵揚程或流量降低。故障原因：泵被堵塞、出水管被堵塞、泵反轉(zhuǎn)、底座或葉輪嚴重磨損、泵輸送揚程過大、抽吸介質(zhì)走旁路、出水管發(fā)生滲漏。檢修對策：檢查管線更換或者清理出現(xiàn)問題的部位，關(guān)閉控制箱總電源調(diào)換成二相電源線，更換零件或者調(diào)整間隙，查看選型是否正確以及出水管尺寸是否合適，檢查閥門是否關(guān)死并實行泵站滿負載測試，查找滲漏點實施維修。

7)泵啟動后斷路器斷開。故障原因：大量沉積物堆積于渦殼底部位置、電機接線錯誤、電壓過大或過小。檢修對策：清理進水池、泵站等位置，明晰電纜編號及接頭變化、檢查糾正接線，將電壓利用變壓器調(diào)整至正常范圍，若電纜線長度太大使得壓降過大需要選用更粗的電纜線、盡量縮短電纜長度，檢查電壓若過小不再繼續(xù)使用[1-4]。

2 抽水泵的運行管理

結(jié)合泵站運行的實際情況、行業(yè)法規(guī)和相關(guān)政策，不斷完善泵站安全運行、養(yǎng)護維修和管理制度，建立有效的考核、分配、獎懲、崗位職責和培訓制度。實踐表明，做好泵站的檢修、運行管理工作能夠大幅度提升其功能效應(yīng)，較大的改變工程面貌，明顯增強工程的抗災能力。

2.1 排水系統(tǒng)

對于泵房滲漏水等廢水排放以及機組檢修主要應(yīng)用排水系統(tǒng)，而對有調(diào)相需求的還要考慮調(diào)相運行排水設(shè)置[3]。若以同一系統(tǒng)設(shè)計其他排水與檢修排水，為防止外水的倒灌應(yīng)考慮利用自流排水等方式。此外，需要考慮自動化設(shè)置設(shè)計調(diào)相排水與滲漏排水，而手動操作可以完成檢修排水。流道當中水位在脫水調(diào)相運行狀態(tài)時，要保持與葉輪下邊緣0.3-0.5m的距離，而進水池的最低運行水位需要高于排水泵道出口的上邊緣位置，并將拍門設(shè)置于管道位置。設(shè)計集水井過程中，應(yīng)按照6-8h的系統(tǒng)整體排水量計算其有效容積，在出水室內(nèi)部、出水管道和主泵進水最低點要設(shè)置放空管。設(shè)置排水管時，要防止管道受水生生物影響而堵塞。另外，蓄電池室排放的生活污水、酸性污水要符合行業(yè)標準及相關(guān)規(guī)范要求。

2.2 供水系統(tǒng)

為供給管理人員生活用水泵站需要配備供水系統(tǒng)，并為各輔助設(shè)備以及主泵機組提供潤滑、冷卻、消防等技術(shù)用水。各項用水需要達到流量、水壓以及水質(zhì)等要求，若水質(zhì)無法滿足使用標準或水源的含沙量過大，需要更換水源或者實行凈化處理。若利用自流供水可以從泵的出水管位置直接取水，若選用水泵供水則要配置能夠自動投入運行的備用泵。要合理控制供水管中的水流速度(一般為2-3m/s)，以流速1.5-2.0m/s作為供水泵進水管控制標準。

2.3 真空充水系統(tǒng)

如果淹沒渦式葉輪的深度<75%或者混流、軸流泵站的出水流道為虹吸式，該情況下必須設(shè)置真空充水系統(tǒng)。對此，要配備一臺備用、一臺工作共兩臺真空泵，需要考慮以下要求確定去容量：①流道當中空氣最大容積抽除時混流、軸流泵所需時間為10-20min；②保證抽真空系統(tǒng)的密封性良好；③若泵站利用虹吸式出水流道則能夠采取運行狀態(tài)下的駝峰負壓，從而發(fā)揮抽真空功能，但對啟動機組的抽氣時間步超過20min；④充水抽氣過程中，單泵的工作時間≤5min。

2.4 浸水管道與泵房出水管道

針對離心泵的出水管道和進水管道要控制流速處于2.0-3.0m/s、1.5-2.0m/s范圍，在符合如下配置要求的情況下設(shè)置離心泵的進水管件：①進水池最大運行水位不得低于水泵進口位置最低點，同時投入截流設(shè)施；②將1.25倍于進水管徑的拉拔管安裝于進口處，流速控制在1.0-1.5m/s范圍。

考慮以下要求合理配置離心泵出水管件：①將工作閥安設(shè)于出口處，并利用液壓操作蝶閥配置于較長管道、較高揚程的大型泵站；②設(shè)計工作閥門額定工作壓力和操作力矩過程中，應(yīng)達到啟動和關(guān)閥時水泵的相關(guān)要求；③將半固定式伸縮節(jié)設(shè)置于出水管上，以方便水泵拆卸和安裝為原則確定合理的安裝位置，出水管不安設(shè)逆止閥。

2.5 水錘及其防護部分

若水錘危害可能存在于泵站中，則將水錘計算貫穿于設(shè)計的各個環(huán)節(jié)，從根本上杜絕事故停泵的出現(xiàn)。

針對項目可行性研究階段和初步設(shè)計階段的水錘計算，應(yīng)用簡易圖解法、精度較高的特性先發(fā)計算，若無法滿足以下要求還應(yīng)實施有效的防護措施，準確計算瞬態(tài)參數(shù)防止停泵事故：①若斷流設(shè)置設(shè)為快速閘門或者拍門，應(yīng)考慮水錘防護相關(guān)要求合理確定斷流時間；②為確保動作的可靠性、準確性真空破壞閥的過流面積要保證充足；③水柱斷裂的情況不應(yīng)存在于管道的任何部位；④水泵出口額定壓力的150%通常作為最高壓力極限；⑤對于40%額定轉(zhuǎn)速的運行時間，立式機組≤2min；⑥額定轉(zhuǎn)速的120%為離心泵最大反轉(zhuǎn)速度的極限，而轉(zhuǎn)速持續(xù)超過額定轉(zhuǎn)速的時間應(yīng)控制在2min以內(nèi)[5-8]。

3 結(jié) 論

總體而言，泵站對保障區(qū)域防洪、供水、糧食安全及農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)發(fā)揮著關(guān)鍵作用，水利工程中泵站工程占據(jù)著重要地位，為確保泵站的正常運行必須實行有效的維護和運行管理。對于泵站水泵的維護需要有豐富的管理經(jīng)驗、必備的專業(yè)知識，同時要求管理者將積極主動的精神投入到實際的管理工作中。只有全面的維修檢查抽水泵的故障，形成細致的運行管理體系，才能確保泵站能夠穩(wěn)定、安全的運行。為充分發(fā)揮泵站的社會、經(jīng)濟效益，促進水利事業(yè)的更好發(fā)展還需要管理人員投入更多的精力。