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摘要:扬水泵站是为水提供势能和压能,解决无自流条件下的排灌、供水和水资源调配唯一动力来源,而泵站电气设备管理与维护是保证泵站正常运行的关键之一。现代农业建设项目在全国都具有一定的影响力,为了能使扬水泵站长久发挥效益,让人民群众真正得到实惠,我们就必须认真做好扬水泵站水力机械和水泵建筑结构与安全的措施。
关键词:扬水泵站;水力机械;运行管理
泵站是解决洪涝灾害、干旱缺水、水环境恶化当今三大水资源问题的有效工程措施之一,承担着区域性的防洪、除涝、灌溉、调水和供水的重任,主要用于农田排灌、城市给排水以及跨流域调水等,在水资源的合理调度和管理中起着不可替代的作用。同时,泵站又为耗能大户,设备维护和更新费用高,因此,泵站的安全运行、优化管理以及养护就显得尤为重要。为了确保水泵站建设项目中的扬水泵站长久发挥效益,文章从泵房整体稳定性、机械设备和电气设备几个方向,对供水泵站结构设计和安全管理运行提出了一些看法。
1 泵房稳定分析及地基处理
1.1 泵房稳定分析
泵房稳定分析可采取一个典型机组段或一个联段作为计算单元。用于泵房稳定分析的荷载应包括:自重、静水压力、扬压力、土压力、泥沙压力、波浪压力、地震作用及其他荷载等。其计算应遵守下列规定:
(1)自重包括泵房结构自重、填料质量和永久设备质量。
(2)静水压力应根据各种运行水位计算。对于多泥沙河流,应考虑含沙量对水容重的影响。
(3)扬压力应包括浮托力和渗透压力。渗透压力应根据地基类别,各种运行情况下的水位组合条件,泵房基础底部防渗、排水设施的布置情况等因素计算确定。
(4)土压力应根据地基条件。回填土性质、泵房结构可能产生的变形情况等因素,按主动土压力或静止土压力计算。计算时应计及填土面上的超载作用。
(5)泥沙压力应根据泵房位置、泥沙可能淤积的情况计算确定。
(6)波浪压力可采用官厅一鹤地水库公式或莆田试验站公式计算确定。在设计水位时,风速宜采用相应时期多年平均最大风速的1.5~2.0倍;在最高运行水位或洪(涝)水位时,风速宜采用相应时期多年平均最大风速。
地震作用可按国家现行标准《水工建筑物抗震设计规范》的规定计算确定。其他荷载可根据工程实际情况确定。设计泵房时应将可能同时作用的各种荷载进行组合。
1.2 泵房地基稳定性处理
泵房的地基处理方案应综合考虑地基土质、泵房结构特点施工条件和运行要求等因素,经技术经济比较确定。换土垫层桩基础、沉井基础、振冲砂(碎石)桩和强夯等常用地基处理设计应符合国家现行标准《水闸设计规范》及其他有关专业规范的规定。泵房地基中有可能发生“液化”的土层应挖除。当该土层难以挖除时,宜采用桩基础、振冲砂桩或强夯等处理措施,也可结合地基防渗要求,采用板桩或截水墙围封。泵房地基为湿陷性黄土地基,可采用重锤表层夯实、换土垫层、灰土桩挤密、桩基础或预浸水等方法处理,并应符合现行国家标准《湿陷性黄土地区建筑规范》的规定。泵房基础底面下应有必要的防渗设施。泵房地基为膨胀土地基,在满足泵房布置和稳定安全要求的前提下,应减小泵房基础底面积,增大基础埋置深度。
2 水泵站水力机械及辅助设备要求
(1)应满足泵站设计流量、设计扬程及不同时期供排水的要求。
(2)在平均扬程时,水泵应在高效区运行;在最高与最低扬程时,水泵应能安全、稳定运行。
(3)应优先选用国家推荐的系列产品和经过鉴定的产品。当现有产品不能满足泵站设计要求时,可设计新水泵。
(4)具有多种泵型可供选择时,应综合分析水力性能、机组造价、工程投资和运行检修等因素择优确定。条件相同时宜选用卧式离心泵。
多泥沙水源主泵选型除符合以上规定外,还应满足下列要求:(1)应优先选用汽蚀性能好的水泵。(2)机组转速宜较低。(3)过流部件应具有抗磨蚀措施。(4)水泵导轴承宜用清水润滑或油润滑。(5)主泵台数宜为3~9台,流量变化幅度大的泵站,台数宜多;流量比较稳定的泵站,台数宜少。(6)备用机组数的确定应根据供水的重要性及年利用小时数确定,并应满足机组正常检修要求。(7)对于叶轮名义直径大于或等于160mm的轴流泵和混流泵,应有装置模型试验资料;当对过流部件型线做较大更改时,应重新进行装置模型试验。(8)离心泵和蜗壳式混流泵可采用车削调节方式改变水泵性能参数,对车削后的叶轮必须做静平衡试验。(9)水泵可降速或增速运行 增速运行的水泵,其转速超过设计转速5%时,应对其强度、磨损、汽蚀、水力振动等进行论证。
总结:
为保障水泵的正常运行,泵站有专业的水工日常维护队伍,对所有水工建筑物进行不定期日常检查,及时对厂房及照明系统进行维修,泵站巡线人员如发现水工设施受损,可即刻通知维护队伍进行维修,及时消除安全隐患。水泵日常维护工作的好坏直接影响着泵站供水生产,水泵维护工作要有计划性、统筹性、实效性,要分清日常维护工作的轻重缓急,有效解决生产中出现的问题,确保供水设备设施的安全完好。水泵建筑物的完好有效地保证了机电设备的正常运行,供水生产任务也就得以顺利完成,两者是相辅相成的。
参考文献
[1] 刘竹溪,冯广志.中国泵站工程[M].北京:水利电力出版社,1993.
关键词:扬水泵站;水力机械;运行管理
泵站是解决洪涝灾害、干旱缺水、水环境恶化当今三大水资源问题的有效工程措施之一,承担着区域性的防洪、除涝、灌溉、调水和供水的重任,主要用于农田排灌、城市给排水以及跨流域调水等,在水资源的合理调度和管理中起着不可替代的作用。同时,泵站又为耗能大户,设备维护和更新费用高,因此,泵站的安全运行、优化管理以及养护就显得尤为重要。为了确保水泵站建设项目中的扬水泵站长久发挥效益,文章从泵房整体稳定性、机械设备和电气设备几个方向,对供水泵站结构设计和安全管理运行提出了一些看法。
1 泵房稳定分析及地基处理
1.1 泵房稳定分析
泵房稳定分析可采取一个典型机组段或一个联段作为计算单元。用于泵房稳定分析的荷载应包括:自重、静水压力、扬压力、土压力、泥沙压力、波浪压力、地震作用及其他荷载等。其计算应遵守下列规定:
(1)自重包括泵房结构自重、填料质量和永久设备质量。
(2)静水压力应根据各种运行水位计算。对于多泥沙河流,应考虑含沙量对水容重的影响。
(3)扬压力应包括浮托力和渗透压力。渗透压力应根据地基类别,各种运行情况下的水位组合条件,泵房基础底部防渗、排水设施的布置情况等因素计算确定。
(4)土压力应根据地基条件。回填土性质、泵房结构可能产生的变形情况等因素,按主动土压力或静止土压力计算。计算时应计及填土面上的超载作用。
(5)泥沙压力应根据泵房位置、泥沙可能淤积的情况计算确定。
(6)波浪压力可采用官厅一鹤地水库公式或莆田试验站公式计算确定。在设计水位时,风速宜采用相应时期多年平均最大风速的1.5~2.0倍;在最高运行水位或洪(涝)水位时,风速宜采用相应时期多年平均最大风速。
地震作用可按国家现行标准《水工建筑物抗震设计规范》的规定计算确定。其他荷载可根据工程实际情况确定。设计泵房时应将可能同时作用的各种荷载进行组合。
1.2 泵房地基稳定性处理
泵房的地基处理方案应综合考虑地基土质、泵房结构特点施工条件和运行要求等因素,经技术经济比较确定。换土垫层桩基础、沉井基础、振冲砂(碎石)桩和强夯等常用地基处理设计应符合国家现行标准《水闸设计规范》及其他有关专业规范的规定。泵房地基中有可能发生“液化”的土层应挖除。当该土层难以挖除时,宜采用桩基础、振冲砂桩或强夯等处理措施,也可结合地基防渗要求,采用板桩或截水墙围封。泵房地基为湿陷性黄土地基,可采用重锤表层夯实、换土垫层、灰土桩挤密、桩基础或预浸水等方法处理,并应符合现行国家标准《湿陷性黄土地区建筑规范》的规定。泵房基础底面下应有必要的防渗设施。泵房地基为膨胀土地基,在满足泵房布置和稳定安全要求的前提下,应减小泵房基础底面积,增大基础埋置深度。
2 水泵站水力机械及辅助设备要求
(1)应满足泵站设计流量、设计扬程及不同时期供排水的要求。
(2)在平均扬程时,水泵应在高效区运行;在最高与最低扬程时,水泵应能安全、稳定运行。
(3)应优先选用国家推荐的系列产品和经过鉴定的产品。当现有产品不能满足泵站设计要求时,可设计新水泵。
(4)具有多种泵型可供选择时,应综合分析水力性能、机组造价、工程投资和运行检修等因素择优确定。条件相同时宜选用卧式离心泵。
多泥沙水源主泵选型除符合以上规定外,还应满足下列要求:(1)应优先选用汽蚀性能好的水泵。(2)机组转速宜较低。(3)过流部件应具有抗磨蚀措施。(4)水泵导轴承宜用清水润滑或油润滑。(5)主泵台数宜为3~9台,流量变化幅度大的泵站,台数宜多;流量比较稳定的泵站,台数宜少。(6)备用机组数的确定应根据供水的重要性及年利用小时数确定,并应满足机组正常检修要求。(7)对于叶轮名义直径大于或等于160mm的轴流泵和混流泵,应有装置模型试验资料;当对过流部件型线做较大更改时,应重新进行装置模型试验。(8)离心泵和蜗壳式混流泵可采用车削调节方式改变水泵性能参数,对车削后的叶轮必须做静平衡试验。(9)水泵可降速或增速运行 增速运行的水泵,其转速超过设计转速5%时,应对其强度、磨损、汽蚀、水力振动等进行论证。
总结:
为保障水泵的正常运行,泵站有专业的水工日常维护队伍,对所有水工建筑物进行不定期日常检查,及时对厂房及照明系统进行维修,泵站巡线人员如发现水工设施受损,可即刻通知维护队伍进行维修,及时消除安全隐患。水泵日常维护工作的好坏直接影响着泵站供水生产,水泵维护工作要有计划性、统筹性、实效性,要分清日常维护工作的轻重缓急,有效解决生产中出现的问题,确保供水设备设施的安全完好。水泵建筑物的完好有效地保证了机电设备的正常运行,供水生产任务也就得以顺利完成,两者是相辅相成的。
参考文献
[1] 刘竹溪,冯广志.中国泵站工程[M].北京:水利电力出版社,1993.