浅析小型立式轴流泵站检修排水设计.pdf

浅析小型立式轴流泵站检修排水设计乐生耀 l 5 5 【 泵 站】 浅析小型立式轴流泵站检修排水设计 乐 生 耀 ( 天津 市水利勘测设 计院 ， 天津 3 0 0 2 0 4 ) ( 摘要 文章通过 实例 ， 从平原地 区采用较 多的立式轴流泵站检修 内容入手， 介 绍泵站检修排水 设计。 为小型泵站设计提供参考。 ( 关键词 小型泵站 ； 检修 ； 排水 中图分类号： T V 2 2 2 文章标识码： B 文章编号： 1 0 0 9 0 0 8 8 ( 2 0 1 5 ) 0 4 0 1 5 5 0 2 1 小型泵站检修排水工况分析 大中型轴流泵站一般采用检修 闸门 + 压力井盖 + 积水廊道的方式将检修排水和渗漏、 润滑排水一同 由 排水泵排出。这样设置操作简单 ， 方便运用 。但有时 由于水质较差 ， 泥沙含量较多 ， 容易在集水廊道入 口处 发生淤塞 ， 而集水廊道一般都设置在流道层末端 ， 紧靠 泵站后墙 ， 一旦淤塞 ， 清通比较麻烦。 小型泵站设计标准低 ， 经常采用 临时排水设备进 行检修排水。水工部分的检修设计相应有所 简化 ， 有 的没有进水闸， 有的取消了集水廊道 ， 有的取消了压力 井盖 ， 但取消 、 简化的前提是不能影 响泵站检修 ， 也不 能增加检修难度。 以下就什么样的检修情况和故 障需要进行排水 ， 以及在检修时需要拆装机组 的情况下 ， 是否可 以不设 置排水设施等问题 ， 用检修主要内容及 常见故障处理 情况表来说明。 表 1 、 表 2对是否拆装机组进行 了分析 ， 从表中可 表 1 立式轴流 泵主 要检修 内容 以看出： 并不是所有的水泵检修工作或故 障都需要拆 装机组 ， 拆装机组确实能解决大部分问题 ， 但 由于技术 难度较 高， 需要控制高程 、 水平、 同心 、 摆度、 间隙等。 运行管理中， 遇到故障优先考虑的还是其他途径解决 ， 实在解决不 了才进行拆装 。比方说 ， 较为 常见 的诸如 杂物、 淤泥引起的部分问题只需要进入流道层清除杂 物或淤积就能解决。对于这种需要进入流道层操作的 检修方式 ， 就应当进行排水 。 因此 ， 小型泵站设计均应考虑流道层排水的措施 ， 下面通过一个设计实例来具体说明。 ( 5 ) 如果天然来水流量位于 6 0 01 0 0 0 m s之 间时， 所有 闸门的开启度要控制在 1 3 m以内， 同时各 个 闸门之间的开启差要在 0 6 5 以内。 根据该水 电站所在的洪水过程线来分析 ， 来水流 量从 4 0 0 m s 演变 为 1 0 0 0 m s的时间相差 5个 h 以上 ， 而由 1 0 0 0 m s 演变为 P l O 、 P 5 、 P 3 3 3 洪 峰流量的时间相差都在 l 7 个 h以上， 另外该水电站所 在干流沿岸上有专门的洪水侧报 系统 ， 洪峰从上游的 发 电站传播到下游的时间需要 l 6个 h ， 所以上文分析 的闸门调度方式可以正常运行。 经过多次优化设计 ， 该发电站闸门启闭机通过选用 1 5台固定式启闭机， 发现比原来 4台移动式启闭机更加 经济实惠， 而且工作效率比较高， 这样的设计会使闸坝闸 门调度更灵活有效， 发电效率比先前也有很大提升。 4 结论 经过以上分析可 以得 出， 在对水电站闸坝 闸门改 造设计时要注重闸坝消力池的尺寸控制 、 二台机运转 的正常运用等方面 ， 控制消力池 的尺寸时要考虑到消 力墩装置的影响， 对消力池 的具体深度、 长度等方面进 行重新设计 ； 选择启闭机之前 ， 要优先考虑 固定式启闭 机和移动启闭机 ， 保证整个工程使用的启 闭机既能提 高工作效率 ， 又能达到经济实惠的目的。 ( 编校 ： 郭宝丽) 收稿 日期 ： 2 0 1 5 0 81 1 作者简介： 徐会清( 1 9 8 2一) ， 工程师， 主要从事水利水电工 程 工作。 1 5 6 内 蒙 古 水 利 2 0 1 5年第 4期 ( 总第 1 5 8期 ) 表 2 立式轴流泵常见故障原 因及消除方法 故 障 原 因 处 理 方 法 是 磊 装 橡胶轴承磨损， 泵轴弯曲 调换橡胶轴 承， 校正泵轴 拆装 叶片外缘与泵壳有摩擦 检查 叶片磨损程度 ， 重新 调整安装 拆装 振动和 水泵叶片绕有杂物 清除杂物 视需要 并 叶O r a l 缘与泵壳有摩擦 检查并调整转子部件 的垂直度 拆装 泵轴弯 曲或泵轴与传动轴不 同心 校正泵轴， 调整 同心度 拆装 进水 流态不稳 定， 产生旋涡及气蚀 改善进水 条件 、 调节运行 工况 视需要 叶轮旋转方向不对， 调整水泵的旋转方向 ， 水泵不 叶片装反或水泵转速太低 调正叶片的安装位置或增加水泵转速 。轵 出水或 叶片绕有大量杂物 清除杂物 视需要 水量 不足 水泵进 口被淤泥堵塞 排水清淤 不拆装 叶片外缘磨损或叶片部分击碎 修补或更换叶片 拆装 2 小型泵站检修排水设计 实例 天津地区某排水泵站 ， 设计流量 为 2 i n s ， 干室 型 ， 采用 2台 6 0 0 Z L B一1 2 5立式轴流泵 ， 泵站 紧邻渠 道 ， 侧向进水 ， 在泵站进 口渠道两侧各护砌 1 0 i n宽， 作 为进水前池 ， 前池无进水闸。 因流量较小 ， 设计人员认为小型轴流泵结构简单 ， 重量较轻 ， 检修周期长 ， 检修时可先关闭工作 闸门， 通 过泵房内电动单梁起重机 吊起 水泵进行检修。因此 ， 未设置集水廊道和压力井盖 ， 仅在流道层进 口设 置了 工作 闸门， 见图 1 。 图 1 小型泵站检修 排水设计 一 图 2 小型 泵站检修 排水设计 二 根据前面的分析 ， 这样设计 显然有 问题。前池未 设闸门， 如果泵站工作闸门不关 闭， 在渠道的补充下， 无论怎样排水 ， 除非将渠道排空 ， 否则前池及流道层将 总是满水状态。当工作 闸门关闭时 ， 流道层 内形成 了 封闭空间， 只有将水泵拆除方能进行流道层 的排水作 业 ， 然后才能进入流道层。这样设计 ， 一旦需要进入流 道层检修 ， 要不得在渠道打围堰排水 ， 要不得把水泵机 组进行拆装 。围堰的工程量大 ， 需要大型机械 ； 拆装 的 技术难度大， 需要专业技术人员 。如果是大修 ， 还值得 动用大型机械和专业人员 ； 如果是小故障， 则显浪费 。 因此 ， 在后续设计 中进行 了修改 ， 提出了两个方 案 ： 一是在水泵层恢复压力井盖， 需要进入流道层时可 关闭工作闸门， 打开压力井盖利用临时排水设备排 出 流道层 的水 ， 然后进人检修。二是将 工作 闸门向渠道 侧平移 ， 增加闸门胸墙 ， 在胸墙后 和流道层进 口之问留 出进人通道。需要检修时 ， 关闭工作闸门， 利用该通道 采用临时排水设备， 将水排净， 从通道中进人检修。经 比选 ， 最终采用了方案二 ， 见图2 。 3 小型泵站检修 排水常规方案 平原区的小型泵站检修排水设计 ， 对于设有前池 进水闸的泵站 ， 检修时可以将进水闸关闭， 利用主泵拉 低进水池水位 ， 最后采用 临时排水设备抽排进水池余 水 ， 从而进人流道层检修。这样设计可 以不设检修 闸 门， 缩短墩墙长度 ， 但检修 时所有水泵 都不能使用 ， 保 证率低。如果要求单泵检修 ， 可在墩墙增加检修闸门。 对于没有前池的泵站 ， 一般在墩墙设一套检修 闸 门， 闸门与泵房 间留出进人流道层 的通道 ， 需 要检修 时， 放下检修 闸门即可实现单泵检修 。这样设计保证 率高 ， 可实现单泵检修 ， 但泵房墩墙较长。实例中介绍 的就属于没有前池的情况 ， 其 中设计的多套工作 闸门 也可换成一套检修闸门， 在墩顶增设排架柱和电葫芦， 来实现单泵检修。 在设计 中还应具体情况具体分析。如何确定检修 方案 ， 是否设置压力井盖 ， 是否设集水廊道等问题还需 要进行经济技术比较并与业主沟通。 4结语 检修排水在泵站设计 中不可或缺。在类似这些容 易忽视的地方 ， 设计人员一定要把各方面设计 内容 及 相关性了解清楚 ， 反复考量能否达到工程设计的各部 分功能 ， 并要与管理单位进行充分沟通交流 ， 才能做出 合理的设计方案。 ( 编校 ： 王宇霞) 收稿 日期 ： 2 0 1 50 8 2 0 作者简 介 ： 乐生耀 ， 现从 事水利勘 测设计工作。