排澇泵站新型閘泵分離及水下盲裝耦合技術研究與應用

1、工程概述

新泉寺新建排澇泵站位於(yu) 湖南嶽陽的湘陰縣新泉寺鎮,泵站負責排除東(dong) 爛泥湖、鏡明河及五個(ge) 垸子的部分洪水,共計排澇麵積為(wei) 99.15 km?。經調查,原爛泥湖區各堤垸排澇工程建設標準低，大多建設於(yu) 20世紀60-70年代:無積水外排能力，區域內(nei) 積水隻能依靠相鄰排區的外排泵站，且相鄰排區僅(jin) 能滿足自身排澇要求;鏡明河出口無外排泵站,此處建有新泉寺水閘，當外河水位高時,內(nei) 河漬水無法自流外排。新泉寺水閘位於(yu) 鏡明河河口入湘江處(湘資垸與(yu) 嶺北垸防洪大堤交匯處，工程所在位置外河為(wei) 湘水西支。

通過在鏡明河河口新泉寺水閘上遊處新建新泉寺泵站，提高爛泥湖區內(nei) 堤垸的防洪能力，使區內(nei) 形成“自排、調蓄、提排”相結合的排澇工程體(ti) 係。泵站設計排澇裝機流量為(wei) 45.56 m%s,裝機功率為(wei) 3 200 kW。

2、傳(chuan) 統排澇泵站存在的主要問題

目前水利工程中排澇泵站主要有傳(chuan) 統型泵站和閘泵18新利娱乐手机版兩(liang) 種類型。

傳(chuan) 統型泵站,主要包括水泵站設備、泵房、附屬設備及穿堤建築物工程等,投資規模較大,需征收建築用地。項目施工需要破除堤防、中斷交通,工程建設過程中風險較高、協調管理難度大。

閘泵18新利娱乐手机版，通過利用泵站的水泵流道及增設控製流道閘門實現閘泵一體(ti) 化布置。閘泵18新利娱乐手机版,將潛水電泵直接設置在鋼閘門上,鋼閘門既是擋水結構又是潛水電泵運行時的受力結構,鋼閘門及潛水電泵重量分別超過10t時，閘泵一體(ti) 化設計對設備升降安裝造成極大困難,並導致設備安裝及維護工藝複雜，

3、結構設計

為(wei) 解決(jue) 傳(chuan) 統排澇泵站存在的諸多問題，在閘泵一體(ti) 化設計基礎上創新性地提出了泵站閘泵分離及水下盲裝耦合技術,采用“閘門”+“潛水電泵”的閘泵分離技術,相比於(yu) 閘泵18新利娱乐手机版,安裝及維護工藝簡單,並解決(jue) 了閘泵18新利娱乐手机版設備升降安裝困難等問題閘泵分離是閘門及潛水電泵分開獨立布置的技術。閘門與(yu) 設置在流道側(ce) 壁上的安裝槽相匹配設置,且閘門上設有用於(yu) 水流通過的過水孔，潛水電泵通過調節式連接件設置在閘門的一側(ce) ，潛水電泵包括水泵本體(ti) 以及設置在水泵本體(ti) 上與(yu) 過水孔相匹配的耦合件，耦合件能使經過水孔來的流水由水泵本體(ti) 排出。在水泵周圍設置了兩(liang) 條導軌組，能夠實現水泵機組沿流道垂直方向和水平方向的雙重位置精準調節，確保水泵與(yu) 閘門密封耦合,操作簡單,能有效實現排洪。水下盲裝耦合技術利用水泵導向杆與(yu) 閘門導入槽正常耦合,耦合法蘭(lan) 與(yu) 閘門耦合密封,此時導向杆與(yu) 導向槽是有距離的,在潛水電泵啟動時,利用水泵本體(ti) 反推力的作用,水泵向鋼閘門側(ce) 移動,達到自動密封的條件從(cong) 而正常排澇。閘泵密封耦合時,其閘門導向槽及底座混凝土與(yu) 軌道的組合大大增加了水泵運行的強度、剛度、穩定性。見圖1。

4、設備安裝工藝

項目完成土建工程施工後，開始泵站金屬結構和機電設備的安裝工作。設備安裝工藝流程見圖 2:

1)      閘門安裝。設備安裝時,要先完成泵站的行車安裝,確保後續的設備安裝具備起吊作業(ye) 的條件。鋼閘門在車間按設計圖紙加工成型後運輸至泵房,要把耦合件的製作精準度作為(wei) 質量控製的重點，安裝過程中預埋件、止水的安裝精度,其誤差不得大於(yu) 規範規定。

2)潛水電泵安裝。潛水電泵安裝時,在安裝現場將潛水電泵底部導向輪組件用螺栓與(yu) 潛水電泵臨(lin) 時組裝成一體(ti) ,利用調試好的卷揚機升降潛水電泵,使潛水電泵的耦合平麵板在自身重力作用下能順暢地進入閘門耦合板(粗調)。分別調整導軌與(yu) 導向輪之間距離(精調),使閘門耦合板與(yu) 水泵進水端耦合平麵及中心位置等符合要求，將底部兩(liang) 根30"輕軌焊接在底部預埋底板上,保證潛水電泵底部滾輪壓到兩(liang) 輕軌上,同時保證兩(liang) 輕軌間距為(wei) 1800mm 且相對流道中心線對稱。導軌、潛水電泵、鋼閘門聯調,導軌與(yu) 預埋底板焊接前,機組耦合法蘭(lan) 應與(yu) 閘門上的耦合法蘭(lan) 處於(yu) 密封狀態。

將兩(liang) 側(ce) 連接支架組件與(yu) 水泵臨(lin) 時固定,調節尺寸使第一導向輪落入兩(liang) 側(ce) 導向門槽,兩(liang) 邊間距相等,同時檢查小滾輪與(yu) 導向槽基礎豎麵角鋼之間間距是否滿足設計要求，如不滿足可調整導向輪組件與(yu) 連接支架之間平墊片的數量。重複升降水泵,重新調整兩(liang) 側(ce) 導向控製組件位置,直至將電泵沿基礎兩(liang) 側(ce) 導向槽逐漸下落在下落過程中電泵進水口法蘭(lan) 會(hui) 自動落入閘門出口側(ce) 導向槽,一直下落到預定位置,即保證閘門孔中心線與(yu) 電泵進、出水口中心線重合,耦合平麵應嚴(yan) 密無縫隙潛水水泵安裝完成。

5、泵站運行作業(ye) 程序

根據閘泵分離技術的特點，製定了泵站啟動機組運行的作業(ye) 程序,具體(ti) 的作業(ye) 流程包括:檢查-→低壓送電-→關(guan) 閉機組閘門-→落水泵-→開啟防洪閘門-→準備啟動-→啟動-→運行觀察。1)檢查:各電氣控製櫃是否關(guan) 閉良好-→PT 櫃電

3)“閘泵”水下盲裝耦合。將閘門關(guan) 閉,操作橋式起重機和自動抓梁聯動,緩慢移動至閘門位置上方，人工配合液壓抓梁平穩後使液壓抓梁上定位槽對準閘門定位銷,緩慢落下抓梁就位後操作抓梁穿銷。穿銷到位後提升閘門(3~5)cm,人工分別移除閘門兩(liang) 側(ce) 鎖定銷操作起重吊將閘門緩緩落入到位(當吊繩鬆弛時表示到位)。將潛水電泵稍微提升,檢查清理泵坑垃圾後方可開始潛水電泵下降與(yu) 閘門耦合，人工下入吊籃內(nei) 移除水泵鎖定栓銷;操作卷揚式啟閉機將水泵緩慢下落使水泵與(yu) 閘門耦合後下落到位。

4)“閘泵”分離。泵站停止運行後,提升潛水電泵,利用鋼吊籃上的卷揚機升降潛水電泵。閘門提升,起重機配合液壓抓梁緩慢移動至閘門槽位置上方，人工配合液壓抓梁平穩後使液壓抓梁緩慢下降落入閘門槽緩慢下降抓梁至閘門就位，操作抓梁穿銷到位後提升閘門。當閘門鎖口完全露出鎖定麵(2~5)cm 時停止提升,人工將閘門鎖銷栓入鎖口後,下降閘門鎖定,此時應注意防止鎖銷滑出。

5)試運行。無水情況下全行程啟閉試驗，試驗過程檢查滑道的運行有無卡阻現象,開展“閘泵”水下盲裝耦合與(yu) 分離測試,確保設備安裝全部正常,並啟動泵站的試運行,檢驗泵站設備的穩定性、可靠性壓指示是否符合-→站變櫃是否通電-→軟啟動櫃及補償(chang) 櫃是否處於(yu) 通電就緒狀態-→軟啟動櫃內(nei) 手搖式真空斷路器是否處於(yu) 停用位置-→低壓出線櫃內(nei) 各出線端塑殼斷路器的開合情況。

2)低壓送電:將低壓出線櫃內(nei) 的“移動吊車”和“水泵啟閉”斷路器開關(guan) 調至“ON”的位置-→如需要,可將“廠內(nei) 照明”開關(guan) 調至“ON”的位置。

3)關(guan) 閉機組閘門:操作移動梁式起重吊和液壓自動抓梁,將需要的閘門閉落就位並提升出液壓抓梁。

4)落水泵:操作升降卷揚機將潛水電泵落下與(yu) 閘門耦合就位。

5)啟動:當軟啟動櫃各信息指示燈(備妥、蓄能準啟、停止)亮起,可根據選擇的啟動模式按鍵啟動運行。

6)運行觀察:啟動後及時觀察其運行電流、電壓狀況,正常運行中每小時觀察記錄相應運行狀況

6、結語

湘陰縣新泉寺排澇泵站工程，經曆了多次洪水的考驗,上遊排區的汛情得到了有效控製,確保了當地人民群眾(zhong) 生命財產(chan) 安全。通過采取“閘泵分離技術"和“水下盲裝耦合技術”解決(jue) 了傳(chuan) 統泵站和閘泵18新利娱乐手机版存在的諸多問題。

洞庭湖是我國四大淡水湖之一,受全球氣候變暖,水利工程建設、圍湖造田及湖區周圍城鎮化等眾(zhong) 多因素的影響,導致洞庭湖區調蓄能力嚴(yan) 重下降,洪澇災害頻發,製約了當地社會(hui) 、經濟、環境的可持續發展。本項目的成功建設與(yu) 運營，為(wei) 洞庭湖區其他排澇泵站的建設,提供了一種新模式,創造了新經驗。