減少汙水管網泵站故障的設計措施及安裝注意事項

在市政管網汙水泵站運行過程中，汙水中的垃圾較多，成分複雜。需要特別注意對汙染物的攔截及水泵選型!。一般要求水泵具有較強抗堵塞能力，在使用過程中，汙水內(nei) 含有大量大顆粒和長纖維雜質，縱使采用抗堵塞能力較好的流道式葉輪仍然難以滿足現場需求，故障頻發，根據東(dong) 莞市水生態五期第一標段項目統計，水泵卡死和燒毀現象頻發，不但運維成本高而且堵塞影響汙水排放，嚴(yan) 重時會(hui) 導致城市內(nei) 澇。嚴(yan) 重影響市容市貌及水環境安全。加之泵站常位於(yu) 市區繁華地段，人流量大，電氣設備防漏電十分重要。

1、工程概況

東(dong) 莞市水生態五期第一標段工程-常平鎮鎮截汙管網工程包括寒溪河東(dong) 西部片區和廣梅汕南北部片區，4個(ge) 片區麵積共計105 km，常住人口40.3x10人，該工程汙水管道總長 131.525 km,主要管徑為(wei) DN400~ DN1200。共設計一體(ti) 化汙水提升泵站4座，泵站外殼采用玻璃鋼材質，內(nei) 部配套汙水提升的相關(guan) 水泵及管路。18新利娱乐手机版采用沉井施工，完成後采用吊裝方式泵站內(nei) 安裝，

東(dong) 莞市水生態五期第一標段位於(yu) 東(dong) 江南部泛洪區，主要河流包括寒溪河和石馬河，工程所處的河口三角洲河湧密布。屬於(yu) 南亞(ya) 熱帶海洋性季風氣候。全鎮降雨充沛，多年平均降水量1970mm。雨量常年集中在4-9月份，占全年降水量的 87.6%。為(wei) 節約工程投資，減少管網平均埋深，城市汙水管網一般設計提升泵站接力排水，在低窪地段汙水難以排入汙水處理廠，也需要設計提升泵站。近年來隨著環境保護要求的提高泵站的穩定運行顯得尤為(wei) 重要，而泵站穩定運行的保證需要多種措施並用，設計主要是對各類垃圾的防治，避免堵塞汙水管網及水泵，過程安裝工作也要對質量安全細致考慮。東(dong) 莞市水生態五期第一標段各泵站設備參數見表1。

2、減少水泵故障的設計措施

2.1 大體(ti) 積類垃圾防治的設計措施城市汙水管網[2]中大體(ti) 積類垃圾主要有石塊、磚頭、木方等。此類垃圾對葉輪損傷(shang) 大，且尺寸超過葉輪流道的較多，無法通過水泵排除。長期堆積將造成管道和泵站的堵塞，造成內(nei) 澇。再者若垃圾進入泵站內(nei) ，因泵站內(nei) 機電設備較多，垃圾對水泵、管道和電纜的衝(chong) 擊較大，容易造成機電設備零部件的鬆脫斷裂。泵站內(nei) 機電管路複雜垃圾進入泵體(ti) 後再清理也更困難。針對大體(ti) 積類垃圾的防治主要靠在泵站入口增設沉澱!池及格柵方法防治，沉澱池的大小根據管網埋深和流量計算後適當選擇，將垃圾收集在沉澱池後集中打撈。沉澱池垃圾的打撈可配套提籃格柵或傳(chuan) 送皮帶機。提籃格柵的優(you) 點是布局緊湊，設備較少，因此整體(ti) 空間大小要求低、投資小，較適合城市征拆困難的地段，缺點是自動化程度低，人工勞力消耗大，效率低。傳(chuan) 送皮帶機的優(you) 點是自動化程度及效率較高。缺點是設備多，投資大，因此整體(ti) 空間大小要求也較高，較適合城市征拆容易的地段。

在沉澱池的結構設計中，為(wei) 了提高沉澱池的打撈效果及泵站檢修的安全。在沉澱池人口加裝檢修閘門是較為(wei) 有效的選擇。加裝檢修閘門後可以使檢修工作在靜水工況下進行，檢修時間較長，也可關(guan) 閉閘門後，將沉澱池及泵站內(nei) 汙水排幹。檢修閘門的安裝主要有迎水壓和背水壓2種。迎水壓安裝因水壓的影響，將閘門推向底座，因此密封效果較好。背水壓恰好相反將閘門推離底座，因此密封效果較差，且對底座的牢固性要求靠，需要采用預埋方式將底座現澆在混泥土中，整體(ti) 性好，固定可靠。需要特別注意底座與(yu) 閘門的安裝精度，保證閘門封水效果。在沉澱池的出口需要安裝格柵。格柵的安裝需要注意網孔尺寸、材質和結構的強度。格柵孔網尺寸需要考慮後一級粉碎格柵功率、過流量及水泵流道的尺寸，格柵尺寸較小容易堵塞影響過流流量。經過工程實踐，選用邊長3cmm的網孔運用效果較好。格材質和結構強度現場使用較多的是玻璃鋼或者不鏽鋼，其中不鏽鋼格柵不建議采用網片衝(chong) 孔的方式，采用不鏽鋼條或者鋼棒焊接現場運用效果較好。

大體(ti) 積類垃圾數量多、體(ti) 積大，運維過程中需要加強巡查，及時清除，避免垃圾在沉澱池堆積過多後堵塞汙水管網，工程實踐中汙水管網堵塞後空間狹窄極難清除，且清除時需要增加額外的汙水倒排措施。

2.2 體(ti) 積較小垃圾防治的設計措施

在東(dong) 莞市水生態五期第一標段經過格柵後的垃圾，將進人粉碎格柵，粉粹格柵安裝在沉澱池下遊，泵站人口處，這樣垃圾經過沉澱池除去大體(ti) 積垃圾後，粉粹格柵的處理負擔大大減小，因此粉碎電機功率可以大大降低，從(cong) 而節約投資成本。經過粉碎後的垃圾也就能減少對泵站的衝(chong) 擊，

降低水泵堵塞頻率，增加機電設備壽命。

為(wei) 減少垃圾對粉碎格柵的堵塞卡死現象，工程實踐中粉粹格柵設置電機正反轉按鈕能有效解決(jue) 此故障，若有調件設置無人間斷啟動效果更好。2.3 長纖維類垃圾防治的設計措施

通過格柵孔後的垃圾經過粉粹格柵後仍然有大量長纖維類垃圾，此類垃圾因柔韌性強，粉粹格柵對長纖維類垃圾的處理能力很低，此類垃圾普遍較輕成懸浮狀態存在於(yu) 汙水管網中，如塑料或布條，普遍柔韌性較強。工程實踐表明即使使用切割泵也難以防治，此類垃圾的防治隻能靠改善水泵結構來達到防治效果，在汙水管網中應用最多的是流道式葉輪(從(cong) 葉輪的人口到葉輪的出口是1個(ge) 或2個(ge) 彎曲的流道，較適用輸送含有長纖維物質的汙水，抗纏繞及防堵塞性能較好)，但在東(dong) 莞市水生態五期第一標段工程應用實踐中表明:水體(ti) 垃圾進入水泵抗磨環(葉輪與(yu) 泵殼之間的環型間隙)造成堵塞停泵情況較多，根據現場運維統計，雨季的堵塞頻率達62b次。且每次堵塞均需吊車配合維修，導致運維成本較大。

東(dong) 莞市水生態五期第一標段工程後期經過多次檢修總結，現場製作工裝，在水泵抗磨環迎水麵加裝阻擋裝置，將原長纖維垃圾的流動軌跡全部引到葉輪流道，從(cong) 而避免了抗磨環堵塞導致停泵。運維數據表明:加裝阻擋裝置的水泵堵塞頻率從(cong) 62b次變為(wei) 3個(ge) 月/次,大大降低了運維成本。由此可見城市汙水管網中的大量長纖維類垃圾防治主要靠對泵的改進解決(jue) ，較實用的是流道式葉輪[41，而流道式葉輪要特別注意抗磨環通道垃圾的防治，在抗磨環人口加裝阻擋裝置引導垃圾流向是較好的選擇。

3、安裝注意事項

3.1進場時安裝的注意事項

1)安全就是效率，施工時做好交通疏解[s1汙水管網泵站大部分在城區安裝，城區人員密集車流量大，安裝前需製定專(zhuan) 項施工方案並取得交通管理部門的同意。交通疏解主要做好現場的圍蔽、警示工作，在車流量大的路段安排專(zhuan) 職安全員配合交通管理部分疏解周圍交通，工期較長的做好標識引導，提前告知附近居民繞行。

2)設備進場與(yu) 監理做好設備的驗收工作，保障設備齊全完好。

3)在電纜通道轉彎處，按規範保證電纜轉彎半徑外，需確保無尖銳雜物，避免劃傷(shang) 電纜，在東(dong) 莞市水生態五期第一標段工程 -EPCI中，要特別注意對泵體(ti) 電纜入口的保護，此部位下端有較長的電纜處於(yu) 懸掛狀態，加之泵站運行的震動，電纜人口處電纜極易損傷(shang) ，需采取加膠墊防護。

4)吊裝時。設備嚴(yan) 格按安裝的先後順序吊裝,避免設備在現場堆積、擁擠，影響工作進度。吊裝穿過吊物孔時，空間狹窄，設備附帶的水下電纜特別容易受損，因此吊裝通道口需有專(zhuan) 人配合做好設備防護工作，另外設備在空中經常因吊點兩(liang) 側(ce) 重量不平衡發生轉動，需要人為(wei) 幹預限製，避免轉動過多扭傷(shang) 電纜。

5)回裝完成運行前，需檢查各處螺栓是否滿足力矩要求、電機底座耦合到位、轉向正確，止回閥活動正常，其他閥門處於(yu) 開啟狀態。實踐表麵電機吊裝導軌螺栓震動大，固定依附的平台容易變形。此處要細致檢查。

6)由於(yu) 泵站運行不免產(chan) 生震動，電纜敷設!7需要留有一定餘(yu) 量。但是電纜留設過長，又容易卷人水泵。實踐表明加長一個(ge) 電機長度最合適(接線完成電纜最低點位於(yu) 電機腰部)。

7)安裝完成後，需檢查確認玻璃鋼外殼與(yu) 沉井回填密實。若有空鼓及時灌漿，否則極容易引起內(nei) 部設備變形，從(cong) 而導致故障的發生。

3.2 運維期間安裝的注意事項

1)檢修工作開始前保證關(guan) 閉電源開關(guan) ，開關(guan) 出線端接地避免電工意外合閘。人員進人泵站內(nei) 有限空間需通風並對氣體(ti) 進行檢測，氣體(ti) 成分指標符合安全要求後方可進人。人員需係好安全帶，佩戴防毒口罩，下井作業(ye) 期間再用風機壓人式通風。有限空間外需有專(zhuan) 人配合工作並觀察有限空間內(nei) 安全情況，發現異常及時處理或提示。

2)由於(yu) 電機處於(yu) 水下運行，水下後難以辨認轉向，電機上檢修完成下水前，需核對電纜相位確認轉向正確，檢查各處電纜有沒有傷(shang) 口或裂紋，檢查各處密封是否完好，確保下水後帶電部位的絕緣效果。

3)電氣盤櫃怕濕怕熱，運維期間需做好防雨防曬及散熱工作，可通過外部搭設雨棚，內(nei) 部增加通風的方式解決(jue) ，通風風機可根據季節調整相應啟動數量。

4)盤櫃電氣元器件的防護。由於(yu) 銅電纜容易受硫化氫氣體(ti) 腐蝕的特點，而一體(ti) 化提升泵站又含有大量硫化氫氣體(ti) ，因此做好電纜孔的封堵隔斷硫化氫擴散通道尤為(wei) 重要，還能起到防鼠防昆蟲的效果。

5)由於(yu) 水泵電機與(yu) 控製櫃一般有一定距離、中間需要電纜接頭連接。為(wei) 減少電纜漏電威脅過往市民的安全，電纜絕緣要求高。因此泵站運行期間要定期疏通電纜通道，雨季要加大疏通頻率，避免電纜長期泡水而漏電。

6)回裝完成，泵站內(nei) 常常受到汙水幹擾，水泵與(yu) 出水管的耦合接口位於(yu) 水下，難以觀察，因此啟動設備時需特別注意回裝耦合質量，通過聽聲音是否異常、電纜是否因水泵啟動發生扭轉及出水情況等判斷回裝的耦合質量，發現異常及時斷電檢查。

7)檢修匆忙時，現場時有忘記斷電的情況，由於(yu) 粉碎格柵經常帶有無人間斷啟動功能，電機看似未轉動，其實隨時有啟動的風險，因此檢修期間盡量不要接觸粉碎刀頭，清理時采用鉗子清理垃圾較為(wei) 合適。

結束語

通過對東(dong) 莞市水生態五期第一標段工程一體(ti) 化提升泵站運行的研究總結，可以發現減少汙水管網泵站故障需要係統考慮，多種措施配合。實踐表明，一方麵優(you) 化設計!8]上要對垃圾分級攔截，各功能部件搭配處理，能達到堵塞處理的效果。另一方麵安裝及運維檢修時針對泵站結構特點，也有多種注意事項，提高安裝質量，從(cong) 而減少汙水管網泵站故障。