二滩水电站大坝及水垫塘渗漏排水泵换型改造及其应用

谢林+邵建林+王郧中

摘 要：二滩水电站大坝及水垫塘渗漏集水井共设置有九台渗漏排水泵，如何迅速排出大坝及水垫塘的渗漏水，提高渗漏排水泵安全稳定运行可靠性，对二滩水电站大坝及水垫塘安全运行具有重要的意义。本文主要介绍大坝及水垫塘渗漏排水泵换型改造目的及其应用效果，对各类排水系统的设计或改造在水泵的选型上具有重要的借鉴意义。

关键词：二滩 大坝 水垫塘 渗漏排水泵 改造

1.引言

二滩水电站在投运初期，大坝渗漏集水井设置有3台井用长轴深井泵，水垫塘渗漏集水井设置有6台井用长轴深井泵，其型号均为300JC/S210-10.5×8，主要用于大坝及水垫塘的渗漏排水。本文将从大坝及水垫塘渗漏排水泵运行状况及改造的意义入手，对排水系统运行稳定性进行优化。

2.原渗漏排水深井泵介绍

原二滩水电站大坝及水垫塘渗漏排水深井泵为封闭式井用长轴深井泵，自1998年6月安装投运。坝体、水垫塘渗漏深井泵长期运行在潮湿环境中，管件等锈蚀较为严重。出厂设计中，深井泵的扬水管联接方式采用细牙螺纹（M217×2）联管器联接。由于输送介质是水，并且设备长期运行在潮湿环境中，使得细牙螺纹因锈蚀而难以拆卸，为此，后期又设计一对带内螺纹的特殊法兰联管器取代原有的联管器，将上下两根扬水管用法兰联接方式联接起来。而传动长轴的轴承及轴承支架安装于扬水管内，因此，法兰连接的施工质量直接影响传动长轴轴线的平直度、决定泵组运行的平稳度。

由于井用长轴深井泵运行时泵组及管件剧烈振动，恶化了泵组及管件的运行环境，加上橡胶材质老化等原因，橡胶轴承及支架存在碎裂的隐患。从2010年开始，多次发生井用长轴深井泵橡胶轴承支架碎裂、脱落后卡死水泵叶轮的设备故障，使强迫退出运行，因无法正常排出大坝及水垫塘的渗漏水，造成极大的安全隐患，如图1、图2、图3、图4所示。

3.深井泵改造的选型及应用效果

为减少和预防由于设备老化、运行环境差等因素所导致的设备故障，提高渗漏排水泵工作的可靠性及稳定性，同时，也为减轻设备维护的工作量。对此，二滩水电站通过充分的调研及设备选型，自2012年开始，分批次将坝体、水垫塘共9台深井泵全部改为潜水泵。

3.1选型改造的实施

通过调研及选型，并结合现场水泵工作电源的电压等级、扬程、排水流量、电机功率等综合因素，此次改造选用水泵与电机为一体化设计的井用潜水泵代替原有的井用长轴深井泵。相关对比参数见表1。

改造的整体方案为：拆除原有的井用长轴深井泵，以原深井泵的井台为基础，在井台上加装钢板，并制作潜水泵支架体，钢板上端面与支架体底部均保持水平；保留原有井用长轴深井泵的扬水管，并制作弯头将扬水管垂直段与水平段相连；取消扬水管内部轴承支架、传动轴、橡胶轴承，扬水管仅作为传输水流介质用；将原深井泵更换为井用潜水泵，潜水泵整体悬吊安装于集水井中，泵体出水口通过变径段扬水管与原垂直段相连，且潜水泵电机位于水泵取水口以下。改造前后设备布置示意图如图5所示。

换型改造关键技术要点：

（1）此次改造主要将排水泵机械部分进行换型，涉及的坝体与水垫塘渗漏排水泵控制系统未进行同步改造，新安装的井用潜水泵运行控制方式、运行水位均与原深井泵运行控制方式、运行水位相同，改造前，需充分校核控制系统停泵水位的高程，通过调整垂直段扬水管长度来满足井用潜水泵正常工作的水位要求。

（2）井用潜水泵电机为封闭式绝缘电机，且长期位于水面以下，电机运行期间，定子线圈温度较高，做好电机的扇热，对电机长期稳定、可靠运行起着至关重要的作用。为提高电机扇热效率，在潜水泵电机外壳加装有导流罩，水泵在工作期间，水流通过电机外壳，带走电机热量后方可到达水泵进水口，从而实现对电机的冷却作用，大大降低了潜水泵电机的温度，提高的电机的使用寿命。

3.2选型改造的应用效果

渗漏排水泵换型改造完成后，通过多次测量水泵排水流量、水平段扬水管出口水压、工作电流等参数进行校验，改造的井用潜水泵完全满足渗漏排水的需求（原井用长轴深井泵排水流量为210m3/h、出口压力为0.1MPa）。其相关试验参数如表2所示。

4.结语

二滩水电站坝体及水垫塘渗漏排水泵换型改造后，井用潜水泵工作稳定，全面满足迅速排出大坝及水垫塘的渗漏水的需求，提高了渗漏排水泵安全稳定运行的可靠性，对二滩水电站大坝及水垫塘安全运行具有重要的意义。同时，井用潜水泵又具有免维护性能，平均工作寿命可达20～30年之久，既减轻日常维护的工作量，又大大地节约了检修维护的人力、物力成本。此次设备的换型改造应用，对各类排水系统的设计或改造在水泵的选型上具有重要的借鉴意义。endprint