抽水泵站检修和运行管理综述

孙浩夫

(海城市水务事务服务中心，辽宁 海城 114200)

0 引 言

2018年，中央1号文明确提出要加强农田水利设施网络与国家节水工程建设、提高抗旱防涝除涝能力、加快泵站升级改造等。水利部发布的有关文件，强调泵站检修、运行管理和升级改造等要求。灌区现代化建设为水资源优化配置、节约用水、提升农田用水效率的必然选择，而集“水、电、机、控”于一体的灌排泵站，较其他水利工程具有明显的特点[1]：泵站提水依靠机械动力要求较高的技术，为实现安全、经济、高效的运行有必要装备先进的设施；泵站运行成本高、能源消耗大，为减轻农民水费负担、降低运行成本及提高管理水平需要实现现代化管理；泵站使用范围广，对各类复杂地形均有较好的适用性，为实现节能、节约用水及水资源优化配置的目的，需要优化运行泵站内机组和优化调度区域泵站群或梯级泵站。因此，泵站作为人类重要的基础工程设施和动力来源，在科学管理及合理调度水资源方面发挥着重要作用，并且在生活、工农业用水供给和抗旱防洪排涝等方面也具有巨大作用。实践表明[2]，将泵站建设于水土资源较好的区域，同时做好灌排泵站的运行管理，将进一步提高农田灌溉能力以及增大灌溉范围，配合先进的农业技术和种子可明显增加单产量。对此，有效管理与检修泵站，确保泵站安全稳定的运行具有极其重要的意义。

1 抽水泵站故障与检修

1)泵不能启动。故障原因：绕组、电缆、控制盒、接头等短路以及无电力供应。检修对策：检查电缆、绕组、接线头等位置，查看电能是否供应正常以及控制盒电源状态。

2)泵运转但无流量。故障原因：泵反转、出水排放阀门和气塞问题。检修对策：更换二线电源线、关闭总点源，打开阀门检查其安装方向是否正确，按照泵的安装方法对是否加设释放阀检查并分析，多次停止与启动泵站(启停间隔2-3min)，频繁关闭与开启阀门等。

3)泵无法启动、断路器熔断。故障原因：泵堵塞、浮球故障、电缆、绕组或接头位置短路。检修对策：切断电源清除水池中垃圾、复位后再次试用，对旁路浮球开关能否启动泵实行查看，若能便检查浮球开关，对电缆、绕组以及接头等位置利用欧姆表检查。

4)泵不能停止。故障原因：工作位卡住浮子、浮球失灵或开关故障。检修对策：松开浮子适当调整其位置，结合实际要求检查并更换。

5)泵启动停止过于频繁。故障原因：逆止阀位置发生故障导致水体导流，开关设施的距离太小。。检修对策：维修与检查阀门，重新调整浮球延长其运行时间。

6)泵扬程或流量降低。故障原因：泵被堵塞、出水管被堵塞、泵反转、底座或叶轮严重磨损、泵输送扬程过大、抽吸介质走旁路、出水管发生渗漏。检修对策：检查管线更换或者清理出现问题的部位，关闭控制箱总电源调换成二相电源线，更换零件或者调整间隙，查看选型是否正确以及出水管尺寸是否合适，检查阀门是否关死并实行泵站满负载测试，查找渗漏点实施维修。

7)泵启动后断路器断开。故障原因：大量沉积物堆积于涡壳底部位置、电机接线错误、电压过大或过小。检修对策：清理进水池、泵站等位置，明晰电缆编号及接头变化、检查纠正接线，将电压利用变压器调整至正常范围，若电缆线长度太大使得压降过大需要选用更粗的电缆线、尽量缩短电缆长度，检查电压若过小不再继续使用[1-4]。

2 抽水泵的运行管理

结合泵站运行的实际情况、行业法规和相关政策，不断完善泵站安全运行、养护维修和管理制度，建立有效的考核、分配、奖惩、岗位职责和培训制度。实践表明，做好泵站的检修、运行管理工作能够大幅度提升其功能效应，较大的改变工程面貌，明显增强工程的抗灾能力。

2.1 排水系统

对于泵房渗漏水等废水排放以及机组检修主要应用排水系统，而对有调相需求的还要考虑调相运行排水设置[3]。若以同一系统设计其他排水与检修排水，为防止外水的倒灌应考虑利用自流排水等方式。此外，需要考虑自动化设置设计调相排水与渗漏排水，而手动操作可以完成检修排水。流道当中水位在脱水调相运行状态时，要保持与叶轮下边缘0.3-0.5m的距离，而进水池的最低运行水位需要高于排水泵道出口的上边缘位置，并将拍门设置于管道位置。设计集水井过程中，应按照6-8h的系统整体排水量计算其有效容积，在出水室内部、出水管道和主泵进水最低点要设置放空管。设置排水管时，要防止管道受水生生物影响而堵塞。另外，蓄电池室排放的生活污水、酸性污水要符合行业标准及相关规范要求。

2.2 供水系统

为供给管理人员生活用水泵站需要配备供水系统，并为各辅助设备以及主泵机组提供润滑、冷却、消防等技术用水。各项用水需要达到流量、水压以及水质等要求，若水质无法满足使用标准或水源的含沙量过大，需要更换水源或者实行净化处理。若利用自流供水可以从泵的出水管位置直接取水，若选用水泵供水则要配置能够自动投入运行的备用泵。要合理控制供水管中的水流速度(一般为2-3m/s)，以流速1.5-2.0m/s作为供水泵进水管控制标准。

2.3 真空充水系统

如果淹没涡式叶轮的深度<75%或者混流、轴流泵站的出水流道为虹吸式，该情况下必须设置真空充水系统。对此，要配备一台备用、一台工作共两台真空泵，需要考虑以下要求确定去容量：①流道当中空气最大容积抽除时混流、轴流泵所需时间为10-20min；②保证抽真空系统的密封性良好；③若泵站利用虹吸式出水流道则能够采取运行状态下的驼峰负压，从而发挥抽真空功能，但对启动机组的抽气时间步超过20min；④充水抽气过程中，单泵的工作时间≤5min。

2.4 浸水管道与泵房出水管道

针对离心泵的出水管道和进水管道要控制流速处于2.0-3.0m/s、1.5-2.0m/s范围，在符合如下配置要求的情况下设置离心泵的进水管件：①进水池最大运行水位不得低于水泵进口位置最低点，同时投入截流设施；②将1.25倍于进水管径的拉拔管安装于进口处，流速控制在1.0-1.5m/s范围。

考虑以下要求合理配置离心泵出水管件：①将工作阀安设于出口处，并利用液压操作蝶阀配置于较长管道、较高扬程的大型泵站；②设计工作阀门额定工作压力和操作力矩过程中，应达到启动和关阀时水泵的相关要求；③将半固定式伸缩节设置于出水管上，以方便水泵拆卸和安装为原则确定合理的安装位置，出水管不安设逆止阀。

2.5 水锤及其防护部分

若水锤危害可能存在于泵站中，则将水锤计算贯穿于设计的各个环节，从根本上杜绝事故停泵的出现。

针对项目可行性研究阶段和初步设计阶段的水锤计算，应用简易图解法、精度较高的特性先发计算，若无法满足以下要求还应实施有效的防护措施，准确计算瞬态参数防止停泵事故：①若断流设置设为快速闸门或者拍门，应考虑水锤防护相关要求合理确定断流时间；②为确保动作的可靠性、准确性真空破坏阀的过流面积要保证充足；③水柱断裂的情况不应存在于管道的任何部位；④水泵出口额定压力的150%通常作为最高压力极限；⑤对于40%额定转速的运行时间，立式机组≤2min；⑥额定转速的120%为离心泵最大反转速度的极限，而转速持续超过额定转速的时间应控制在2min以内[5-8]。

3 结 论

总体而言，泵站对保障区域防洪、供水、粮食安全及农业稳产高产发挥着关键作用，水利工程中泵站工程占据着重要地位，为确保泵站的正常运行必须实行有效的维护和运行管理。对于泵站水泵的维护需要有丰富的管理经验、必备的专业知识，同时要求管理者将积极主动的精神投入到实际的管理工作中。只有全面的维修检查抽水泵的故障，形成细致的运行管理体系，才能确保泵站能够稳定、安全的运行。为充分发挥泵站的社会、经济效益，促进水利事业的更好发展还需要管理人员投入更多的精力。