排涝泵站的运行维护分析

余小飞

（惠州市惠州大堤东堤管理中心， 广东 惠州 516000）

引言

防洪工程建设规模较大，排涝泵站多修建在洪涝灾害发生几率较高的区域，如靠江、靠海、地势偏低的区域，由于作业负荷较大，加之作业环境恶劣，使用一段时间后会导致设备腐蚀、老化和磨损，出现故障问题，但由于其隐蔽性导致短期内无法得到有效检修和维护，维修人员而言面临着严峻挑战。因此，新时期加强排涝泵站设备运行维护技术创新，提升运维管理水平则是重中之重，笔者自1999 年参加工作，一直从事以泵站运行管理为主的水利工程管理工作，在此结合自身的工作实践，以所在单位管辖的具有代表性的文头岭排涝站的运行维护为例，分析排涝泵站设备设施运行维护技术方面的一些经验。

1 排涝泵站概况

惠州市文头岭排涝站位于西枝江下游，西枝江与新开河交汇处，地处于惠州市主城区，是典型的城市排涝泵站，建成于2009 年，主要功能是排除西枝江一级支流鹿江沥沿岸内涝水，控制集雨面积82.96 km2，排涝标准为10 年一遇24 h 暴雨所产生径流量1 d 排干，为大（2）型泵站，安装6 台2800ZXB 型15°斜式轴流泵，总装机容量6×1 000 kW=6 000 kW，设计流量139.25 m3/s，水闸设计流量为197.17 m3/s，共6 孔，闸门采用液压启闭，排涝站由引水渠、进水池、泵房、出水池、自排水闸等部分组成。

由于每年维护资金投入力度有限，因此排涝泵站多是进行简单的日常检修维护，很少进行大修，伴随着使用时间增加，泵站金属结构设备、液压启闭系统等出现了不同程度上的损坏和故障，所暴露出的问题已经严重影响到排涝泵站的正常运转。如在2018 年“8.30 特大暴雨”期间，排涝泵站3 台机电设备同时运行52 h，随后2 号防洪闸闸门无法正常关闭闸门，4 号机组出现无法正常关闭快速多叶拍门的情况，4 号机组发生倒灌问题。在发现问题后，第一时间组织相关人员进行检修和维护，成功地避免了事故的发生。通过研讨分析，钢结构、液压启闭系统以及金属结构等方面存在问题，由于排涝泵站闸门关闭异常，并且长期伴有建筑物漏水等情况，已经无法保障排涝泵站安全稳定运行，因此需要进行专项大修。

2 排涝泵站运维管理中存在问题

2.1 水下金属结构运行环境恶劣，长期处于全封闭的地下和水下空间，日常无法巡检

文头岭排涝站是一个典型的城市型排涝站，建在城市中心区，担负城市的防洪排涝任务，和当今的一些主要排涝站存在同样的问题，这类泵站普遍分布在主城区及主城区周边的乡镇、街道，内河涌流经主城区，沿途流入的地表水或城市其他未经处理的水体普遍存在不同程度的水体污染，造成排涝泵站水下设施所处的水体环境较为恶劣，水泵、拍门、闸门、清污机、拦污栅等金属结构部分长期浸没于水下，难以及时发现安全隐患和存在问题，更谈不上及时处理问题。案例排涝站的闸门、拍门等由于长期处于水质条件恶劣的水下环境，受到水环境侵蚀和影响，不可避免的对设备的零部件产生侵蚀影响，产生连锁反应。如“2018 年8.30 特大暴雨”排涝期间，内外水位差达到1.5 m，2 号防洪闸门无法完全关闭，下降到距离底板0.56 m 时停止下降，4 号机组多叶拍门无法正常关闭，并且伴有不同程度的倒灌问题。通过检修发现，在高水位差的情况下，拍门的橡皮脱落后导致闭门阻力上升，进而影响到拍门正常关闭。防洪闸门中心线安装偏差过大，主轮轴套老化，增加了闭门阻力，影响闸门关闭，导致发生轻微倒灌威胁到防洪机组安全稳定运行，如图1 所示。

图1 闸门锈蚀、卡死

2.2 液压启闭系统在维护管理中的问题

文头岭排涝站采用液压启闭系统，在使用过程中水闸楼1 和和2 和自排闸及1 和和2 和防洪闸液压启闭机油缸被发现在导向套的活塞杆出口处渗油严重，闸门启闭过程中启门无力，同步偏差过大，以至于启闭机控制系统无法自动纠偏，影响闸门正常升降，同时，闸门打开、悬挂时有下滑现象。此外，防洪闸门接长杆底部变形严重，造成接长杆歪斜，迫使启闭机油缸倾斜运行，偏磨严重，加速密封组件损坏，如图2 所示。

图2 油缸渗漏导致失压

快速多页拍门3 号、4 号、5 号、6 号液压启闭机油缸被发现在导向套的活塞杆出口处渗油严重，闸门启闭过程中液压系统压力无法达到设计值（17 MPa），启门无力，以至于闸门开启困难，同时，闸门提升后无法保持压力导致闸门下滑。通过对存在同样问题的1 号和2 号多页拍门油缸解体维修，发现油缸活塞杆密封圈已完全老化，失去密封功能，油缸活塞密封也磨损严重，急需更换。

2.3 泵房等建筑物在维护管理中的问题

当前已建成或新建的城市型泵站应城市防洪排涝的需要，多为大中型泵站，所配套的建筑物普遍较为大型，构造也相对复杂，但在设计或建设时，对日后使用过程中开展建筑物的日常巡检工作的需要有所忽略或重视不够，主要体现在建筑立面及屋顶的维护上，因为建筑呈现大型化，建筑立面高度高，没有设置固定的攀爬工具和检修平台，导致管理人员在对建筑物开展巡检时只能依靠远距离目视，甚至是无法开展日常巡检。正如案例排涝站日常使用过程中出现屋面渗漏，由于缺少攀爬工具和检修平台，工作人员不能开展日常巡检和日常维护保养，导致问题最终扩大化，只能通过大修的方式来解决问题，不仅增大了财政支出，也不利于问题的彻底解决。如本文中案例排涝站，泵房高度达30 多米，没有合理设置攀爬用的梯子及平台，如需开展巡检保养时，只能依靠外请大型的起重车辆，否则不能开展工作，造成维修成本长期居高不下，同时也严重制约了工作的开展。该排涝泵站的厂房的屋面属于轻钢结构，经过检修发现屋面结构伴有不同程度的渗漏情况，刚性连接下导致密封胶逐渐老化，失去应有效应，连接缝出现渗漏水情况。钢板出现扭曲和桥边等情况，经常出现局部积水腐蚀彩钢板，造成出现此问题的原因正是由于泵房原设计存在前文所述缺陷，天面无检修通道和爬梯，无法开展日常维护，伴随着时间推移，日久失修导致屋面腐蚀面积不断扩大，屋面漏水情况愈加严重，迫切的需要更换维护。

在特大暴雨期间，屋面漏水通过伸缩缝渗漏到配电室的3 号机组高压出线柜顶端的伸缩缝存在渗漏情况，已不同程度上威胁到机电设备正常使用，如图3 所示。

图3 建筑物渗水、锈蚀

3 排涝泵站的站闸设备维修有效措施

根据文头岭排涝泵站运行维护中存在的故障问题，需要依托于实际情况，提出合理有效的维护措施来解决现存的问题，编制合理的专项维护方案。及时发现和解决设备隐患，创造有利于机电设备稳定运行的条件，保障机组正常运行，提升运维管理有效性，创造更大的效益。

3.1 金属结构的维护

闸门、拍门、清污机、拦污栅等的维护应由专门人员定期检修闸门和拍门使用情况，如果发现锈蚀问题严重，应及时除锈防腐，可采取干喷砂法除锈；对于钢表面进行防腐蚀处理，喷锌防腐、喷涂环氧云铁防锈漆及浅灰色氯化橡胶面漆，通过此种方式来提升金属构件表面防腐蚀性能。此外，为了便于机电设备检修和维护工作开展，应该适当的在排水箱涵内合理地增设拍门的检修平台和上、下交通走梯便于及时发现和解决设备故障问题。

3.2 液压启闭系统升级改造

针对排涝泵站的快速多叶拍门液压启闭系统故障问题，结合相关设计标准要求，对拍门液压启闭控制系统进行升级改造，增加高水位差工况下的闭门力，将液压站的油泵电机和油箱构件保留；依据排涝泵站的闸门启闭力大小需要，针对性调整和改造液压控制系统；升级压力储能器，确保快速多叶拍门可以正常启闭，支持多扇拍门运行。由于拍门处于完全的地下和水下密闭空间，运行期间无法进行巡查，增加视频监控可直观了解拍门运行情况，及时发现油缸是否存在渗漏。

结合本案例的运行维护经验，认为今后同类型泵站在启闭机的选择方面，如无需短时间内全部开启或有下压力要求的闸门不适宜采用液压启闭机，液压启闭机因机构和设备相对复杂，不仅大大增加了运行维护的难度和工作量，也同时增大了运维经费的支出，经济性处于劣势，不利于维护管理工作的开展。在无特殊情况下，可根据闸门型式、尺寸、孔口数量及运行条件等因素，选择使用设备数量少、结构简单、操作简便的固定卷扬机式启闭机，便于日后使用和管理。

3.3 增加或改造检修通道，便于及时检修泵房屋面和伸缩缝

以案例排涝站为鉴，为了改善建筑物渗漏水情况，为了方便日常巡查及检修工作的开展，应对今后新建或已建成的其他排涝泵房进行适当的改造，合理设置攀爬用的梯子及平台，增加可直达屋面的检修通道。为工作人员在后续日常维护管理工作创造条件，便于日后及时发现问题、处理问题，将问题处理在萌芽状态，避免案例排涝站因无法开展日常维护，导致屋面腐蚀面积不断扩大，漏水情况愈加严重，威胁到机电设备正常使用此类事故的发生。同时也因为处理及时，从而极大地节约了泵房的维护成本支出，从而提高维修养护资金的使用效率。

4 结论

排涝泵站的运行稳定，离不开专业的运行维护队伍支持，需要充分结合泵站实际情况，加强岗位培训，提高运管人员的专业技能，实时掌控设备设施的运行情况。同时需要结合排涝站设备设施的实际情况，制定合理的运行管理和维护方案。本着“养护及时、维修及时、养重于修”的原则，及时发现和解决设备隐患，避免问题扩大化产生连锁反应，将损失控制在合理范围内，为排涝泵站安全稳定运行提供一定的支持。