馬志峰 / 寧夏鹽環(huán)定揚(yáng)水管理處

探討揚(yáng)水泵站的發(fā)展與創(chuàng)新策略

馬志峰 / 寧夏鹽環(huán)定揚(yáng)水管理處

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展， 為了合理解決我國水資源緊缺問題，逐漸開始加強(qiáng)建設(shè)揚(yáng)水泵站，水資源緊缺地區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉以及人畜飲水問題都得到有效解決。但由于社會(huì)信息化、自動(dòng)化水平的提高，揚(yáng)水泵站亟需進(jìn)一步改進(jìn)和創(chuàng)新，這樣才能夠更好的適應(yīng)社會(huì)發(fā)展，滿足各方面需求。本文主要是對當(dāng)前在揚(yáng)水泵站中存在的問題、促進(jìn)揚(yáng)水泵站發(fā)展和創(chuàng)新的有效策略兩個(gè)方面做出了詳細(xì)的分析和研究。

揚(yáng)水泵站；存在問題；發(fā)展；創(chuàng)新；策略

一、當(dāng)前在揚(yáng)水泵站中存在的問題

當(dāng)前在揚(yáng)水泵站當(dāng)中存在的問題主要表現(xiàn)為自動(dòng)化水平不高，難以匹配所使用的自動(dòng)化設(shè)備，導(dǎo)致其運(yùn)行安全及穩(wěn)定存在一定的問題，而且就運(yùn)行管理工作來說，還沒有實(shí)現(xiàn)“無人值班”。這主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：

一是大部分的泵站機(jī)組應(yīng)用的都是單機(jī)雙吸臥式離心水泵，同時(shí)還需要配備相應(yīng)的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，在這一機(jī)組中如果機(jī)型低于32英寸的話，應(yīng)用的就是滾動(dòng)式軸承；如果機(jī)型是32英寸或以上，大功率和小功率分別應(yīng)用的是滑動(dòng)軸承、滾動(dòng)軸承。這樣一來，應(yīng)用滾動(dòng)軸承的機(jī)組就能夠直接啟動(dòng)，不需要先盤車；應(yīng)用滑動(dòng)軸承的機(jī)組需要先盤車，然后再啟動(dòng)，軸承在高速啟動(dòng)的時(shí)候就不會(huì)受到損傷[1]。

二是一般都是由多個(gè)梯級泵站才構(gòu)成揚(yáng)水系統(tǒng)，并需要承擔(dān)一定的灌溉任務(wù)，當(dāng)灌水量出現(xiàn)變動(dòng)后，工作人員需要及時(shí)調(diào)整輸水量，或者是增加/減少機(jī)組數(shù)量，如果不能很好的匹配站間渠系輸水量的話，就會(huì)直接導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)停止運(yùn)行，嚴(yán)重的話甚至?xí)斐汕罌Q口，形成水患。

三是在開機(jī)之前，離心水泵需要向?qū)⑦M(jìn)水管和泵內(nèi)氣體排水干凈，水泵不僅不能出水，還是引起震動(dòng)。

四是大多數(shù)渠系支、斗渠供水閘都是需要相關(guān)人員在工作現(xiàn)場直接操作，但由于渠系配水困難、勞動(dòng)強(qiáng)度大、渠道閘門多，可能會(huì)出現(xiàn)閘門關(guān)閉不及時(shí)造成灌水失控[2]。部分灌區(qū)在綜合改革農(nóng)業(yè)水價(jià)之后，安裝了自動(dòng)量測水裝置和電動(dòng)閘門，這能夠在一定程度上合理調(diào)整渠系配水。而自動(dòng)化程度低就會(huì)產(chǎn)生較大的量測水誤差，導(dǎo)致用水戶形成意見。

五是泵站的自動(dòng)監(jiān)測、人工測報(bào)、室內(nèi)溫控、室內(nèi)外照明等問題都還沒有得到有效解決，導(dǎo)致其存在較多隱患，還需要人工值班。

正是由于還存在著上述的這些問題，還難以實(shí)現(xiàn)“少人值守”、“無人值守”的運(yùn)行管理模式，因此目前對主要的就是需要積極改進(jìn)和優(yōu)化揚(yáng)水設(shè)備，從根本上提高其自動(dòng)化水平。

二、促進(jìn)揚(yáng)水泵站發(fā)展和創(chuàng)新的有效策略

（一）更新?lián)P水工藝

“無人值班”模式指的是借助各項(xiàng)先進(jìn)通信技術(shù)、微型計(jì)算機(jī)等設(shè)備，有效結(jié)合泵站揚(yáng)水設(shè)施，優(yōu)化揚(yáng)水工藝流程，這是揚(yáng)水泵站的重要物質(zhì)基礎(chǔ)和技術(shù)支持。在泵站中的所有揚(yáng)水設(shè)備，不僅僅需要具備相應(yīng)的揚(yáng)水能力，同時(shí)還需要很好的結(jié)合通信及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，構(gòu)建信息自動(dòng)化體系。

1.水泵。

水泵揚(yáng)程在多級泵站中普遍較高，一般應(yīng)用的都是單級雙吸臥式離心水泵，最高揚(yáng)程和最大流量分別為120m、10m3/s。水泵是蝸殼式殼體，采用45號優(yōu)質(zhì)鋼筋調(diào)直熱處理，葉輪材質(zhì)為不銹鋼[3]。在確定泵站容量之后，應(yīng)該盡可能的選擇大的單臺機(jī)組流量，數(shù)量可以相對減少。同時(shí)為了與梯級泵站站間配水更好適應(yīng)，變頻機(jī)組揚(yáng)程應(yīng)該略高于計(jì)算揚(yáng)程，流量則需要超過計(jì)算流量的20%，這樣一來就能夠直接實(shí)現(xiàn)梯級揚(yáng)水系統(tǒng)輸水平衡，避免出現(xiàn)棄水問題，提高渠道行水安全。在變頻機(jī)組的統(tǒng)一輸水道中，還應(yīng)該保證調(diào)頻一致，避免由于壓力差出現(xiàn)“搶水”問題，導(dǎo)致運(yùn)行工況降低。還應(yīng)該將溫度傳感器安裝到水泵軸體上，對軸承溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)測量，在每次啟動(dòng)機(jī)組之前，都需要確定內(nèi)部的氣體完全排出。

2.電動(dòng)機(jī)。

水泵運(yùn)行的動(dòng)力來自于電動(dòng)機(jī)，在選型的時(shí)候需要綜合考慮到水泵轉(zhuǎn)速配套、軸功率、環(huán)境條件、安裝場所等因素，同時(shí)還需要考慮到泵站的無功功率補(bǔ)償問題，如果條件允許的話，可以配置相應(yīng)的同步電動(dòng)機(jī)設(shè)備。如果電動(dòng)機(jī)型號比較小，就可以直接使用鑄造殼體，中型和大型電動(dòng)機(jī)則是鋼板焊制殼體，但都需要加強(qiáng)對電動(dòng)機(jī)通風(fēng)散熱功能的考慮，自然通風(fēng)散熱或強(qiáng)制通風(fēng)散熱。將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與水泵轉(zhuǎn)速保持一致，分別在電動(dòng)機(jī)出風(fēng)口、電動(dòng)機(jī)鐵芯、軸承、三相繞組內(nèi)部安裝2個(gè)溫度傳感器、2個(gè)溫度傳感器、1個(gè)溫度傳感器、2個(gè)溫度傳感器。另外還可以直接將鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)安裝在恒壓變量水泵中，不僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)變頻，同時(shí)由于系統(tǒng)比較簡單，后期易于維護(hù)。

3.進(jìn)出水閥門。

在選擇水泵進(jìn)水出閥門的時(shí)候，一般都會(huì)使用蝶閥，這主要是由于該閥門啟動(dòng)和關(guān)閉時(shí)間都比較短，使用壽命長、維護(hù)簡單，功率小。其中進(jìn)水閥和出水閥分別為檢修用閥以及工作閥，其中檢修用閥可以使用手動(dòng)或電動(dòng)、手動(dòng)兩用，工作閥為了避免在水泵停機(jī)后出現(xiàn)水錘問題，可以使用微阻緩閉液控蝶閥，通過對閥門關(guān)閉快慢、角度進(jìn)行合理調(diào)節(jié)來避免這一問題的出現(xiàn)。其中需要注意的是，在選擇閥門的時(shí)候，必須保證其具有較高的可靠性與安全性，能夠有效保護(hù)管道、機(jī)組設(shè)備[4]。

（二）提高系統(tǒng)自動(dòng)化水平

在近幾年，隨著不斷發(fā)展的通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及微電子技術(shù)，極大的促進(jìn)了揚(yáng)水泵站信息自動(dòng)化發(fā)展。通過在泵站中應(yīng)用通信網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，就能夠從根本上改變泵站信息自動(dòng)化技術(shù)，現(xiàn)代化揚(yáng)水系統(tǒng)管理需求已經(jīng)不能得到很好的滿足。因此無論是在新建泵站，還是改造老站過程中，都必須加強(qiáng)對改造、創(chuàng)新泵站機(jī)電設(shè)備的重視程度，確保其能夠符合其信息自動(dòng)化需求。在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，可以采用集中式、分布式相結(jié)合的形式，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理、調(diào)控各分散泵站，進(jìn)行全過程遠(yuǎn)程監(jiān)控，真正實(shí)現(xiàn)“少人值守”或“無人值守”。其中無論是在調(diào)度中心主控層（級）、泵站監(jiān)控層（級），還是現(xiàn)地單元控制層（級），都需要加強(qiáng)對通信方式的應(yīng)用，保證揚(yáng)水系統(tǒng)通信分散、面廣、多點(diǎn)的需求都能夠得到有效滿足[5]。

（三）強(qiáng)化泵站管理

泵站管理主要是針對泵站活動(dòng)實(shí)施、維護(hù)、運(yùn)行等過程中所實(shí)施的管理措施，只有通過有效管理之后，才能夠獲得相應(yīng)的效益，也是現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)效益化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、制度化的必然措施。特別是在信息自動(dòng)化遠(yuǎn)程監(jiān)控的泵站當(dāng)中，加強(qiáng)管理是十分必要和關(guān)鍵的。首先需要制定相應(yīng)的管理措施，這是各項(xiàng)管理措施得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)保障。其次還需要加強(qiáng)對泵站工作人員的教育培訓(xùn)，全面提高泵站工作人員的綜合素質(zhì)與專業(yè)技能，進(jìn)而能夠更好的落實(shí)各項(xiàng)工作。最后還需要積極更新、優(yōu)化相關(guān)設(shè)備，有效提高設(shè)備運(yùn)行的安全性和可靠性，不斷提高揚(yáng)水系統(tǒng)設(shè)備的完好率。

三、結(jié)語

總的來說，在發(fā)展、創(chuàng)新?lián)P水泵站的過程中，首先需要更新?lián)P水工藝，這是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的基礎(chǔ)保障；其次需要提高系統(tǒng)自動(dòng)化水平，合理應(yīng)用各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備；最后需要強(qiáng)化泵站管理，從各個(gè)方面來促進(jìn)其發(fā)展。

[1]張學(xué)英.探討揚(yáng)水泵站電氣設(shè)備安全運(yùn)行管理及其養(yǎng)護(hù)方法[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù),2015,35(24):71.

[2]田巍,張曉紅,沈俊江.HLZ直聯(lián)型立式混流泵在寧夏揚(yáng)水泵站中的應(yīng)用[J].寧夏工程技術(shù),2014,13(02):151-153.

[3]柳德峰.揚(yáng)水泵站中水泵和機(jī)電設(shè)備安裝管理的風(fēng)險(xiǎn)因素[J].北京農(nóng)業(yè),2013,(33):232.

[4]道華,朱文軍,劉福榮,岑少奇.揚(yáng)水泵站大型水泵機(jī)組安裝流程和技術(shù)措施[J].中國科技信息,2013,(21):140-142.

[5]馬江鵬.寧夏紅寺堡揚(yáng)水泵站自動(dòng)化系統(tǒng)的組成及故障排除探析[J].北京農(nóng)業(yè),2012,(24):148.