摘要：城市排水泵站是城市排水系統(tǒng)的重要組成部分，排水泵站的建設(shè)水平對(duì)于城市排水系統(tǒng)的運(yùn)行具有重要對(duì)于影響。在進(jìn)行排水泵站建設(shè)的過(guò)程中，需要考慮多方面的因素，不僅需要，不僅需要從技術(shù)層面出發(fā)，提升泵站運(yùn)行控制的自動(dòng)化水平，同時(shí)也需要從實(shí)用性的角度出發(fā)優(yōu)化泵站功能，提升泵站的使用壽命。基于以上認(rèn)識(shí)，本文以深圳市九圍河污水泵站以及大官陂污水泵站改造為例，探討排水泵站的技術(shù)改造措施以及運(yùn)行效果。

關(guān)鍵詞：排水泵站;改造：技術(shù)

排水泵站改造具有很高的復(fù)雜性，在改造的過(guò)程中，需要技術(shù)人員重視對(duì)泵站運(yùn)行情況的勘察，根據(jù)泵站的運(yùn)行情況采取有針對(duì)性的改造措施，加強(qiáng)先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，提升方案設(shè)計(jì)的合理性、科學(xué)性、前瞻性，確保經(jīng)改造后的泵站能夠滿足實(shí)際生產(chǎn)的需求，進(jìn)一步提升泵站的智能化運(yùn)行水平。

1改造前情況

九圍河污水泵站位于航城街道洲石路東側(cè)九圍村公交站臺(tái)附近，投產(chǎn)于2015年;裝配3臺(tái)潛污泵（2用1備），規(guī)模1000m3/h（2.4萬(wàn)m3/d）;單機(jī)功率30kW，單機(jī)流量500m3/h;2套回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)。

大官陂污水泵站位于航城街道機(jī)荷高速公路與黃麻布河交匯處，黃麻布人工濕地北側(cè)。投產(chǎn)于2015年;裝配3臺(tái)潛污泵（2用1備），規(guī)模800m3/h（1.05萬(wàn)m3/d）;單機(jī)功率22 kW，單機(jī)流量400m3/h;1套回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)（1.5kW）。

格柵。九圍河、大官陂污水泵站均采用鏈條回轉(zhuǎn)式格柵機(jī)，自2019年接收以來(lái)故障頻繁，3臺(tái)格柵機(jī)共計(jì)維修26次。經(jīng)佛山市科衡水利水電工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司對(duì)泵站進(jìn)行檢測(cè)后，檢測(cè)報(bào)告顯示3臺(tái)格柵機(jī)安全類別均為4類，在改造的過(guò)程中需要進(jìn)行更換。水泵。2座泵站自接收以來(lái)，具體維修情況如下：九圍河污水泵站共計(jì)維修63次（水泵維修28次），月均維修6次;大官陂污水泵站共計(jì)維修28次（水泵維修15次），月均維修2次。2座污水泵站水泵不僅故障率高，且流量、效率均遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)規(guī)模，導(dǎo)致泵站運(yùn)行的穩(wěn)定性得不到保障。

電氣設(shè)備。2座泵站的水泵控制柜均設(shè)在泵房?jī)?nèi)，由于泵房?jī)?nèi)泵坑濕度較大，且存在一定的腐蝕性氣體。故控制柜內(nèi)電氣設(shè)備極易腐蝕變黑發(fā)熱、老化速度快，設(shè)備生命周期嚴(yán)重縮短，且因銅接頭等腐蝕引起的虛接問(wèn)題會(huì)加大故障排除難度，增加故障搶修時(shí)間。

自控系統(tǒng)。2座污水泵站的自動(dòng)化控制系統(tǒng)配置相似，均配置了就地LCU柜、管理電腦、上位系統(tǒng)、安防監(jiān)控系統(tǒng)等，但由于接收時(shí)2座泵站的自控系統(tǒng)已經(jīng)由于長(zhǎng)時(shí)間未運(yùn)行呈現(xiàn)癱瘓狀態(tài)，故現(xiàn)已無(wú)法完成水泵的自動(dòng)控制。

綜合以上原因，故現(xiàn)急需針對(duì)2座污水泵站的水泵、格柵、電氣設(shè)備、自控系統(tǒng)，進(jìn)行全面、徹底、完善的自主改造，保證泵站穩(wěn)定運(yùn)行。

2技術(shù)改造措施

2.1格柵機(jī)改造

由于兩座泵站的格柵機(jī)均采用鏈條回轉(zhuǎn)式格柵機(jī)，經(jīng)過(guò)實(shí)際運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，此類柵機(jī)不適用于污水泵站，易造成垃圾卡阻傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，且檢修困難，故計(jì)劃采用鋼絲繩牽引式格柵。鋼絲繩牽引式格柵機(jī)水下部分僅為格柵條，動(dòng)力機(jī)構(gòu)均在地面以上，運(yùn)行中不會(huì)被異物卡阻，具有易維護(hù)、可靠性高的特點(diǎn)，較好的適用于污水泵站。泵站改造中首先更換的是格柵機(jī)，改造前需要對(duì)格柵進(jìn)行詳細(xì)數(shù)據(jù)勘測(cè)，計(jì)算進(jìn)水流速，確定格柵條厚度及間距等。九圍河泵站由于是兩路格柵進(jìn)水，故改造中可以不停產(chǎn)分兩路進(jìn)行更換;大官陂泵站由于只有一路進(jìn)水，故必須挑選來(lái)水量最少的凌晨時(shí)間段進(jìn)行更換。以上更換都涉及有限空間作業(yè)，施工中需嚴(yán)格按照有限空間作業(yè)要求實(shí)施。

2.2水泵改造

由于兩座泵站的水泵在運(yùn)行的過(guò)程中多次出現(xiàn)故障，運(yùn)行的穩(wěn)定性不強(qiáng)，同時(shí)流量、效率均難以滿足實(shí)際運(yùn)行的需求。因此在改造方案中，決定對(duì)水泵進(jìn)行更換處理。在更換水泵之前首先需要對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行勘測(cè)，勘測(cè)工作需先關(guān)閉泵坑進(jìn)水閘門(mén)抽低泵坑水位，泵坑內(nèi)剩余水量需放入一臺(tái)小泵抽至泵站前池，勘測(cè)工作需申請(qǐng)有限空間作業(yè)。在勘測(cè)工作中需要取得水泥基礎(chǔ)尺寸、水泵底部距坑底距離、出水管直徑、泵底淤積情況、停水后泵站液位變化情況。在完成施工區(qū)域的勘察后，即可根據(jù)勘察的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行有針對(duì)性的施工。在施工的過(guò)程中為了盡量減少對(duì)生產(chǎn)的影響，可以采取分批更換的措施，先行更換一臺(tái)水泵，所需工期為1天。待水泵試運(yùn)行正常后，剩余兩臺(tái)水泵同時(shí)更換，保證更換過(guò)程對(duì)泵站排水量的影響降到最低。施工前做好技術(shù)交底，嚴(yán)格執(zhí)行有限空間作業(yè)的規(guī)程，監(jiān)測(cè)、防護(hù)、通風(fēng)、安全等措施到位后方可下井實(shí)施。

2.3電氣改造

為確保泵站的穩(wěn)定運(yùn)行，降低電氣設(shè)備故障率和維修費(fèi)用，需要對(duì)水泵控制柜等進(jìn)行更換，即拆除原泵房?jī)?nèi)的控制柜，在配電房?jī)?nèi)安裝新的控制柜。改造前，主電氣元件與PLC控制柜分離，手動(dòng)操作集成一體，占用空間;改造后，將主電氣原件與PLC控制集成一體，現(xiàn)場(chǎng)只保留手動(dòng)操作箱，提高空間利用率。為降低設(shè)備沖擊并避免水泵的頻繁啟停，控制柜配置一路變頻控制回路和兩路軟起控制回路，即通過(guò)水泵軟起動(dòng)降低開(kāi)關(guān)、水泵電機(jī)的電流沖擊，通過(guò)水泵的軟停機(jī)降低水壓對(duì)閥門(mén)和管道的沖擊，通過(guò)變頻調(diào)速實(shí)現(xiàn)泵坑的恒水位控制，減少水泵啟停次數(shù)，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命并降低能耗。另，為保證水泵在變頻器或軟啟動(dòng)器故障下的應(yīng)急啟動(dòng)，每個(gè)回路都增加工頻旁路控制。

2.4自控系統(tǒng)改造

泵站實(shí)行分布式控制集中管理，對(duì)于一般設(shè)備的監(jiān)測(cè)參數(shù)主要有運(yùn)行、故障、現(xiàn)場(chǎng)“就地/遠(yuǎn)方”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)位置指示;重要的設(shè)備增加監(jiān)測(cè)的參數(shù)，判斷其工作狀態(tài)。對(duì)于經(jīng)常使用和有指標(biāo)反饋的設(shè)備控制方式為就地、PLC控制啟停（自控）;不經(jīng)常使用的設(shè)備采用就地、中控的方式，就地控制即是在現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)或電氣控制箱繼電器控制，中控的方式為PLC接受中控室操作人員的指令工作，PLC控制是根據(jù)設(shè)定參數(shù)的值程序自動(dòng)完成設(shè)備的開(kāi)停。設(shè)置控制程序，使3臺(tái)水泵運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)均衡，提高水泵的使用壽命。

九圍河污水泵站擬在原視頻監(jiān)控點(diǎn)位置更新現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，大官陂污水泵站擬加裝全套視頻監(jiān)控設(shè)備，包括：360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)高速球型攝像機(jī)，自動(dòng)變焦，自動(dòng)調(diào)節(jié)光圈及一鍵聚焦功能的室外槍式攝像機(jī)，不低于 300萬(wàn)像素。在后臺(tái)監(jiān)控中心配置一臺(tái)視頻綜合平臺(tái)一體機(jī)，負(fù)責(zé)視頻錄像資源分配、計(jì)劃管理、索引管理，負(fù)載均衡調(diào)度;提供數(shù)據(jù)查詢、回放、下載、鎖定等功能。支持錄像計(jì)劃從前端取流直存到虛擬化容量空間，提供視頻、圖片的統(tǒng)一存儲(chǔ)。視頻綜合平臺(tái)一體機(jī)配置大容量高性能監(jiān)控硬盤(pán)，提供視頻、圖片的統(tǒng)一存儲(chǔ)時(shí)間不低于90天。

3改造后運(yùn)行效果

兩座泵站改造后格柵機(jī)試運(yùn)行已經(jīng)半年，水泵、電氣設(shè)備試運(yùn)行已三個(gè)月，均為出現(xiàn)故障或異常。

3臺(tái)格柵機(jī)無(wú)變形、松動(dòng)、脫落;行走機(jī)構(gòu)運(yùn)行正常、定位準(zhǔn)確、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)無(wú)噪音;格柵機(jī)設(shè)定每20分鐘運(yùn)行一次。

6臺(tái)水泵機(jī)組轉(zhuǎn)向正確，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無(wú)異常震動(dòng)和噪聲;運(yùn)行時(shí)電流、電壓均在額定規(guī)定范圍內(nèi)。

九圍河污水泵站進(jìn)水閘門(mén)及啟閉機(jī)傳動(dòng)部件潤(rùn)滑良好，啟閉靈活;日常運(yùn)行保證每周維護(hù)啟閉一次。

2座泵站對(duì)泵站內(nèi)各機(jī)械設(shè)備的啟停狀態(tài)、液位、流量等均已實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、精細(xì)化控制。自控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確、及時(shí)、完整;控制指令執(zhí)行可靠、及時(shí);視頻監(jiān)控顯示清晰流暢。

總結(jié)：

在對(duì)排水泵站進(jìn)行改造的過(guò)程中需要綜合考慮多方面的問(wèn)題。重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)水泵、格柵機(jī)、電氣系統(tǒng)以及自控系統(tǒng)的改造。從排水泵站實(shí)際的運(yùn)行情況出發(fā)，結(jié)合運(yùn)維單位的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)技術(shù)手段的應(yīng)用，確保改造方案的合理性、科學(xué)性、前瞻性，促進(jìn)排水泵站能夠穩(wěn)定，高效的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]閆學(xué)鵬.排水泵站改造可行性研究[J].海河水利，2020（05）：29-31.

[2]羅青龍.城市排水泵站自動(dòng)化改造[J].城市住宅，2020，27（03）：236-237.

[3]梅健.城市排水泵站改造工程電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2018（05）：162-163.

作者簡(jiǎn)介：鄭燁（1979年5月），男，天津市，漢族，本科，工程師，主要從事泵站運(yùn)維管理工作，現(xiàn)為深圳市寶水水利服務(wù)有限公司負(fù)責(zé)人。