論管道在泵站安全運(yùn)行中的作用

【摘要】本文通過(guò)實(shí)例工程介紹了管道試驗(yàn)壓力的確定、管道開(kāi)機(jī)過(guò)程注意事項(xiàng)及管道停機(jī)過(guò)程中注意事項(xiàng)，對(duì)管道在泵站安全運(yùn)行中的作用進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】管道；泵站；安全運(yùn)行；作用

山東省膠東地區(qū)引黃調(diào)水工程位于山東省膠東半島北部，輸水線路自引黃濟(jì)青宋莊分水閘引水，至威海市的米山水庫(kù)，總長(zhǎng)322km，設(shè)計(jì)流量4.8～22.0m3/s。該工程是《南水北調(diào)東線規(guī)劃》膠東輸水干線全長(zhǎng)704km輸水路線的東段工程，是膠東輸水干線的重要組成部分。

其中，龍口段工程由輸水明渠、黃水河泵站、管道三部分組成。而龍口段管道工程上接黃水河泵站，下接任家溝隧洞，是整個(gè)膠東調(diào)水工程管道工程的“排頭兵”。 該工程輸水距離12.5km（樁號(hào)0+000—12+417.8），輸水總管2根， 管道中心間距3.3m，單管管徑2.2m，設(shè)計(jì)流量12.6m3/s，輸水方式為加壓輸水，管道采用PCCP鋼套筒混凝土預(yù)應(yīng)力管及螺旋鋼管，沿途分布5個(gè)電動(dòng)閥門井室，21個(gè)排氣閥室，4個(gè)排水井室，管道段高程分布如下：

一、管道試驗(yàn)壓力的確定

1、管道水壓試驗(yàn)總體思路

根據(jù)山東省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院2013年1月下發(fā)的《山東省膠東地區(qū)引黃調(diào)水工程黃水河泵站～村里隧洞進(jìn)口段輸水管道工程施工圖變更設(shè)計(jì)》確定的試驗(yàn)原則。

2、管道材質(zhì)構(gòu)成：樁號(hào)0+000～6+470段管材工壓為1.6MPa；6+470—9+475段管材工壓為1.4MPa；9+475～10+733段管材工壓為1.2Mpa；10+733～11+520段管材工壓為1.0Mpa；11+520～12+417段管材工壓為0.8Mpa。

3、管道工作壓力：本段管道輸水壓力來(lái)自黃水河泵站加壓，黃水河泵站設(shè)計(jì)總揚(yáng)程82.3m，不考慮管道水頭損失，管道內(nèi)工作壓力P =ρg h=1000×9.8×82.3=0.81 Mpa。

4、管道試驗(yàn)壓力及校核：按照《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50268—2008）規(guī)定， 因管道高程影響，各段打壓壓力以管段內(nèi)最高壓力不超出試驗(yàn)壓力為準(zhǔn)。

5、分段打壓

（1）升壓時(shí)應(yīng)分級(jí)升壓，每次以0.1Mpa為一級(jí)，每一級(jí)檢查管道各級(jí)設(shè)施運(yùn)行情況，當(dāng)確定無(wú)異常后，繼續(xù)升壓。水壓試驗(yàn)時(shí)，嚴(yán)禁對(duì)管道附屬設(shè)備設(shè)施進(jìn)行敲打或補(bǔ)修缺陷。

（2）當(dāng)出現(xiàn)以下情況時(shí)應(yīng)停止升壓，并進(jìn)行持續(xù)排氣直到下述情況消失：

①升壓時(shí)，水泵不斷供水，但升壓很慢；

②升壓時(shí)，壓力表指針劇烈震動(dòng)，且持續(xù)不穩(wěn)定；

③當(dāng)升壓至0.4Mpa時(shí)，打開(kāi)放水閥有大量氣泡冒出。

（3）水壓試驗(yàn)先升至試驗(yàn)壓力的30%，穩(wěn)壓15-—30min（管路較長(zhǎng)，沿線檢查需一定時(shí)間，因而穩(wěn)壓時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng)），無(wú)異常情況時(shí)，繼續(xù)升壓至試驗(yàn)壓力的60%，穩(wěn)壓15—30min，無(wú)異常情況時(shí)，升到試驗(yàn)壓力，穩(wěn)壓30min，檢查管道接口、配件有無(wú)漏水損壞現(xiàn)象，出現(xiàn)異常情況時(shí)，及時(shí)停止試壓，查明原因并采取相應(yīng)措施后重新試壓。

（4）在試驗(yàn)壓力條件下，停止注水補(bǔ)壓，穩(wěn)定15min，當(dāng)15min壓力下降不超過(guò)0.03Mpa時(shí)，保持該壓力30min，進(jìn)行外觀檢查，若無(wú)漏水現(xiàn)象，則壓力試驗(yàn)合格。若有上述現(xiàn)象則停止試壓，查明原因并采取相應(yīng)措施后重新試壓。

二、管道開(kāi)機(jī)過(guò)程注意事項(xiàng)：

（一）管道沖水階段

1、第一階段自流水條件分析：

（1）、水位條件：泵站前池設(shè)計(jì)水位37.22米，最高水位38.22米，最低水位34.22米，出口泄壓閥室輸水管中心高程36米，自流充水自出口一路下行至樁號(hào)1+855（輸水管中心高程22.9米）處開(kāi)始爬升，可靠自流水沖水至8+570（輸水管中心高程37.22米），可完成沖水量6.05萬(wàn)m3。

（2）、水量條件：第一階段自流充水完成后，管道剩余充水水量為1.94萬(wàn)m3，用泵站前池水可滿足水量需求。

2、第二階段采用水泵輔助沖水。

輔助沖水泵設(shè)備選型：潛水泵為250QJ200，流量200 m3/h，揚(yáng)程60米，功率55KW，基本能滿足幾何揚(yáng)程63米的要求。

（二）機(jī)組開(kāi)啟階段

黃水河泵站機(jī)組開(kāi)啟前，工程巡視人員需開(kāi)展扎實(shí)有效的管道相關(guān)設(shè)備的巡視排查工作，包括12.5公里10kv下游輸水線的的巡視、5座閥門井室30kva干式變壓器試驗(yàn)及電動(dòng)蝶閥開(kāi)關(guān)可靠性的試驗(yàn)、21座排氣井中排氣閥銅導(dǎo)管和注氣閥的完整，確保排氣補(bǔ)氣的動(dòng)作。準(zhǔn)備就緒，按照調(diào)度指令要求，泵站開(kāi)啟相關(guān)機(jī)組，開(kāi)機(jī)過(guò)程中需要密切觀測(cè)、記錄泵站前池水位、過(guò)水流量、管道壓力、機(jī)組運(yùn)行等數(shù)據(jù)，通過(guò)這些數(shù)據(jù)的對(duì)比分析，成功完成機(jī)組開(kāi)啟工作。

三、管道停機(jī)過(guò)程中注意事項(xiàng)：

黃水河泵站水泵工作揚(yáng)程高達(dá)83m，屬于高揚(yáng)程泵站，停機(jī)過(guò)程中管道承受過(guò)大的壓力，為了防止水錘的破壞，特采取了以下措施：

（一）、安裝液控蝶閥

每臺(tái)水泵出口設(shè)液控蝶閥，為泵站的工作閥門，液控蝶閥能按預(yù)定程序?qū)崿F(xiàn)泵閥聯(lián)動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離控制，在90秒內(nèi)可以根據(jù)需要調(diào)整關(guān)閉時(shí)間，特別是在事故停泵時(shí)，閥門可自動(dòng)按預(yù)先設(shè)定的程序分快、慢兩階段關(guān)閉，具有良好的消除水錘效能。

（二）、采用泄壓閥泄壓

水泵出口除安裝液控蝶閥外，在每根輸水管上還安裝泄壓閥，當(dāng)壓力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，閥門可以自動(dòng)打開(kāi)，將過(guò)高的壓力卸掉。泄壓閥攝于總輸水管上。經(jīng)計(jì)算，泄壓閥直徑為d=820 mm，由于泄壓閥最大直徑為500 mm，按過(guò)流面積相等確定每根輸水管安裝2個(gè)泄壓閥，直徑為500 mm。泄壓閥壓力設(shè)置為108m水柱（可調(diào)），停機(jī)時(shí)。當(dāng)壓力值達(dá)到設(shè)定值，泄壓閥發(fā)揮作用，降低管道內(nèi)壓力，以確保泵站和管道的安全。

結(jié)語(yǔ)：

從上述論述分析不難看出，高揚(yáng)程的管道運(yùn)行工況復(fù)雜、注意事項(xiàng)較多，因此，管道通水過(guò)程當(dāng)中需要運(yùn)行人員做到注意力集中，事無(wú)巨細(xì)，各班組協(xié)調(diào)配合、統(tǒng)一調(diào)度。只有貫徹落實(shí)好各項(xiàng)指令，嚴(yán)格按照操作規(guī)程，才能保正管道工程安全高效地運(yùn)行。