潛水軸流泵在工農(nóng)河北排澇站中的應(yīng)用

楊曉康，楊一峰，薛 偉

（1.江陰市水利工程有限公司，江蘇 無錫 214400；2.無錫市水利設(shè)計研究院有限公司，江蘇 無錫 214400）

0 引言

軸流泵指的是靠旋轉(zhuǎn)葉輪的葉片的對液體產(chǎn)生的作用力使液體沿軸線方向輸送的泵，有立式、臥式、斜式及貫流式等多種。潛水軸流泵則是由潛水電機和水泵構(gòu)成的一體立式結(jié)構(gòu)，潛水軸流泵在排澇站中有著極其重要的應(yīng)用，通過潛水軸流泵能夠?qū)⑺畯乃吹剌斔偷叫枰盟牡胤?，實現(xiàn)水資源的合理利用，既能夠保障滿足不同地區(qū)的用水需求，又能夠避免出現(xiàn)水資源浪費的現(xiàn)象的發(fā)生，從根本上有利于推動水資源的開發(fā)利用和保護。

1 潛水軸流泵概述

1.1 潛水軸流泵的選型

潛水軸流泵屬于一種機電一體化高科技產(chǎn)品，在應(yīng)用潛水軸流泵的時候需要根據(jù)應(yīng)用場所的具體需求對潛水軸流泵的類型進行選擇，在潛水軸流泵選項過程中既要考慮水利工程項目的流量、揚程，又要考慮安裝方式等，確保潛水軸流泵類型能夠符合場所的應(yīng)用需求，同時在潛水軸流泵類型確定之后，還需要制定嚴密的潛水軸流泵安裝計劃，確保潛水軸流泵能夠滿足排澇站等水利工程的應(yīng)用需求[1]。

1.2 潛水軸流泵的應(yīng)用優(yōu)勢

1.2.1 防水性能良好

潛水軸流泵相比于傳統(tǒng)的常規(guī)泵站，其所具備的功能更加的全面，其中最為突出的便是其較為良好的潛水性能，以往傳統(tǒng)軸流泵經(jīng)常會因為水環(huán)境的影響出現(xiàn)各種各樣的故障問題，而潛水軸流泵則能夠很好的避免這一問題的發(fā)生，其自身的防水性能能夠有效的降低水環(huán)節(jié)對其造成的影響，在進行潛水軸流泵應(yīng)用的時候?qū)⑵浒惭b在水環(huán)境中，其也能夠正常的運行。因此，現(xiàn)階段很多水利工程中均使用了潛水軸流泵，通過潛水軸流泵來完成相關(guān)水資源的調(diào)配管理工作，既能夠保證工作質(zhì)量，又能夠大幅度提升工作效率[2]。

1.2.2 組裝較為便捷

潛水軸流泵的組成結(jié)構(gòu)也是較為簡單的，安裝人員在對潛水軸流泵進行安裝的時候不需要在安裝現(xiàn)場對其進行組裝，潛水軸流泵屬于一體化結(jié)構(gòu)，安裝人員只需要將其放置在井筒內(nèi)的座環(huán)上即可，通過導葉體和井筒座環(huán)之間的密封條密封，同時配有防傾斜、防倒轉(zhuǎn)裝置。這種安裝方式方便快捷，所需要消耗的時間比較少，而且安裝結(jié)果較為牢固，如若在潛水軸流泵應(yīng)用過程中需要對其進行拆除檢查的話也比較方便。因此潛水軸流泵在很多水利工程中均有著較為重要的應(yīng)用，不斷推動著相關(guān)水利工程的安全運行。

1.2.3 安裝成本較低

潛水軸流泵還具有著安裝成本較低的特點，潛水軸流泵作為一體化產(chǎn)品，其不需要過于復雜的安裝環(huán)境，設(shè)計人員在對潛水軸流泵應(yīng)用環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析計算之后，便能夠?qū)沧h(huán)進行安裝，而后在將潛水軸流泵安裝在井筒座環(huán)之上即可，安裝成本比較低廉，同時在對潛水軸流泵進行檢修的時候，只需要根據(jù)安裝步驟對其進行拆除和重新安裝即可，避免出現(xiàn)潛水軸流泵安裝異常導致其運行故障的問題發(fā)生，從根本上有利于提升潛水軸流泵運行的安全性和穩(wěn)定性[3]。

2 典型案例

江陰市工農(nóng)河北排澇站工程位于澄江街道工農(nóng)河與應(yīng)天河交界處，具有擋水與引排等功能，水閘為單孔，泵站流量為6m3/s，其內(nèi)設(shè)3 臺800ZD-160 型潛水軸流泵，配套95kW 電機，單泵設(shè)計流量2.00m3/s。工農(nóng)河北排澇站工程采用“U”型四孔一連鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，東邊為閘孔、其余為泵孔，閘室凈寬3.0m，工作閘門采用3m×2.5m 平面鋼閘門一扇、雙向止水；并建設(shè)管理用房等配套設(shè)施。

3 潛水軸流泵在工農(nóng)河北排澇站中的應(yīng)用要點

將潛水軸流泵應(yīng)用到工農(nóng)河北排澇站中的時候首先需要對進、出水池尺寸進行確定，其次便是需要做好潛水軸流泵的井筒施工工作，最后則是需要將所有的施工工序進行有效的管理和驗收，確保潛水軸流泵的安裝完全符合相關(guān)的標準規(guī)定，這樣才能夠?qū)⒐まr(nóng)河北排澇站中潛水軸流泵的作用發(fā)揮到最大化。

3.1 進、出水池尺寸的確定

3.1.1 懸空高度的選擇

潛水軸流泵的懸空高度是影響其作用發(fā)揮的重要因素之一，設(shè)計人員在進行潛水軸流泵安裝位置設(shè)計的時候應(yīng)當先對其懸空高度進行選擇，潛水軸流泵的懸空高度確定既要考慮到與水池之間的距離，又要考慮到潛水軸流泵檢修的便捷性，根據(jù)工農(nóng)河北排澇站的水池位置來對潛水軸流泵的懸空高度進行確定，使得潛水軸流泵的實際懸空高度值略高于計算數(shù)值，這樣檢修人員在進行潛水軸流泵檢修的時候便不需要進入水池中間，而且即使水池中的水量較大，淹沒了潛水軸流泵，也不會對潛水軸流泵的正常運行造成任何的影響[4]。

3.1.2 進水池寬度的確定

在確定潛水軸流泵進水池寬度的時候需要考慮池上電機的安全距離，潛水軸流泵可以安裝在工農(nóng)河北排澇站的水池下方，其水池的寬度只需要滿足潛水軸流泵的安裝即可，而且在進行水池寬度確定的時候也要盡可能的減小其計算數(shù)據(jù)，水池的寬度數(shù)值越小，其所需要支出的制造成本費用便越低。設(shè)計人員在進行工農(nóng)河北排澇站設(shè)計的時候也要充分考慮諸多影響因素，將潛水軸流泵與水池之間的距離進行精密計算，這樣既能夠使得水池的功能作用完全發(fā)揮出來，又能夠降低潛水軸流泵的檢修難度，從根本上有利于推動潛水軸流泵的有效應(yīng)用。

3.1.3 進水池高度的確定

潛水軸流泵在工農(nóng)河北排澇站的應(yīng)用過程中還需要對進水池的高度進行確定，進水池的寬度主要能夠根據(jù)潛水軸流泵的大小來進行確定，而其高度則需要通過水流的實際走向等諸多因素來共同進行確定，一方面需要保證進水池高度能夠滿足潛水軸流泵的抽水、灌水需求，另一方面則還需要保證進水池高度與出水孔高度呈對比關(guān)系，尤其是在內(nèi)、外河水位高差較大的情況下，需要將電機層抬高，進水池高度自然而然也會有所提升，這樣才能夠更好的對出水效率進行控制，從而以此來達到保障工農(nóng)河北排澇站穩(wěn)定運行的目的[5]。

3.1.4 出水孔安全高度的確定

出水孔的安全高度將對會進、出水池的作用發(fā)揮造成嚴重的影響，如若出水孔高度較低的話，那么水池的蓄水量將會有所下降，而如若出水孔高度較高的話，那么水池的進、出水作用將可能會受到影響。因此在進行潛水軸流泵應(yīng)用的時候需要對水池出水孔的高度進行精準的計算，水池的出水孔需要盡可能的滿足排澇常水位下的半淹沒出水，這樣才能夠盡可能的保證潛水軸流泵的揚程。一般情況下，類似于工農(nóng)河北排澇站等工程在應(yīng)用潛水軸流泵的時候都會選擇將水池的出水孔確定于高于泵頂10cm，如若潛水軸流泵類型無法滿足該要求的話，那么便應(yīng)當對潛水軸流泵進行重新選型，降低其能耗，增加潛水軸流泵數(shù)量，以此來滿足工農(nóng)河北排澇站的應(yīng)用需求。

3.2 潛水安裝施工

3.2.1 潛水軸流泵安裝前準備工作

安裝前的準備工作主要是檢查和測量潛水軸流泵的安裝位置和施工場地。通過對潛水軸流泵安裝位置的檢查和放線測量，確定了軸的安裝坐標和軸線基準線。對于潛水軸流泵本身，需要對其各部分進行檢查，開箱驗收，檢查軸的外觀質(zhì)量，保證隨機數(shù)據(jù)的完整性[6]。

3.2.2 潛水軸的起吊

潛水軸流泵最好安裝井筒固定支架，但在此之前，需要確定設(shè)備放樣的基準點，然后根據(jù)這個基準點安裝井筒固定支架；然后就是吊裝豎井就位的操作。在這個過程中，需要人工配合吊車來完成。需要注意的是，對于較長的豎井來說，很容易與其他物體發(fā)生碰撞，因此在吊裝過程中要更加注意。然后就是豎井吊裝到位后的一些操作。軸吊裝到位后，需要對軸進行固定和調(diào)平（軸的垂直度<1/1000，總長≤3mm）。

3.2.3 軸流泵的安裝

首先，要把軸流泵吊到井口，這個操作也是用吊車手動完成的。其次，將軸流泵沿軸慢慢下放到軸底部的支架上。最后扶正調(diào)平，再擰緊螺栓固定。

3.2.4 井筒和泵座的施工

在進行潛水軸流泵安裝的時候最重要的便是需要做好井筒和泵座的安裝施工工作，工農(nóng)河北排澇站選用了3 臺800ZD-160 型潛水軸流泵，其便需要根據(jù)潛水軸流泵的安裝位置來對3 個井筒和泵座進行施工，首先制作井筒內(nèi)膜圓筒，而后在肋板扣出鉆入孔，使肪板成為圓環(huán)，肪板外側(cè)用3cm×4cm 的木條排列整齊釘牢，并根據(jù)圓筒軸度來對泵座的位置進行確定，將井筒和泵座全部進行固定，這樣才能夠避免其出現(xiàn)澆筑變形的問題。

4 潛水軸流泵在工農(nóng)河北排澇站中的應(yīng)用建議

4.1 定期做好潛水軸流泵的檢修工作

潛水軸流泵在工農(nóng)河北排澇站中的實際應(yīng)用過程中還需要做好潛水軸流泵的定期檢修工作，通過定期檢修的方式來將潛水軸流泵存在的運行隱患問題進行解決，提高潛水軸流泵的運行質(zhì)量和運行效率，以此來達到保障工農(nóng)河北排澇站正常運行的目的。工農(nóng)河北排澇站潛水軸流泵檢修工作的開展一方面能夠體現(xiàn)為檢修計劃的合理制定，檢修人員需要根據(jù)潛水軸流泵的運行狀態(tài)來對其進行日檢查、周檢查和月檢查，盡可能的將潛水軸流泵的運行隱患問題解決掉；另一方面則是體現(xiàn)為潛水軸流泵檢修管理制度的嚴格落實，潛水軸流泵的運行將會直接影響到整個工農(nóng)河北排澇站的正常運行，而通過加強管理制度措施則能夠?qū)z修人員形成約束，使得檢修人員能夠更加的認真負責，以此來達到提高工農(nóng)河北排澇站潛水軸流泵運行安全性和穩(wěn)定性的目的[7]。

4.2 加強對潛水軸流泵運行參數(shù)的監(jiān)測管理

隨著人工智能技術(shù)、自動化技術(shù)等各種先進技術(shù)的愈加成熟，工農(nóng)河北排澇站在應(yīng)用潛水軸流泵的同時也是不斷加強自身的信息化、現(xiàn)代化建設(shè)，通過自動化控制管理系統(tǒng)來實現(xiàn)潛水軸流泵運行參數(shù)數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測。潛水軸流泵在工農(nóng)河北排澇站中所起到的作用是極其關(guān)鍵的，其一旦出現(xiàn)運行故障問題，那么將會直接對整個排澇站的運行造成嚴重的影響，而隨著自動化技術(shù)的應(yīng)用則能夠有效的提升潛水軸流泵的管理質(zhì)量和管理效率，工作人員根據(jù)自動化管理系統(tǒng)能夠?qū)撍S流泵的運行參數(shù)數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測和分析，如若潛水軸流泵出現(xiàn)異常運行數(shù)據(jù)的話，那么自動化管理系統(tǒng)便會根據(jù)數(shù)據(jù)異常情況發(fā)出對應(yīng)警報，避免出現(xiàn)潛水軸流泵故障造成整個工農(nóng)河北排澇站運行受限等問題的發(fā)生，從而以此來達到盡可能保證工農(nóng)河北排澇站運行安全性和穩(wěn)定性的目的。

4.3 加大相關(guān)技術(shù)的研發(fā)力度

技術(shù)是行業(yè)發(fā)展的根本核心動力，水利行業(yè)在未來發(fā)展的過程中也應(yīng)當不斷加強對各種先進技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，潛水軸流泵是現(xiàn)階段在排澇站中所能夠起到重要作用的一種水利設(shè)備，但隨著人們對于水資源需求量的不斷提升，工農(nóng)河北排澇站未來所面臨的困難也將會越來越嚴重，相關(guān)企業(yè)必須針對潛水軸流泵的應(yīng)用現(xiàn)狀對其結(jié)構(gòu)進行不斷的優(yōu)化，將更加先進的技術(shù)應(yīng)用到潛水軸流泵的研發(fā)以及排澇站的建設(shè)中，才能夠更好的提升排澇站運行的穩(wěn)定性。例如在工農(nóng)河北排澇站中便需要不斷加強BIM 技術(shù)或者人工智能技術(shù)等先進技術(shù)的應(yīng)用，通過BIM 技術(shù)來對潛水軸流泵的應(yīng)用情況進行模擬，及時發(fā)現(xiàn)其所存在的運行故障問題，這樣才能夠有效的提升潛水軸流泵運行的穩(wěn)定性，促進排澇站更加安全可靠的運行。

5 結(jié)語

總之，潛水軸流泵在工農(nóng)河北排澇站中占據(jù)了極其重要的應(yīng)用地位。通過應(yīng)用潛水軸流泵，可以有效提升工農(nóng)河北排澇站的運行質(zhì)量和運行效率。此外，潛水軸流泵還具有安裝簡便、防水防洪等性能，出現(xiàn)故障的概率也較小，在應(yīng)用潛水軸流泵后，工農(nóng)河北排澇站只需做好定期的檢修維護即可。綜上所述，潛水軸流泵在工農(nóng)河北排澇站的應(yīng)用前景廣闊，通過使用這種高效的排水設(shè)備，還可以有效地降低運行成本和維護需求，同時保護環(huán)境并滿足農(nóng)業(yè)、城市排水等多樣化的需求，具有重要的實用價值。