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浅议位山三干渠泵站拦污栅更新改造

  • 投稿Ener
  • 更新时间2015-09-23
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夏忠朋 魏庆阳 杜保民

(聊城市东昌府区水务局,山东 聊城 252000)

【摘 要】拦污栅是设在进水口前,用于拦阻水流挟带的水草、漂木等物(一般称污物)的框栅式结构。拦污栅作为泵站的辅助设施,有效拦阻污物,确保泵站安全运行。位山三干渠泵站,其拦污栅设计简单,腐蚀严重,拦阻污物效率低,给泵站安全运行带来隐患。东昌府区水务局多方筹措资金,于2012年对灌区泵站的拦污栅进行了更新改造,取得了较好的效果,为同类型泵站拦污栅改造提供了科学依据。

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关键词 泵站;拦污栅;更新改造

聊城市东昌府区位山三干渠泵站,位于东昌府区西部高亢区位山三干渠左右岸;十处泵站总装容量3575KW,共装机45台,配套28ZLB-125轴流水泵45台,安装高压变压器13台,总设计流量53.2立方米每秒,年提水总量约9000万立方米,十处泵站为灌溉泵站。担负着东昌府区西部高亢区9个乡镇,424个行政村,40多万人口地下水的补源,以及80余万亩农田的灌溉任务。在历年的抗旱灌溉中泵站适时开机扬水,确保了灌区农民用得上及时水,为灌区农业连年丰收作出了突出贡献。泵站进水池拦污栅作为泵站的辅助设施,有效的拦阻水流中污物,保障了泵站的安全运行。

1 泵站拦污栅的基本情况

拦污栅作为泵站的辅助设施,其主要功能是有效拦截和清除泵站进水池水流中的污物。该灌区泵站,大多成建于上世纪八十年代,拦污栅多未进行更新改造,锈蚀老化严重,部分栅条损坏,无法起到拦污作用。且由于拦污栅栅距设计不合理等原因,扬水时栅前壅水,栅前栅后水位差大,增加了能耗损失。原拦污栅多用人工清污,未设计清污天桥,清污难度大,劳动强度高。鉴于拦污栅给扬水灌溉带来的安全隐患,东昌府区水务局多方筹措资金,于2012年10对位山三干渠十处泵站拦污栅进行了重新设计安装,其效果较好,取得了一定经济效益。

2 解决问题的对策

2.1 优化拦污栅栅体设计

三干渠泵站的拦污栅为立式格栅式拦污栅,由栅条、主梁和其他部件构成,栅条间距(栅距)是其最主要的结构参数;栅距的大小直接影响拦污效果和拦污栅的阻力系数,而叶轮过流面积、垃圾的质和数量也会影响。拦污栅标准有效栅距一般为水泵口径的1/10~1/30,但对于中小型轴流泵,叶轮之间有较宽阔的通道和较强的过流能力,栅距要适当放大,以减少水头损失和避免污物过多堆积:在一般污物情况下,栅距可适当增大,其有效栅距以80~120mm为宜。

由于三干渠泵站引用的为黄河水,黄河水泥沙含量大,水草多。而拦污栅栅体设计直接影响拦污栅的工作性能。拦污栅应有足够的刚度、较高的固有频率、较小的局部阻水系数和较好的抗腐蚀性:同时,能够有效地拦截污物,方便清污。在充分考虑外界因素干扰的情况下,通过论证实验,确保设计科学。

针对拦污栅的振动,我们根据各泵站进水池容积及池水深度,对拦污栅可以改变拦污栅自振频率,避开和水流激振的共振频率,达到减振的目的。根据工程经验,拦污栅的栅条采用不规则的间距,用螺栓连接,设置拦污栅斜撑,同时在拦污栅横撑上通过夹紧连接将拦污栅固定在加劲构件上,可以防止拦污栅的有害振动。通过实验符合我们预期设计要求。

2.2 合理安放拦污栅

选择合理的拦污栅布置方式,可以有效地拦截和清除污物。根据十处泵站进水池设计的要求,科学安装。

2.3 防护拦污栅锈蚀

对拦污栅锈蚀进行防护时,要求涂料具有一定的耐磨特性特别是栅条表面的防腐,其涂料的硬度应能满足抗冲刷、抗磨损的要求国内不少涂料的漆膜都能满足这些要求,但大多数涂料要求金属表面达到GB8923—88Sa2,5级非常彻底的喷砂除锈标准达到这样的标准需耗费大量工时,特别是在施工现场,要对锈蚀严重的大面积的金属表面除锈达到GB8923—88Sa2,5级的标准很困难但如果锈蚀表面处理不好,涂料附着不牢,密封不严实,会降低涂料的防腐效果所以,选用涂料时考虑其喷涂技术要求。

在金属表面涂覆环氧树脂涂层防止锈蚀,是近几年发展起来的一项防护技术。本次对泵站拦污栅更新改造应用其防腐效果较好,特别是使用了液态环氧树脂涂覆拦污栅;这项技术,既可用于新建拦污栅的防腐,也可用于对老化结构锈蚀拦污栅的处理,工艺简单,可在现场操作,能有效延长拦污栅的使用寿命,提高其安全性。

2.4 合理清污方式

及时清除拦污栅前的污物是防止拦污栅阻塞,减少栅前水头损失,保证拦污栅有效发挥对水泵机组保护作用的基本措施。泵站清污分为人工清污和机械清污。我区管扬水站均采用人工清污,前提是要求必须机组停止运行,因为这种方式需要水流接近静止的情况下进行,而且只能打捞表面污物,对于水面下较深处的污物看不清,缠绕结实很难打捞,工作效率低。本次改造对于栅面较大、污物较多的泵站,配备了机械清污,它可以深水作业,效率提高了。

此外,要优化清污模式,清污模式可分为安全清污、连续清污和经济清污3种。要根据泵站污物来量、拦污栅前后水位差、清污机清污速度等因素来确定清污周期,保证了泵站的运行效率。

通过2013年、2014年两年的灌溉运行检验,东昌府区位山三干渠十处泵站拦污栅更新改造项目,设计科学,安装合理,成效显著,切实提高了拦污效率,使泵站运行效率大大提高;适合在灌溉排涝及城市污水处理泵站推广应用,尤其适合在目前全国实施的小型农田灌溉泵站工程中推广应用,同时也适合在化工企业的污水处理中应用。

[责任编辑:刘展]