取水泵站改造方案设计要点综述

取水泵站改造方案设计要点综述

江云学

沂源县东里镇人民政府       山东淄博256101

摘 要：引水泵站也被称之为一级泵房,它在施工设计时通常是与集井、出水闸门井等基础建筑并构或分建,但因为建设水头一般较高,所以其使用功效也会相当突出,不但在枯水期时能够确保水泵顺利吸水,同时在洪峰值时也能够有效地防止现场受到的洪水威胁,针对此,如果想要更加充分发挥现有引水泵站的功能效果,在对其进行改造建设之前,就必须根据具体的实际需要对各部分的设置与重点加以充分的了解。本章将会结合实践案例,对现有引水泵站的改建方案做出着重的研究,并给出具体的改建方法与注意事项,以便相关人员借鉴。

关键字:既有引水泵站;改造工程;注意事项;要点说明

引言

就基本原理上来说,引水泵站是为将地上的地下水从源头处直接送入水源管理长或使用中的一类关键装置,而在具体应用中,又因为水源所在地理位置和周围自然环境条件的差异,从而对引水泵站的结构布置、使用要求以及安全可靠性等方面都会有不同的需求,所以,要想进一步提高引水泵站的使用效能,使之可以更加适应于我们日常使用需要,前提条件便是应针对现场具体使用状况选取合适的引水构筑物,在具体实施工程中,为减少对引水泵站的施工投入,应尽可能地在现有引水泵站的基础上按照国家有关规定对其进行全面的改进工程,如此就可以使引水泵站的引水功能发展到极限。

1.案例分析

某既有取水泵站设在该市近郊的某水库上,水库正常蓄水位为19.2m,死水位为12.56m,水库内既有取水泵站的地面高程为17.28m。距现状给水处理厂仅1.2km。泵站地面高程位于15.26~19.88m左右,原建设容量为8万m3/d。该引水泵站泵室为半加强式地下,建筑面尺寸为16×11m、地下室为7m,共包括二个泵位,在泵站内及吸水下沉井壁上均预留进水管和出管道的位置。另外,该抽水站土建工程、抽水井中进水管、引水头部等在当时均已完成,但相应装置还没有完成,该设计的水泵组以单级单吸离心式泵组成。为满足县城建设的发展需要、提高城市供水标准,改善人民工作、生活条件,并提高该引水泵站的取水功能,应及时完成给排水设备的更新改造,有关部门已决定对其主体结构作出较全面的改进方案。

2.泵站设施检测情况分析

该既有取水泵站至今为止,已有将近十多年的历史了,在对其进行改造之前,必须应对泵站中现有设施的正常运行情况进行全面的检测,进而根据检测结果合理地制定改造设计方案,这样才能有利于该泵站的正常运营发展,在实际检测时,应严格地按照国家规定相应的检测标准来进行,具体可以从以下几个方面入手:

2.1构筑物部分

根据现场调查显示,该取水泵站的吸水井上层及部分构筑物并不符合原工艺设计要求。而其他现状构筑物则与原设计要求相一致。现状泵站底部为钢筋混凝土结构,上层为框架。现状构筑物主体结构的耐久性,目前不存在相关的质量问题。

2.2工艺设施部分

通过检验结论便可知道,该引水泵站的取水头部、抽井进水管道、抽井及取抽水管房产和地产管段等均满足了原设计图纸的条件,而取水泵房内的管道管件和附属阀门装置等均没有全部装设。此外,由于取水泵室和吸水油井井底板上均具有较多的沉积物质,因此出水头部和进水管道中也存在着不同深度的沉积物质。根据现状,所检测的管道中没有出现其他肉眼可见的裂缝问题,且焊接材料也已达到了有关的标准检验规定,而部分管段的预留预埋处也存在着相应的腐蚀现象,但还没有灵活的启闭驱动设备和起重装置[1]。

3.泵站改造设计内容分析

为了适应新自来水厂的建设需要,在对该既有引水泵站实施改造工程设计时,为了要使设备充分地发挥出一定的使用效能,要依据现场设备检验成果来制定具体的改造工程项目设计方案,具体来说主要从如下几个方面着手:首先,应在不影响现有结构功能的基础上对取水泵间、配电价格间、设备房等原建构筑物进行改建或翻新,特别对内外墙壁、地板、护栏等设备都要进行重新粉刷改造;然后,为修复工程设计基础上,不但要对吸井的上部设备进行就地拆卸,同时还要对进水阀、格栅以及升降装置等设备进行重新安装;第三,要对出水接头、取水泵房、吸水油井井底面和进水管道等部位的积水杂物进行彻底清理,以确保所有管路的通畅性,另外还要对容易产生腐蚀问题的管道和有关附件等进行彻底的防锈处理,对锈蚀较严重的也要再次加以更新;最后,还要根据设计图纸的要求对取水泵房内的管路和附属阀门装置等重新进行安装,另外,对车站的生产线路、供电管线和控制装置等都要再次加以进行布置。要在车站新建门卫室等设施,除此以外,还要新建部分轨道和围栏等设施。

4.泵站改造方案分析

4.1合理选择水泵

对于取水泵站而言,水泵与发电机设备之间的用电量变化最为显著,且可占动力总能耗的绝大部分,因此,为了实现泵站节能减排运行目标,关键任务就是要在泵站改造设计过程中对水泵进行合理选型,进而使其运行效率能够更有利于其自身能耗的降低。目前取水泵站的水泵中较多地选用泵型有:离心泵、轴流泵。而目前,在市面上出售的水泵设备中尤以单级双吸卧式离心泵的利用率最高,因为该设备不仅运行效率高,稳定性较强,而且具有显著的节能效果,但由于该水泵设备与原安装设计标准并不完全一致,所以要对水泵设备的安装位置进行重新定位,将水泵基础结合原厂家设备安装要求重新设计,这样才能满足泵站的取水需求。

4.2科学布置泵站平面

取水泵站厂区的各建筑物高度和结构都要与周围环境相适应,力求给该区域增加靓丽的一笔。

按照自来水厂设计需要,该泵站土建和装置的改造范围均为8万m3/d,为适应其用水管理要求,在现有的泵室中要增设三台单层的双吸卧式离心泵,2用一备,当中一套作为备用装置,另外二台则应以变频装置为主,变频系统能更好的应对自来水厂各阶段的给排水变化,实现了不能值守或少数看守的原则。该单泵流速应按照1850m3/h的标准进行设计、最大扬程按照十五点零m的标准进行设计、输出功率按照132KWH的标准进行设计。双吸离心泵卧式布置后,发电机和泵必须要处于同一个水平上,泵和发电机都必须放置在平衡的基础上,从而产生的机械振动和噪音都较小。此外,设计必须要根据图纸要求和现场的状况,正确布置水泵进出水管,使其埋设深度、位移等均能满足相应的工程条件。

4.3存在问题及解决方案

从该既有的泵站平面布置结构设计方案来看,由于现状的这种平面布置方法并不能达到水泵发电机设计目标,所以就需要对泵房的原有构筑物予以全面改建,且需要在改造过程中不能对原有构筑物造成任何损坏和影响,并尽可能地将与梁矛盾而不能施工的水泵设备高度予以适当减少,同时,还要对水泵吸水管加以合理布置,以避免其内部出现积气现象,从而产生的气蚀对管网造成严重损坏,这样才能确保水泵运行效率,使其达到节能减排的运行效果[2]。

5.泵站改造施工注意事项分析

首先,在对泵站改造过程中,一方面要在保留原设计思路的基础上进行适当的优化创新,以便使其与当前水厂技术水平和运营管理水平相匹配。同时,还要根据既有建筑结构及其内各类机电设备和自控设备等科学选择工艺方案,进而确保了泵站系统的正常运行;其次,在不破坏既有泵站建筑主体结构的基础上,对既有房屋建筑结构及其内外墙面等设施进行了重新装修和更换。如需进一步破坏,还需提前对相应结构材料进行评估鉴定和审查[3]。

结束语:

综上所述,经过本文案例的研究,我们知道,为了适应自来水厂的管理要求,对于现有取水泵站作出适当的改造工程,在具体实施工程中,要秉在不损坏既有工程结构的原则来实施,不但要全面了解改造工程设计要求,同时还要针对现有工程结构对泵类型、装机情况和要求等合理制定改造工程建设计划,如此方可保证泵站的平稳运转。

参考文献

[1]孟洵， 范宇飞， 张小兰. 兰铁取水泵站景观提升改造项目设计探析[J]. 江西建材， 2020,(05):42-43.

[2]祝竟成， 王瑜. 探究某市取水泵站项目设计[J]. 区域治理， 2020,(10):25-26.

[3]陈蕴， CHEN, Yun，等. 新规范下市政雨水泵站设计技术要点分析[J]. 工程建设与设计， 2017, (08):132-134.