橡膠壩充排水系統(tǒng)常見故障分析
時(shí)間:2022-11-13 08:30:31
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【摘要】充排水系統(tǒng)是橡膠壩的重要組成部分,能否正常運(yùn)行直接關(guān)系到工程安全和閘壩功能的有效發(fā)揮。文章梳理了引祊入涑橡膠壩工程充排水系統(tǒng)運(yùn)行管護(hù)過程中遇到的問題,提出了行之有效的應(yīng)對(duì)解決措施,有效化解了運(yùn)行故障,保障了橡膠壩的安全運(yùn)行,為今后橡膠壩故障處置提供了借鑒。
【關(guān)鍵詞】橡膠壩;充排水系統(tǒng);故障分析;維護(hù)措施
橡膠壩是用高分子合成材料建造的一種新型水工建筑物,具有節(jié)省材料、造價(jià)低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、自重輕、抗震性好、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。近年來,廣泛應(yīng)用于防洪、擋水灌溉、城鄉(xiāng)供水、水力發(fā)電、美化環(huán)境等諸多領(lǐng)域。橡膠壩的充排水系統(tǒng)是橡膠壩工程的靈魂,是關(guān)系到整個(gè)橡膠壩能否正常運(yùn)行的關(guān)鍵。充排水系統(tǒng)主要由電機(jī)、水泵、空壓機(jī)、管道、閘閥、低壓控制電路等組成。這套系統(tǒng)在運(yùn)行過程中暴露出了一些問題和故障,因此,進(jìn)行橡膠壩充排水系統(tǒng)問題梳理和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)很有必要。本文結(jié)合臨沂市引祊入涑工程橡膠壩充排水系統(tǒng)的運(yùn)行和使用實(shí)踐,分析了設(shè)備故障類型,總結(jié)了運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn)和做法,為后續(xù)充排水設(shè)備的深化應(yīng)用做了有益探索。
1工程概況
橡膠壩是臨沂市引祊入涑工程的重要組成部分,位于祊河上,具有雙向調(diào)節(jié)功能,即在汛期時(shí)橡膠壩塌壩運(yùn)行使涑河上游超標(biāo)準(zhǔn)洪水通過引祊入涑水道安全通過祊河,減輕臨沂城防洪壓力,在非汛期升壩運(yùn)行引祊河水入涑河,補(bǔ)充涑河水量,改善涑河水質(zhì)。橡膠壩工程為大(1)型,橡膠壩共5節(jié),每節(jié)壩袋凈長(zhǎng)83m,蓄水高度5m,一次蓄水1560萬m3。
2橡膠壩充排水系統(tǒng)常見故障類型與分析
a.電機(jī)采用直接啟動(dòng)方式?jīng)_擊電流過大。引祊入涑橡膠壩工程建成初期供水泵和排水泵電機(jī)采用直接啟動(dòng)方式,這種啟動(dòng)方式非常簡(jiǎn)單,但有很大的危害性。啟動(dòng)時(shí)沖擊電流過大,會(huì)造成電網(wǎng)電壓下降,影響其他設(shè)備的正常運(yùn)行,還可能發(fā)生欠壓保護(hù)動(dòng)作,同時(shí)過大的啟動(dòng)電流會(huì)使電機(jī)繞組發(fā)熱,從而加速絕緣老化,影響電機(jī)壽命,啟動(dòng)過程中的壓力突變往往造成水泵、管道和閥門的的損傷,影響橡膠壩正常控制運(yùn)用。b.橡膠壩供水泵和排水泵出水量不足。引祊入涑橡膠壩工程有2臺(tái)供水泵和4臺(tái)排水泵,它們控制著進(jìn)、出橡膠壩的水量,從而按時(shí)完成升壩和塌壩操作,但在運(yùn)行過程中常出現(xiàn)水泵出水量不足問題。原因在于:供水泵進(jìn)水口位于橡膠壩體上游,河道水位過低時(shí)進(jìn)水口淹沒深度不夠,進(jìn)水口和出水口容易被淤泥和雜物堵塞,出水量也就不足;空氣進(jìn)入泵內(nèi)以及長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致軸封裝置和閥門漏氣;雜物進(jìn)入水泵導(dǎo)致葉輪堵塞引起出水量不足。c.橡膠壩供水泵和排水泵運(yùn)行過程中異常振動(dòng)和噪聲過大。引祊入涑橡膠壩工程供水和排水泵運(yùn)行過程中出現(xiàn)的異常振動(dòng)和噪聲過大的問題,容易對(duì)水泵機(jī)組造成損壞。究其原因主要是充壩操作時(shí)河水中的雜物通過管道進(jìn)入供水泵葉輪以及塌壩操作時(shí)密封壩袋內(nèi)的雜物進(jìn)入排水泵葉輪造成堵塞,同時(shí)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行導(dǎo)致水泵基礎(chǔ)不穩(wěn),地腳螺栓松動(dòng),水泵吸入空氣等因素引起水泵異常振動(dòng)和噪聲過大。d.充排水系統(tǒng)漏水。漏水現(xiàn)象是橡膠壩供排水系統(tǒng)最常見的問題。水泵自身的漏水通常是由機(jī)械密封損傷引起的,機(jī)械密封出現(xiàn)問題的原因是多方面的,比如潤(rùn)滑油質(zhì)差,固體顆粒雜質(zhì)進(jìn)入密封端面,劃傷或加快密封端面的磨損,再比如密封面潤(rùn)滑油量不足以及工作介質(zhì)中含有氣體等原因使密封腔出現(xiàn)負(fù)壓引起摩擦副干摩擦導(dǎo)致拉傷密封端面。在維修過程中發(fā)現(xiàn)高溫或工作環(huán)境中的弱酸、弱堿對(duì)靜環(huán)和動(dòng)環(huán)輔助橡膠密封件腐蝕作用強(qiáng)烈,導(dǎo)致密封件無彈性甚至已經(jīng)腐爛,造成水泵大量滲漏。管道漏水主要發(fā)生在法蘭連接處,原因在于橡膠壩充水和排水過程中管道內(nèi)的壓力不斷變化導(dǎo)致密封件損壞和法蘭螺栓松動(dòng),密封面潤(rùn)滑油量不足引起密封端面損傷造成漏水。另外,水泵和供排水管道備通常埋于地下,長(zhǎng)期處于陰暗潮濕的環(huán)境中,各類閘閥很容易出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象,導(dǎo)致水泵倒轉(zhuǎn)和供水管道漏水。e.低壓控制系統(tǒng)故障。橡膠壩充排水系統(tǒng)低壓控制系統(tǒng)常見故障是保護(hù)回路中的低壓斷路器和交流接觸器損壞。橡膠壩充壩或者塌壩往往需要較長(zhǎng)時(shí)間,有時(shí)出現(xiàn)電壓過高或過低現(xiàn)象,低壓斷路器在供水泵和排水泵運(yùn)行過程中受到強(qiáng)大電流的作用導(dǎo)致斷路器自身設(shè)備運(yùn)行過熱,斷路器內(nèi)部絕緣性能降低,極易發(fā)生內(nèi)部短路的現(xiàn)象,造成水泵誤停機(jī);接觸器由于電源過低或波動(dòng)過大產(chǎn)生誤動(dòng)作或者不動(dòng)作等現(xiàn)象,接觸器本身機(jī)械可動(dòng)部分長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行出現(xiàn)被卡死現(xiàn)象,絕緣性遭到損壞,同時(shí)低壓控制系統(tǒng)長(zhǎng)期處于泵房陰暗潮濕的環(huán)境中容易出現(xiàn)線圈過熱或燒毀的現(xiàn)象,影響供排水系統(tǒng)的正常啟動(dòng)和關(guān)閉。
3橡膠壩充排水系統(tǒng)的維護(hù)經(jīng)驗(yàn)與做法
a.改變電機(jī)啟動(dòng)方式。針對(duì)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)沖擊電流過大的問題,將電機(jī)啟動(dòng)方式由全壓直接啟動(dòng)改為軟啟動(dòng)[1]。為每個(gè)水泵配備軟啟動(dòng)器,軟啟動(dòng)器在工作時(shí),通過逐漸增大晶閘管導(dǎo)通角的方式,實(shí)現(xiàn)電機(jī)起動(dòng)電流從零線性上升至設(shè)定值,這種啟動(dòng)方式對(duì)電機(jī)無沖擊,減少了沖擊轉(zhuǎn)矩,提高了供電可靠性,延長(zhǎng)機(jī)器使用壽命。而在停機(jī)時(shí)平滑減速,克服瞬間斷電停機(jī)的弊病,減輕水流對(duì)管路的沖擊。b.橡膠壩供水泵和排水泵出水量不足的維修措施。水泵出水量不足時(shí),首先檢查進(jìn)水口是否堵塞,定期進(jìn)行充塌壩試驗(yàn)和人工清理進(jìn)排水口的雜物,同時(shí)增加進(jìn)水管的淹沒深度,確保進(jìn)水量充足;其次檢查水泵是否有漏氣的部位并及時(shí)修復(fù),擰緊水泵的所有連接螺栓,擰緊填料壓蓋,緊緊地包纏管道與儀表連接的地方;最后檢查水泵葉輪是否堵塞并及時(shí)清理葉輪上的雜物。c.橡膠壩供水泵和排水泵運(yùn)行過程中異常振動(dòng)和噪聲過大的維護(hù)經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)水泵異常振動(dòng)并產(chǎn)生過大噪聲的不同原因采取措施,比如檢查底閥、葉輪等部位是否有堵塞并及時(shí)清除雜物,查明汽蝕原因并及時(shí)采取排氣操作,同時(shí),采取加固水泵基礎(chǔ)、擰緊地腳螺栓等措施來達(dá)到減輕振動(dòng)和噪聲的目的[2]。d.做好充排水系統(tǒng)漏水問題的維修工作。必須定期對(duì)水泵潤(rùn)滑油質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),保證油室潤(rùn)滑油的清潔度,禁止加不清潔潤(rùn)滑油,油室腔內(nèi)潤(rùn)滑油面高度應(yīng)高于動(dòng)、靜環(huán)密封面,充分利用水泵的排氣閥對(duì)水泵進(jìn)行保護(hù),橡膠件應(yīng)選用耐高溫、耐弱酸、弱堿的氟橡膠;同時(shí)定期按順序依次對(duì)螺栓螺母進(jìn)行檢查,擰緊全部螺栓,直至壓緊密封墊環(huán),發(fā)現(xiàn)密封件有問題時(shí)及時(shí)更換。法蘭連接處的管道漏水采取更換損毀的密封件、擰緊法蘭螺栓和及時(shí)補(bǔ)充密封面潤(rùn)滑油量等措施來解決。金屬遇到河水會(huì)發(fā)生一定的化學(xué)反應(yīng),要經(jīng)常清理閥桿螺母塵沙,以防銹蝕,每月對(duì)充排水系統(tǒng)定期保養(yǎng),修理或更換閘閥預(yù)防水泵倒轉(zhuǎn),各類機(jī)電設(shè)備用柴油清洗后涂抹黃油等保養(yǎng)措施來保證管道暢通無滲漏現(xiàn)象。e.低壓控制系統(tǒng)故障排除與維護(hù)。低壓控制系統(tǒng)規(guī)定每周檢查一次,主要查看短路器和接觸器有無過熱、異味及放電現(xiàn)象,各部件螺絲有無松動(dòng)、脫落及接觸不良,表面有無破損及清潔與否。同時(shí)每年檢修一次,具體內(nèi)容包括清潔觸頭表面,更換損壞的線圈和觸頭,排除卡住故障,清掃衛(wèi)生,查修零部件,測(cè)試絕緣電阻并及時(shí)更換性能下降的斷路器。日常維護(hù)工作中注意檢查低壓控制系統(tǒng)周圍是否有妨礙其通風(fēng)散熱的物體,確保四周有足夠的空間,檢查配電線端子是否松動(dòng),柜內(nèi)元器件是否有過熱、變色、焦臭味等異常現(xiàn)象,定期清掃灰塵,以免影響散熱,防止晶閘管因溫升過高而損壞,同時(shí)也可避免因積塵引起的漏電和短路事故[3]。f.加強(qiáng)人員培訓(xùn)和橡膠壩運(yùn)行管理制度建設(shè)。操作人員只有熟悉橡膠壩充排水系統(tǒng)的工作原理,掌握基本的維修常識(shí),才能對(duì)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障及時(shí)處理。針對(duì)系統(tǒng)出現(xiàn)的問題要做好記錄,疑難問題要及時(shí)聯(lián)系專業(yè)人員來處理,操作人員要多跟專業(yè)人員交流學(xué)習(xí),積極動(dòng)手配合維修人員的工作,對(duì)整個(gè)故障分析和排除的過程詳細(xì)記錄,積累經(jīng)驗(yàn),減少同類問題的發(fā)生。定期對(duì)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)和教育,提高操作人員對(duì)機(jī)械、電氣、材料等知識(shí)的認(rèn)知水平,派有專業(yè)基礎(chǔ)的人員到廠家進(jìn)行學(xué)習(xí)培訓(xùn),提高生產(chǎn)過程中檢修、維修工人的技術(shù)水平,定期進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)和專業(yè)知識(shí)培訓(xùn),提高維修人員的工作能力。工作中,結(jié)合工程運(yùn)行的實(shí)際情況制定了《橡膠壩充排水系統(tǒng)日常保養(yǎng)規(guī)范》《橡膠壩運(yùn)行操作規(guī)程》等制度,設(shè)備的日常養(yǎng)護(hù)工作、運(yùn)行過程中的操作安全及運(yùn)行后的注意事項(xiàng)等工作做到有章可循[4]。無規(guī)矩不成方圓,橡膠壩充排水系統(tǒng)只有在嚴(yán)格的制度管理下才能充分發(fā)揮自身的特點(diǎn),提高設(shè)備應(yīng)用與維護(hù)管理工作的標(biāo)準(zhǔn)化水平。
4結(jié)語
本文分析了橡膠壩充排水系統(tǒng)在運(yùn)行過程中常現(xiàn)的故障類型,并介紹了日常維修、養(yǎng)護(hù)的經(jīng)驗(yàn)與方法。在實(shí)際維護(hù)工作中要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)維護(hù)管理制度,主動(dòng)分析故障出現(xiàn)的原因,采取切實(shí)可行的應(yīng)對(duì)措施,不斷積累經(jīng)驗(yàn),始終保持橡膠壩充排水系統(tǒng)具有良好的工作性能,進(jìn)一步保障橡膠壩工程安全運(yùn)行,發(fā)揮工程效益。
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作者:韓飛 單位:臨沂市水利工程保障中心