全地下排水泵站安全設(shè)計(jì)

□文/舒福蓀 李 莉

全地下排水泵站安全設(shè)計(jì)

□文/舒福蓀 李 莉

集城市排水、自動(dòng)控制、城市景觀建設(shè)等功能為一體的全地下排水泵站解決了傳統(tǒng)型排水泵站占地面積大，泵站建設(shè)用地與土地資源矛盾以及傳統(tǒng)型泵站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，影響城市景觀環(huán)境等問(wèn)題。全地下排水泵站設(shè)計(jì)上必需解決有毒、有害氣體，自然通風(fēng)條件差有可能危及人身安全以及變配電室、控制室電氣設(shè)備防火、防潮、防爆等問(wèn)題。

全地下；排水泵站；安全設(shè)計(jì)

集城市排水、自動(dòng)控制、城市景觀建設(shè)等功能為一體的全地下排水泵站解決了傳統(tǒng)型排水泵站占地面積大，泵站建設(shè)用地與土地資源矛盾以及傳統(tǒng)型泵站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，影響城市景觀環(huán)境等問(wèn)題。但與傳統(tǒng)型泵站相比需要考慮安全問(wèn)題。

1 全地下排水泵站總體設(shè)計(jì)

全地下排水泵站的設(shè)計(jì)并非將傳統(tǒng)型排水泵站簡(jiǎn)單的設(shè)置在地下，而是在泵站工藝、結(jié)構(gòu)、電氣自控等方面較傳統(tǒng)型泵站進(jìn)行了重大變革。為減少泵站建設(shè)用地，開發(fā)利用地下空間，全地下泵站總體布置采用整體合建式，即將進(jìn)水閘井、格柵井、進(jìn)水廊道（平流式沉砂池）、集水池、出水池、變配電室、自動(dòng)控制室等合建在地面以下的一個(gè)整體構(gòu)筑物內(nèi)，地面以上僅設(shè)置必要的人員出入口、通風(fēng)孔、設(shè)備吊裝孔。

1）機(jī)械設(shè)備間與變配電室、自動(dòng)控制室獨(dú)立設(shè)置，兩者之間采用鋼筋混凝土隔墻分開，從而形成兩個(gè)獨(dú)立的功能分區(qū)。

2）地下1層設(shè)置機(jī)械設(shè)備間、變配電室、自動(dòng)控制室、后置式出水池，地下2層設(shè)置配水渠道、格柵井、進(jìn)水廊道（平流式沉砂池）、集水池、潛水泵井。

2 泵站安全設(shè)計(jì)

泵站安全設(shè)計(jì)首先要考慮泵站管理人員的安全，在保證泵站管理人員安全的同時(shí)還要考慮泵站運(yùn)行安全。由于全地下排水泵站將原建設(shè)在地面以上的主機(jī)房、變配電室及裸露在室外的進(jìn)水閘井、格柵間、出水池等設(shè)施全部設(shè)置在地面以下一整體構(gòu)筑物內(nèi)，較傳統(tǒng)型泵站設(shè)置在地面以上及裸露室外相比，臭氣不易散發(fā)，自然通風(fēng)條件差，設(shè)計(jì)上必須解決全地下泵站有毒、有害氣體，自然通風(fēng)條件差有可能危及人身安全的問(wèn)題，同時(shí)要解決非正常運(yùn)行工況條件下可能淹泡以及泵站變配電室、控制室電氣設(shè)備防火、防潮、防爆等隱患問(wèn)題。

2.1 臭氣源和自然通風(fēng)條件差的解決措施

1）泵站臭氣的來(lái)源

臭氣是客觀存在的。因?yàn)楸谜咎嵘膹U水在傳輸過(guò)程中，腐化產(chǎn)生的硫化氫和甲硫醇等惡臭氣體將從格柵間大量釋放出來(lái)。柵渣中的有機(jī)成分高達(dá)85%，很少一點(diǎn)柵渣腐敗后，就能在較大空間內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)烈的惡臭。由于泵站的臭氣主要來(lái)源于格柵間、柵渣處理區(qū)及敞開式出水池，而地下式泵站恰恰將格柵間、柵渣處理區(qū)封閉在地面以下，如果產(chǎn)生有毒、有害氣體將散發(fā)在機(jī)房設(shè)備間，當(dāng)數(shù)量超過(guò)臨界值，就有可能發(fā)生人身事故。

2）安裝除臭、除濕及通風(fēng)設(shè)備

（1）為解決臭氣源散發(fā)有毒、有害氣體危及人身安全的問(wèn)題，機(jī)房設(shè)備間安裝高能離子除臭設(shè)備，由管路收集系統(tǒng)將臭氣抽送至離子除臭裝置進(jìn)行集中處理。該技術(shù)的主要特點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)方式靈活，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低，除臭效果好。

（2）變配電室、控制室安裝固定除濕設(shè)備，以改善工作環(huán)境，充分保證泵站供電系統(tǒng)、自控系統(tǒng)及相關(guān)檢測(cè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

（3）機(jī)房設(shè)備間、變配電室、控制室各自安裝自動(dòng)送排風(fēng)設(shè)備，進(jìn)行強(qiáng)制式機(jī)械通風(fēng)，以解決自然通風(fēng)條件差的問(wèn)題。

（4）柵渣清撈采用現(xiàn)場(chǎng)拼裝型密閉式格柵除污機(jī)，打撈的污雜物經(jīng)密閉式螺旋輸送機(jī)、壓榨機(jī)處理后即時(shí)打包外運(yùn)，有效地解決了柵渣臭氣散發(fā)問(wèn)題。

（5）格柵、柵渣處理區(qū)產(chǎn)生的有害氣體，由在線式有毒、有害氣體檢測(cè)儀實(shí)施定時(shí)檢測(cè)和隨機(jī)檢測(cè)，其信號(hào)傳輸給控制室內(nèi)PLC控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)根據(jù)測(cè)得的氣體濃度值自動(dòng)控制除臭設(shè)備的運(yùn)行。除臭設(shè)備運(yùn)行達(dá)標(biāo)后，泵站管理人員方可進(jìn)入機(jī)房設(shè)備間。同時(shí)，管理人員還要帶上便攜式檢測(cè)儀再進(jìn)行監(jiān)測(cè)，達(dá)到雙重防范，確保管理人員安全。

2.2 泵站防淹泡的解決措施

1）泵站淹泡隱患的來(lái)源

全地下排水泵站變配電室、控制室與機(jī)房設(shè)備間全部置于地面以下一整體構(gòu)筑物內(nèi)，特別是到汛期受降雨影響，泵站外界水位很高，遇到運(yùn)行中突然斷電、水量超負(fù)荷、機(jī)電設(shè)備、自控設(shè)備故障等情況時(shí)，極易造成泵站淹泡事故的發(fā)生。

2）安裝快速關(guān)閉閘門設(shè)備

（1）為進(jìn)一步提高泵站的安全度，在進(jìn)水閘井上正向安裝2部快速關(guān)閉型閘門、反向安裝2部普通閘門，雙層屏障。快速關(guān)閉型閘門和普通閘門均可以在空氣和水兩種介質(zhì)環(huán)境下運(yùn)行。速閉型閘門在泵站運(yùn)行時(shí)因突然停（斷）電或其他突發(fā)事故發(fā)生時(shí)，能夠保證閘門在15 s內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速關(guān)閉，有效避免機(jī)械設(shè)備間淹泡等惡性事故發(fā)生。

（2）泵站恢復(fù)供電后，泵站管理人員要嚴(yán)格按照快速關(guān)閉型閘門開、閉度數(shù)據(jù)指導(dǎo)閘門運(yùn)行，確保泵站安全。

（3）泵站管理人員在泵站運(yùn)行前，全面檢查快速關(guān)閉型閘門的控制系統(tǒng)，確認(rèn)快速關(guān)閉型閘門能按設(shè)定的程序啟閉后，方可投入運(yùn)行。

2.3 電氣設(shè)備防護(hù)的解決措施

泵站變配電室、控制室置于地面以下，在氣溫較低、濕度較大時(shí)電氣設(shè)備容易產(chǎn)生凝露，存在發(fā)生電氣設(shè)備短路事故的隱患。要防火、防潮、防爆，確保泵站電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。

1）在電氣設(shè)備選型上采用防護(hù)等級(jí)高、防護(hù)功能滿足特定環(huán)境使用要求的設(shè)備并在電氣和儀表設(shè)備中加裝檢測(cè)溫度 、濕度和除濕裝置。

2）機(jī)房設(shè)備間安裝遠(yuǎn)程圖像監(jiān)視（遙視）系統(tǒng)，對(duì)機(jī)房設(shè)備間進(jìn)行全天候監(jiān)視。隨時(shí)掌握、控制泵站的運(yùn)行情況，及時(shí)準(zhǔn)確做出運(yùn)行決策，高效發(fā)揮設(shè)備功能。

3 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)天津市城市總體規(guī)劃和海河兩岸綜合開發(fā)改造景觀建設(shè)要求，大沽路雨水泵站設(shè)施全部設(shè)置在地面以下，開發(fā)利用了城市地下空間，節(jié)約了土地資源，最大限度地獲取了城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的綜合效益，全地下泵站較傳統(tǒng)型泵站可節(jié)省用地約50%，泵站以上地面幾乎可全部用于城市景觀建設(shè)，實(shí)踐證明，全地下泵站通過(guò)安裝高能離子除臭設(shè)備、固定除濕設(shè)備和自動(dòng)送排風(fēng)設(shè)備、安裝快速關(guān)閉閘門以及提高電氣設(shè)備防護(hù)等級(jí)等措施，大大提高了泵站運(yùn)行的安全性、可靠性，對(duì)泵站管理人員及運(yùn)行安全的安全起到了重要的保證作用。

□李 莉/天津市九河市政工程設(shè)計(jì)咨詢有限公司。

TV675

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1008-3197（2011）03-59-02

2011-04-21

舒福蓀/男，1954年出生，高級(jí)工程師，天津市九河市政工程設(shè)計(jì)咨詢有限公司，從事排水工作設(shè)計(jì)。