回轉式清污機在高港樞紐的安全運用與改造

摘要：回轉式清污機是泵站常用的清污裝置，可以有效清除附在攔污柵表面的污物，代替人工清污、減輕勞動強度。由于高港樞紐運行工況復雜，在實際運用中存在鏈條跳動、變形、脫軌、耙齒卡死等故障，影響水泵機組安全。該文論述了在充分利用原設備的前提下對清污機進行的改造，解決了問題，確保泵站安全高效運行。

關鍵詞：清污機 泵站 安全運用 改造

中圖分類號：TH122 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）04（b）-0229-01

1 工程概況

江蘇省泰州引江河高港樞紐由泵站、節制閘、調度閘、送水閘、船閘和110kV專用變電所等設施組成，是一項以引水為主，灌溉、排澇、航運、生態、旅游綜合利用的大型水利設施。

泵站安裝立式開敞式軸流泵9臺套，葉輪直徑3.0m，配2000kW同步電機，總裝機容量18000kW。單機抽水能力34m3/s，總抽水能力300m3/s。泵站采用雙向X型流道，在上游進水口安裝了18臺HQ型回轉式清污機。

2 基本結構及工作原理

高港樞紐安裝的HQ型回轉式清污機是將攔污和清污結合為一體的固定式連續清污設備，它主要由攔污柵、清污耙、傳動系統三個部分組成。柵體由支承框架、柵面、導軌組成。三者構成傳動系統的骨架，并攔截水流中的漂浮物，使其不進入前池。清污耙均勻分布在繞柵體回轉的板式滾子鏈上，間距2 m。耙齒間距與柵條間距相同，為15 cm。滾子鏈沿導軌繞柵體回轉，帶動齒耙沿柵面運動。傳動系統主要由電動機、行星擺線針輪減速機、主動鏈輪、驅動鏈輪、輪軸組等組成。

工作時先以攔污柵攔截水流中所挾帶的污物（樹枝、樹葉、雜草、垃圾等），安裝在兩條牽引鏈條之間的清污耙則在驅動裝置的驅動下，由下向上作回轉運動，由于每個耙齒都插入柵面一定深度，故攔污柵面上截留的污物會強制隨齒耙運動，當齒耙轉到柵體頂部，牽引鏈條換向時，齒耙也隨之翻轉，污物在重力作用下自行脫落到皮帶輸送機，被送至指定地點運走，從而達到清污目的。避免有害污物進入引水道內，保證機組的順利運行。

3 存在問題分析

該清污機結構簡單，整機剛性好、運行平穩，清污效果好，自投入使用以來為泵站安全運行發揮了較大作用，但同時也存在著一些問題。在抵御2003年淮河流域發生的特大洪水中，高港樞紐首次長時間滿負荷運行，連續開機28 d，期間清污機多次出現牽引鏈條無規律跳動、扭曲變形、脫軌；耙齒變形、卡死；安全銷剪斷等故障，影響了水泵機組正常運行。

高港樞紐在汛期主要為里下河地區抽排澇水，里下河地區水渠縱橫，河網密布，河道內滋生著大量水草，生活垃圾也較多。開機數日后，成批的水草就會夾帶著樹干、竹枝、編織袋、塑料袋、纖維布等雜物，順著上游來水源源不斷而至，一大團一大團地堵塞在攔污柵處。

經檢查發現由于大量水草雜物的擁堵，使清污機牽引鏈條的回轉阻力加大。牽引鏈條是由數百塊不銹鋼鏈板組成，新機在長時間重載運行后，每塊鏈板將產生少量變形，積累到一根鏈條上就是一個不小的誤差，如不及時將清污機兩側的鏈條調緊到基本一致，清污機頂部及底部齒輪與鏈條將產生錯位嚙合或斜拉，引起清污機跳動。如果有竹枝、樹根等硬物嵌入一側鏈條中，鏈條受到分布不均勻的較大拉力拖曳即可造成脫軌。

清污機廠家配套的安全銷設計強度過高，不符合高港樞紐的運行狀況。當清污機齒耙或鏈板在回轉中因不能承擔大量交織在一起的水草重力，出現變形時，安全銷不能及時剪斷，使齒耙上的耙齒或鏈板承重超過了設計強度，導致耙齒折彎、部分鏈板扭曲。

該型號清污機設計為可以連續運行，但現場操作人員應根據實際水情和水中雜物情況調整清污機運行間隔。在攔污柵前出現大團水草或樹干樹根等大型雜物時，需先停止清污機工作，對水草團進行人工切割，打撈樹干樹根。但現場操作人員未及時停止清污機運行，從而易致清污機卡死。

出現上述故障時必須對清污機進行緊急搶修，否則時間一旦延長，由于大量水草雜物堆積在攔污柵前，造成柵前柵后存在較大水頭差，水泵吸程增大，效率降低。情況嚴重時可導致機組發生強烈振動，攔污柵受壓嚴重變形，對泵站安全運行帶來了隱患。

4 解決方法

4.1 及時調整牽引鏈條松緊

檢查所有鏈板，將變形扭曲嚴重的鏈板校正或更換。定期調整清污機鏈條，防止鏈條過松或過緊產生缺陷。要求操作人員在清污機運行時多加巡視，發現設備異常及時通知維護檢修人員。

4.2 調整安全銷剪切槽直徑

清污機廠家安全銷剪切面設計最大直徑為Ф14+0.055，經過多次試驗，發現將剪斷面直徑改為最大不超過Ф14+0.020較為適合高港樞紐的運行狀況，在耙齒或鏈條出現變形前，安全銷可及時剪斷，從而保護清污機其他部件不被損壞。

4.3 制定完善操作規程

在排澇時段，安排專人值守巡查，并配備了鐮刀、鋼叉等工具。要求維護人員加強現場巡查，及時清除柵前來草，發現大量交織在一起的水草團時，應將水草團切割分散后分批打撈；及時發現并清除樹干樹根等大型雜物，攔污柵前污物集積過多時及時清理；及時清除齒耙上粘掛的纖維布、魚網等雜物，發現異常及時停車處理，防止隱患擴大。

5 結語

高港樞紐回轉式清污機經技術改進和完善操作方法后，在實際運用中達到了預想的效果，提高了清污能力，節省了人力，為泵站機組的穩定運行和安全生產帶來了保證，發揮了高港樞紐的社會效益和經濟效益。

參考文獻

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