淺談鹽湖導鹵泵站的設計

歐宇青（化工部長沙設計研究院，長沙 410117）

淺談鹽湖導鹵泵站的設計

歐宇青
（化工部長沙設計研究院，長沙 410117）

結合青海鹽湖集團以及羅鉀集團的設計實例，介紹了鹽湖導鹵泵站的型式以及主機泵的選擇。

泵站；鹵水；水泵；結鹽

青海鹽湖集團以及羅鉀集團分別是我國最大的氯化鉀以及硫酸鉀的生產(chǎn)企業(yè)，兩個集團的鉀均從鹽湖中提出。如此大的產(chǎn)量，必然要求大量的鹽湖鹵水，鹽湖導鹵泵站的作用就是將鹵水導入鹽田進行灘曬，鹽湖導鹵泵站的設計對整個生產(chǎn)有著重要的影響。

1　概述

導鹵泵站可以分為浮船式以及固定式泵站，兩種泵站的選擇根據(jù)不同的使用條件而選擇不同。一般來說前池水位變化比較大、導鹵量較小的泵站一般采用浮船式泵站；而前池水位變化較小、導鹵量較大的，采用固定式泵站。對于高海拔的鹽湖來說，由于水泵的吸程比低海拔地區(qū)要小很多，許多渠采的采鹵泵站都采用浮船式泵站，但在導鹵泵站上，只有少數(shù)采用浮船式泵站，一般都采用固定式泵站，主要是由于導鹵泵站前池的水位變化小，而導鹵量大的緣故。

固定式泵站分為壓入式泵站與吸上式泵站。吸上式泵站無論在施工難度、后期維護、設備檢修方面都簡單很多，目前來說，鹽湖大部分采用吸上式泵站的布置方式，但也有小部分目前仍在運營的壓入泵站，比如青海鹽湖集團的2號泵站。

2　導鹵泵站設備的選擇以及布置形式

在我國鹽湖開采中采輸、導鹵的抽鹵泵站一般主機泵采用葉片式水泵，即離心泵、軸流泵和混流泵三種基本泵型。小型的導鹵泵站以及浮船式泵站，一般來說多選用離心泵或者小型的混流泵作為主機泵；對于大型的導鹵泵站，一般選用大型混流泵作為主機泵。軸流泵則在鹽田導鹵泵站中應用較少。

2.1浮船式導鹵泵站

浮船式泵站由于需將水泵固定在浮船或者浮箱上，所以水泵的重量不宜太重，外形尺寸不宜太大。單臺重量最好不超過1t，超過這個重量，無論是檢修還是啟動時的動載荷，都對泵站由較大影響。為了防止浮船的漂移，浮船采用鋼絲繩與岸邊拉緊。青海鹽湖集團改進了這種浮船的防漂移模式，在浮船周邊打入鋼管樁，然后插入浮船四角的套管內，這樣既可以讓浮船隨水位的變化而上下浮動，還可以起到穩(wěn)定船體平衡作用。

2.2小型固定式導鹵泵站（吸上式）

小型固定式導鹵泵站一般采用小型的臥式離心泵或者臥式混流泵，適合于水位變化較小、導鹵量較小的泵站。這種泵站施工簡單、快捷，無需專門的混凝土基礎，只需在堤壩上用砂夾石麻袋堆壘一個水泵的基礎平臺，平臺上再做一個整體的型鋼基礎架，四周用鋼管或型鋼打入土層即可。但這種泵站的缺點就是水泵進水管前面要加底閥，而鹵水又存在結鹽的問題，所以水泵在停機的時候，還需將底閥吊起來進行長時間浸泡，導致水泵備用數(shù)量較多。羅鉀現(xiàn)在采用新的變頻引水方式，將水泵進水管前的底閥取消，取得了不錯的效果。

2.3大型固定式導鹵泵站（壓入式）

壓入式導鹵泵站在現(xiàn)在導鹵泵站中較少使用，主要是因為壓入式泵站的施工難度較大、檢修較困難。壓入式導鹵泵站水泵采用大型的立式蝸殼混流泵，單臺流量達到5000m3/h，為了防止結鹽的產(chǎn)生，水泵進口不設閥門，在檢修時，采用底部堵水的方式。從2002年運行以來，業(yè)主反應維修不方便，主要是由于底部堵水處容易產(chǎn)生結鹽，檢修的時候，堵水密封不好，鹵水容易從底部涌出。而且堵水裝置長期浸泡在鹽水里，容易產(chǎn)生腐蝕以及密封圈的老化，所以青海鹽湖集團新建的導鹵泵站，再也沒用過此種方式的導鹵泵站。

2.4大型固定式導鹵泵站（吸上式）

吸上式導鹵泵站一般受限于水泵固有的吸程，特別是在高原地區(qū)，大氣壓力較低，而大型的水泵的吸程本來就比較小，更加容易產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象，所以大型吸上式導鹵泵站一般采用長軸式混流泵，將葉輪沒入鹵水中，這樣就避免了氣蝕的產(chǎn)生。長軸式混流泵經(jīng)過特殊的設計，加大了葉輪與殼體之間的間隙，過流部件采用防結鹽的材料，減小了結鹽對水泵的影響。經(jīng)過長期的運行，目前來說為最適合鹽湖的大型導鹵設備，青海鹽湖集團后期500萬噸挖潛擴能工程的導鹵泵站，基本上都采用這種方式。

2015年，青海鹽湖集團的元通公司、三元公司采用自吸泵作為導鹵泵，單臺流量達到了4000m3/h，自吸泵經(jīng)過了適當?shù)母难b，加大了葉輪的流道，并加入自動洗鹽系統(tǒng)，自動化水平高。但大流量自吸泵在高海拔地區(qū)的吸程較低，容易產(chǎn)生氣蝕；且自吸泵的效率低，電耗較高，不太符合國家節(jié)能減排的政策，所以是否在以后的導鹵泵站中大規(guī)模的采用自吸泵，還需再觀察元通公司以及三元公司自吸泵的運行反饋情況。

3　結束語

鹽湖導鹵泵站的布置形式應該根據(jù)不同的工況進行選擇，目前來說，青海鹽湖集團以及羅鉀集團現(xiàn)在一般選用2.2以及2.4兩種型式。至于主機泵，應該說混流泵是目前比較符合鹽湖導鹵的要求。帶自動除鹽裝置的自吸泵，屬于最近才開始使用的主機泵，是否符合鹽田導鹵的要求，還需進一步試驗、觀察。

由于導鹵泵站輸送的均為飽和鹵水，容易產(chǎn)生結鹽，特別是青海鹽湖的導鹵泵站，比起羅鉀的泵站更容易結鹽。根據(jù)青海鹽湖集團現(xiàn)場經(jīng)驗，一般在葉輪入口處加入1%左右的淡水，能夠有效防止結鹽。另外，主機泵在停止導鹵時，往機體內加入淡水進行低速的攪拌，也是清除結鹽的有效辦法。

［1］江梅.淺談鹽湖鹵水采輸設備的選用及配置［J］.海湖鹽與化工，第3卷第2期.

［2］盧俊德.淺析鹽湖采鹵設備的選用及使用中存在的問題［J］.科技信息，2010（03）.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.179