大型輸調水工程泵組自動開停機的試驗研究

周傳奇 趙增佳 陳庚

摘 要：本文針對大型輸調水泵站水泵的自動開停機進行相關生產實驗，研究水泵以及相關設備在整個系統自動運行工況下所采取的動作對生產工藝和設備帶來的影響，通過不斷分析相關實驗數據，實現水泵的開停機自流程啟動，達到一鍵開停機，降低人為操作所帶來的誤差，進一步防止水錘的發生，有效的提升操作水平的標準化;實踐證明，該實驗找到了生產工藝設備控制關鍵點，能有效的實現自動開停機，實現整個泵組輸送工藝控制最優。

關鍵詞：輸調水;泵組;開停機;流程優化

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）13-0137-02

0 前言

隨著國民經濟的不斷發展，玉溪中心城區、通海縣城、江川縣城、華寧縣城、撫仙湖周邊缺水問題也越來越嚴重，為合理解決上述地區缺水問題，玉溪市政府實施了東片區暨“三湖”生態保護水資源配置應急工程。該應急工程管線長、揚程高、水壓大、三級泵站聯動技術要求高、水量分配點多面廣、整體運行風險控制難度突出，輸水系統由于流量巨大，而運行控制的難點則在于對水擊和管道內氣體的控制，而大型輸調水工程一般多采用多級離心泵，且對管道敷設坡度無要求，在實際生產運行中當流體運動趨勢發生改變時，對操作者水平要求極高，通常會因為操作的快慢以及閥門的快速關閉導致流速極具變化，最終產生水錘等，給設備帶來更大的安全隱患。因此，通過實驗記錄相關數據，并對相關數據進行有效的分析和研究，建立具有標準的開停機流程的最佳控制方式，即可降低操作人員的操作水平，同時也可提升整個系統的安全性，建立大型輸調水水泵操作標準流程，有助于輸調水進一步擴大應用。

1 大型輸調水輸送工藝

該工程由提水工程和輸水工程兩大部分組成;提水工程主要由引水管道（倒虹吸）、一、二、三級泵站、泵站提水管組成，管線總長11340m（含倒虹吸），設計引水流量2.5m3/s。其中倒虹吸管長5238m，管徑1.8m;泵站提水管道長6102m，管徑1.2m;提水泵站由一、二、三級泵站串聯組成，泵站總提水高程范圍為1138.00m～2042.18m，幾何高差904.18m，設計引水流量2.5m3/s，每級泵站裝機臺數均為6臺，其中4臺工作，2臺備用，泵站總裝機約5.7萬kw。在提水泵站，每臺水泵配備相應的進水閥、出口泵控閥、出口檢修閥以及數據成套監測系統等組成了一個泵組，泵組系統工藝如圖1;在每個泵站出口主管配置防水錘泄放閥，當出現水錘時自動打開泄放壓力，同時，在下一級泵站進水口配置活塞式流量調節閥，可對上級泵站的流量進行調節，以保證各個泵站輸出的流量平衡。

輸水工程主要由輸水隧洞、輸水主管、輸水干管和輸水支管組成，設計流量2.5m3/s，輸水隧洞全長3450m，輸水主管線路全長34905m。輸水干管線路全長20789m，輸水支管線路全長80354m。

2 自動開停機關鍵數據的試驗采集

自動開機過程，首先完成手動開機及手動抽水試驗，檢查各部位運行正常后完成手動停機;再次進行自動開機造壓開閥試驗，檢驗泵組自動開機流程及泵控閥動作邏輯、壓力變化等是否正確和正常，試驗記錄泵組自動開機至穩定工況過程的升速時間、泵控閥開啟時間、水泵進出口壓力、鋼管壓力、伸縮節伸縮量、止推環位移量及水泵、電動機噪聲值的變化情況，數據記錄如表1，并對測試數據進行分析計算，泵組自動開機數據分析如圖2所示。

自動停機過程，試驗記錄泵組自動停機過程降速時間、泵控閥關閉時間、水泵進、出口壓力、鋼管壓力、伸縮節伸縮量、止推環位移量及水泵、電動機噪聲值的變化情況，數據記錄如表2，并對測試數據進行分析計算，泵組自動停機數據分析如圖3所示。

3 分析與討論

試驗結果表明：泵組自動開、停機流程正確，泵控閥開、關邏輯功能正常，開、關閥時間滿足設計要求;泵組自動開機至穩定運行的時間約102s，泵組自動停機至轉速為零的時間約127s;泵組啟停過程中，泵控閥伸縮節伸縮量最大為0.498mm，檢修球閥伸縮節伸縮量最大為0.139mm，水泵出口止推環最大位移量為0.054mm。

4 結語

通過對泵站水泵自啟停進行試驗、記錄相關數據、分析數據并形成試驗結果，不斷優化控制邏輯，有效提高操作水平，建立預警方案，系統將按照控制邏輯的標準流程進行運轉，極大的避免了人為操作帶來的不確定性，進一步防止水錘等危害生產運行的發生，建立了輸調水領域的輸送技術應用案例，為其他事故的防范提供了可實施的途徑;通過實踐證明，該試驗數據較好的為邏輯控制提供了有力的數據支撐，并通過邏輯優化進一步驗證水泵開停機過程中采取措施的可靠性和必要性，實現輸調水的安全高效運行。

參考文獻

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