山西省東山供水工程試通水事故處理預(yù)案

車 岳

（山西省水利水電勘測設(shè)計研究院有限公司，山西 太原 030024）

山西省東山供水工程為山西省大水網(wǎng)工程之一，工程輸水管（洞）線路全長為254.64km，壓力管線總長178.06km。關(guān)河水庫～云竹水庫段輸水線路起點為關(guān)河泵站，終點為云竹水庫，線路總長32.41km。輸水方式采用泵站加壓和重力流組合輸水，樁號GH1+133.00m處設(shè)調(diào)壓井一座。調(diào)壓井前為泵站加壓輸水，輸水管道采用DN1400的防腐鋼管；調(diào)壓井后為有壓重力流輸水，輸水管道采用DN1400的PCCP管。水流經(jīng)云竹流量調(diào)節(jié)閥室調(diào)壓后，接355m長的隧洞進(jìn)入云竹水庫。

1 試通水方案

試通水方案可分為管線充水、關(guān)河泵站啟動、云竹流量調(diào)節(jié)閥室啟動、管線試通水監(jiān)測、自動化控制監(jiān)測5個部分。

1.1 管線充水

關(guān)河水庫～云竹水庫段充水時，利用關(guān)河水庫的水作為水源，關(guān)河泵站采用單泵小流量0.46m3/s充水，直至管道全部充滿。所有流向云竹流量調(diào)節(jié)閥室出水池的閥門全部關(guān)閉，排水閥處于關(guān)閉狀態(tài)，排氣閥處于開啟狀態(tài)。在充水過程中，如發(fā)生無法控制的異常現(xiàn)象，應(yīng)研究考慮采用更小流量充水或其他措施。

1.2 關(guān)河泵站啟動程序

包括1臺機(jī)組（低揚程）試運行、1臺機(jī)組（高揚程）聯(lián)合試運行、2臺機(jī)組（高揚程）聯(lián)合試運行、3臺機(jī)組（高揚程）聯(lián)合試運行、正常停機(jī)程序等。

1）泵站向管線充水（1臺機(jī)組（低揚程）試運行）。在單機(jī)試運行的基礎(chǔ)上進(jìn)行啟動關(guān)河泵站4#（或5#）機(jī)組，設(shè)計流量為0.68m3/s，現(xiàn)以0.46m3/s充水（壓閥運行），待管線充滿后，轉(zhuǎn)入試運行。

2）1臺機(jī)組（高揚程）聯(lián)合試運行。出水池水位達(dá)到1045.00m，啟動關(guān)河泵站變頻機(jī)組1#，設(shè)計流量0.68m3/s。完成泵站1臺機(jī)組的試運行。

3）2臺機(jī)組（高揚程）聯(lián)合試運行。啟動關(guān)河泵站變頻機(jī)組2#，設(shè)計流量0.68m3/s，總流量1.36m3/s。完成泵站2臺機(jī)組的試運行。

4）3臺機(jī)組（高揚程）聯(lián)合試運行。啟動關(guān)河泵站變頻機(jī)組3#，設(shè)計流量0.68m3/s，總流量2.0m3/s。完成泵站3臺機(jī)組的試運行。

5）正常停機(jī)程序。正常停機(jī)應(yīng)逐臺關(guān)停，禁止泵站同時關(guān)停多臺機(jī)組的操作方式。

1.3 云竹流量調(diào)節(jié)閥室啟動程序

1）啟動前的準(zhǔn)備工作。（1）關(guān)河泵站調(diào)壓井水位在基準(zhǔn)值。（2）檢修閥室檢修閥處于全開狀態(tài)，旁通閥處于全關(guān)狀態(tài)。（3）有關(guān)流量調(diào)節(jié)閥處于全關(guān)狀態(tài)，投入運行的流量調(diào)節(jié)閥前的檢修閥處于全開狀態(tài)。（4）再次確定關(guān)河泵站出水池水位。（5）各種輔助、監(jiān)控、通訊設(shè)備及儀表等均處于完好狀態(tài)。（6）全線各閥室閥門供電電源開關(guān)處于合閘狀態(tài)。（7）根據(jù)用水需要，確定Q需。（8）出水池水位在基準(zhǔn)水位±0.1m范圍內(nèi)。

2）流量調(diào)節(jié)閥的啟動運行調(diào)度。調(diào)度中心設(shè)定工作閥（包括主工作閥和輔助閥）的流量，然后發(fā)出同時開啟減壓閥室內(nèi)的工作閥的指令。工作閥開啟后，由工作閥的PLC采集流量計的數(shù)據(jù)Q現(xiàn)。

3）流量調(diào)節(jié)閥的正常運行調(diào)度。當(dāng)在線式調(diào)流閥做為調(diào)節(jié)閥時，以關(guān)河泵站調(diào)壓井水位為控制，要求調(diào)壓井水位控制在1021.00m以下，對調(diào)流閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，流量計數(shù)據(jù)為監(jiān)測數(shù)據(jù)。調(diào)節(jié)按每次動作1%開度，開或關(guān)進(jìn)行微調(diào)節(jié)。

4）流量調(diào)節(jié)閥運行控制要點。（1）關(guān)河泵站調(diào)壓井水位值是運行控制要素，調(diào)度中心應(yīng)對調(diào)壓井水位加強(qiáng)監(jiān)測，保證運行良好。（2）由于流量調(diào)節(jié)閥的流量參數(shù)來源于該閥前的支流量計，為保證對流量調(diào)節(jié)閥的監(jiān)測和調(diào)節(jié)精度，應(yīng)密切關(guān)注流量計與泵站流量計。

1.4 管線試通水檢測

試通水運行過程中，應(yīng)密切關(guān)注管線沿線、泵站進(jìn)出口各壓力表及沿線各流量計的讀數(shù)在不同條件（不同臺數(shù)）或異常條件下的變化情況，如發(fā)生異常變化，應(yīng)及時檢查管道，是否有漏水，必要時應(yīng)停機(jī)檢查。

1.5 自動化控制檢測

關(guān)河泵站采用計算機(jī)監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)，對全站的主機(jī)和附屬設(shè)備進(jìn)行操作控制。控制方式采用遠(yuǎn)方自動控制、現(xiàn)地自動控制和現(xiàn)地手動控制。集中自動控制，利用設(shè)置中控室的操作員工作站進(jìn)行遠(yuǎn)方控制。現(xiàn)地手/自動控制，利用機(jī)組LCU現(xiàn)地控制裝置，對機(jī)組參數(shù)、運行狀態(tài)等進(jìn)行實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集，在LCU屏面板上設(shè)有現(xiàn)地、自動和遠(yuǎn)方控制轉(zhuǎn)換開關(guān)。沿線閥室通過設(shè)置于現(xiàn)地的LCU屏進(jìn)行自動控制，LCU屏功能要求同泵站要求。

2 試通水事故及故障處理預(yù)案

2.1 管線段事故處理預(yù)案

通過觀測分析全線檢修閥室的壓力變送器數(shù)值與設(shè)計值的相對關(guān)系、分析關(guān)河泵站出水流量與云竹流量調(diào)節(jié)閥室前流量計讀數(shù)的關(guān)系或輸水線路巡查，綜合判斷管線有無漏水。

1）管道漏水處理預(yù)案。充水過程中若發(fā)現(xiàn)某一處管道漏水、管道爆裂及管道接口脫開等事故，關(guān)河泵站應(yīng)根據(jù)情況進(jìn)行停機(jī)，并關(guān)閉事故處管道上、下游距離最近的檢修閥，使該段管道與系統(tǒng)隔離，視其漏水情況決定是否排空該段管道。如需要，可打開該區(qū)段內(nèi)的所有排水閥，先利用自排然后再用水泵從排水井中抽排，必要時打開相應(yīng)排氣閥井進(jìn)人孔盲法蘭用水泵從進(jìn)人孔中抽排，排空管道以便檢修。

2）排氣閥漏水處理預(yù)案。若排氣閥漏水，應(yīng)關(guān)閉排氣閥下的截止閥，對排氣閥進(jìn)行檢修或更換，處理后打開截止閥。

3）排水閥漏水處理預(yù)案。若排水閥漏水，應(yīng)檢查漏水情況，并分析漏水原因，做好記錄，試通水完成后再進(jìn)行處理。若漏水量過大應(yīng)泵站停機(jī)，檢修或更換漏水的排水閥。

2.2 水泵機(jī)組處理預(yù)案

機(jī)組在運行中因外界或自身原因，可能會出現(xiàn)異常現(xiàn)象與故障。這些異常與故障會通過震動、噪聲及儀表等反映出來，如保護(hù)動作、發(fā)出音響和燈光信號。運行人員要按照“水泵電動機(jī)組運行規(guī)程”，根據(jù)故障性質(zhì)分析判斷并及時處理，不使故障擴(kuò)大，避免造成嚴(yán)重后果。機(jī)組事故時，通過保護(hù)裝置自動停機(jī)，但運行人員不能因此放松警惕，謹(jǐn)防保護(hù)裝置失靈。如發(fā)現(xiàn)事故苗頭，危及機(jī)組安全，應(yīng)按運行規(guī)程及時停機(jī)。

2.3 管線各種閥門處理預(yù)案

在試通水時，如果閥門出現(xiàn)震動和噪音過大等情況，應(yīng)根據(jù)具體情況采取相應(yīng)措施，分析其原因，大致有以下兩種：可能有異物堵塞閥門的傳動機(jī)或流道；閥門局部產(chǎn)生汽蝕。

2.4 備案記錄

在試通水過程中的每次異常事件處理，不論大小均要做好詳細(xì)的記錄和音像資料，形成正式報告為后續(xù)運行積累經(jīng)驗。

3 結(jié)論

本次試通水過程中，關(guān)河泵站機(jī)組聯(lián)合運行時間為6h，機(jī)組無故障停機(jī)次數(shù)3次，每次無故障停機(jī)時間0.8h。經(jīng)檢測，機(jī)組在起動、停機(jī)和持續(xù)運行時各部位工作均正常；壓力管道接口無漏水、損壞現(xiàn)象；達(dá)到設(shè)計流量。本段管線試通水于2018年一次成功。