張運(yùn)森，吳雁，唐鳳君，曾憲勝
（攀枝花新鋼釩公司動(dòng)力廠， 四川攀枝花 617062）

　　摘　要：針對(duì)高含沙水深井泵站在運(yùn)行中出現(xiàn)的取水口積沙、井筒內(nèi)積沙、深井泵壽命短、引水閥關(guān)不嚴(yán)等問題，提出了相應(yīng)的解決方案并進(jìn)行了綜合治理和改進(jìn)，取得了良好效果。
　　關(guān)鍵詞：高含沙水；深井泵站；綜合治理
　　中圖分類號(hào)：TU991.35
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C
　　文章編號(hào)：1000-4602(2002)09-0086-02

　　攀枝花新鋼釩公司動(dòng)力廠的深井泵站位于金沙江畔，在洪水期擔(dān)負(fù)著全公司的生產(chǎn)取水任務(wù)，其設(shè)施布置見圖1。

　　由4根DN1200的引水管將江水引入兩個(gè)直徑為18m、深為30m的井筒內(nèi)，在每個(gè)井筒中安裝10臺(tái)30JD-19*3型長(zhǎng)軸式深井泵(Q為1440m³/h、H為800kPa)，以將高含沙水打入水處理廠。金沙江水在洪水期的含沙量最高可達(dá)24kg/m³，其中粒徑為0.1mm以上的粗顆粒沙達(dá)30%以上，同時(shí)上游渣場(chǎng)的大量礦渣也順流而下到達(dá)深井泵站的取水口，使深井泵站在投產(chǎn)一個(gè)月后即因積沙而陷入癱瘓狀態(tài)，嚴(yán)重威脅著攀鋼二期工程的投產(chǎn)。

1 對(duì)取水口積沙(渣)的處理

　　在深井泵站投運(yùn)后的第一個(gè)洪水期，取水口在幾天內(nèi)即發(fā)生淤死現(xiàn)象，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)這是由于上游凸嘴和該處河道的形狀使取水口正好處于淤積區(qū)。解決措施如下：
　　①炸掉上游凸嘴和部分礁石并削去左邊的一處邊坡，其主要目的是讓上游來水不繞流凸嘴和暗礁而偏向于取水口所在的左岸，加快取水口處的流速以減輕該處的沙淤積；
　　②對(duì)取水口附近的河床進(jìn)行清淤以使河床形狀與河流流態(tài)、流速相吻合，盡可能地減少淤積，同時(shí)清淤后的河床與取水口具有一定的高差，做到“門前清”；
　　③在取水口的對(duì)岸建一座下挑丁壩，其軸線與右岸的夾角為60°，壩頂高程為995m(取水口高程為990m)，壩長(zhǎng)近80m，丁壩的強(qiáng)制阻水使河流主流移向取水口所在的左岸。
　　方案實(shí)施后，取水口附近的河床再也沒有發(fā)生過嚴(yán)重的淤積事故，基本做到了不淤不沖。

2 對(duì)井筒內(nèi)積沙的處理

　　江水從引水管進(jìn)入井筒后，因流速大大降低而使粗顆粒沙和礦渣很快就沉積下來并造成井筒被淤死，只能靠人工挖沙來維持生產(chǎn)。對(duì)此采取了如下措施：
　　① 增加中水位取水口
　　在洪水期，當(dāng)江水水位上漲時(shí)上層水中的含沙(渣)量較大，而當(dāng)其穩(wěn)定流動(dòng)和水位回落時(shí)則下層水的含沙(渣)量增加，故在上游井筒高程為994m、下游井筒高程為995m處增加中水位取水口并于取水口外安裝一個(gè)孔徑＜14mm的鋼板濾罩以防止粒徑＞14mm的渣進(jìn)入井筒。
　　② 增設(shè)特制的排沙器
　　為排除引水間和吸水間死角位置的沙，根據(jù)氣、水、沙(氣相、液相、固相)三相混合后密度降低和受壓的空氣減壓后體積膨脹的原理制成了一種壓氣排沙器(見圖2)，只要將水位提高并保持一定的淹沒比(排沙高度和水位高度之比)，即使是粒徑為30mm左右的礦渣也能被排走。在每個(gè)井筒的死角和易積沙區(qū)加裝5～6個(gè)壓氣排沙器，同時(shí)配建一個(gè)空壓站及相應(yīng)的壓氣管路、排沙管路和溝渠等。

　　③ 在井底增加反沖沙系統(tǒng)
　　在易積沙區(qū)和泵頭下部加裝管路并設(shè)置一定數(shù)量、不同角度的噴嘴，當(dāng)積沙達(dá)到一定程度后(通過測(cè)沙位而獲得)即在管路中通入高壓水，噴嘴噴出來的水?dāng)噭?dòng)泥沙，泥沙可以通過下述方法排出：
　　a.深井泵抽走；b.將井筒內(nèi)水位提高到一定的程度(外部灌入)后突然打開引水閥，使井筒的水和泥沙在壓力作用下順引水管反沖入江中；c.特制的排沙器排走。

3 對(duì)部分設(shè)備的改造

　　由于泥沙的磨損和堵塞，還造成了深井泵運(yùn)行壽命短(平均運(yùn)行壽命僅為3000h左右)、DN1200引水蝶閥關(guān)閉不嚴(yán)等問題。
　　① 深井泵
　　經(jīng)分析，沿傳動(dòng)軸的徑向橡膠軸承(8個(gè))易被損壞是造成深井泵壽命短的根本原因。
　　徑向橡膠軸承的損壞有兩個(gè)方面的原因：a.軸承冷卻水管經(jīng)常被震斷，因在水下又不易被發(fā)現(xiàn)，故高壓冷卻水不能進(jìn)入橡膠軸承，這不但使發(fā)熱的軸承得不到冷卻，而且含大量泥沙的江水還會(huì)進(jìn)入軸承從而加快軸承的磨損；b.橡膠軸承的耐磨性能有待提高。
　　因橡膠軸承的冷卻水管均采用剛性連接，故其應(yīng)力集中部位就會(huì)因疲勞而斷裂，為此將水管都換為高壓橡膠軟管。另外為保證徑向軸承的耐磨性能，將其改造成兩種材質(zhì)的復(fù)合體(與軸承接觸的內(nèi)圈采用填充聚四氟乙烯制作，外圈采用橡膠制作)，這樣既保證了徑向軸承的韌性也保證了其耐磨性，還降低了成本。改進(jìn)后泵的壽命達(dá)到了10000h左右。
　　② 引水蝶閥
　　在引水管上安裝了4臺(tái)DN1200引水蝶閥。蝶閥的橡膠密封圈易脫落且因閥門裝于水下而無法更換，另外其閥板易被水中雜物和渣石卡住而出現(xiàn)關(guān)閉不嚴(yán)的問題。為此以閘閥替代蝶閥作引水閥，考慮到閥門只需具有有效關(guān)閉的功能即可，故在閥板正下方的閥體上開一200mm×960mm的方孔并均分成四格，以使沙(渣)通過此孔掉入井內(nèi)而不會(huì)沉積于此，此外在閥體的中部引入一高壓水管(也可通入壓縮空氣)沖洗此孔，以沖走沉積物且不會(huì)影響閥門的關(guān)閉。

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　　收稿日期：2002-02-22