青草沙水库取水泵站原水采样平台改造应用

瞿云峰 邵峰 陈敏

摘 要：本文介绍青草沙水库取水泵站原水采样平台在实际运行中出现的故障，针对设备故障现象，查找故障点，分析故障原因，提出解决措施，制定相关改造方案。通过对采样平台加装自动回收绕线盘，改造采样泵配重浮筒等改进措施，减少原水采样平台设备受潮水外力的影响，降低采样泵运行故障率，提高原水采样平台运行的安全可靠性。

关键词：原水采样平台；自动回收绕线盘；改造

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.11.188

1 引言

青草沙水库是上海重要的水源地，担负着城市原水供应的重要任务。根据青草沙水库运行要求，在咸潮期间以及库外突发污染应急运行期间，除了要加强水质在线监控外，还要增加现场人工采样监测工作，进一步加强水质监测措施，确保取水安全。人工采样需要到取水闸口进行，一旦遇到恶劣天氣，既不利于采样工作，而且还存在安全隐患。为了提高采样效率，在水库取水泵站前池设计安装了原水采样平台，通过采样泵将原水远距离输送至泵站内，用于简单的水质检测和原水留样工作。尤其是在咸潮期间，及时准确的检测长江原水氯化物浓度，为咸潮期间水库取水做好充分的水质数据依据。

2 原水采样平台概况

取水泵站采样平台布置于取水泵站前池旁，平台标高▽5.5m，采用钢结构在前池墙面上加固安装一段6.5m长不锈钢穿孔套筒，作为采样泵护套筒。套筒内径50cm，套筒底部标高▽-1.0m，潜水泵作为采样设备布置于套筒内。由于青草沙水库处于长江潮汐河口，日潮位两涨两落，变化明显。所以在潜水泵上端加装一个塑料浮球，以此来平衡水泵的自重，牵引住水泵，保障采样泵处于水面以下0.5～1米间，同时可以随潮位正常上下浮动，以满足采样要求。另外，在不锈钢套筒底部用钢板封死，保证在长江极端低水位情况下，避免采样泵随水位脱离套筒，遭到损坏。水泵出水口连接PVC纤维增强软管输送原水，水管外加装了PVC透明钢丝软管用来保护水管及采样泵电缆线。通过电气控制实现了原水采样平台自动采样工作，提高了采样效率。

3 存在的问题

原水采样平台在实际运行中，由于受长江潮位得涨落，水面波浪的冲击，暴露出了以下问题：

（1）采样水管与水泵电缆目前的安装方式容易缠绕、磨损；

（2）采样泵受潮位上下频繁浮动，水泵出水管接头处易折断；

（3）塑料浮球长期受到撞击磨损严重；

（4）受风浪影响，采样泵与套筒内壁撞击，水泵底部吸口外壳变形，降低了水泵效率，也影响了取样平台的可靠性与稳定性。

4 平台改进措施与方案

日常运行中，通过加强对平台设备的维护保养，虽然可以降低故障率，但采样泵磨损、电缆水管缠绕磨断等故障却无法完全解决，分析故障原因，只有通过改进采样平台现有的管路安装结构，才能彻底解决。具体改进措施如下：

（1）引入了消防箱上常见的消防软管卷盘设计形式，加装可自动回收绕线盘，绕线盘有一定的收紧力，可以自动收线。采样泵的取水软管与电缆分别安装在两个自动回收绕线盘上，涨落的潮位就像双手一样拉扯着采样泵，利用线盘的自动伸缩回收功能，随着潮位变化，自动调节软管与电缆的伸出长度，并保持一定的收紧力，可防止管线缠绕以及泵口出水软管反复弯曲导致的折断。

（2）定制不锈钢浮筒，外形采用中通型圆柱体，中间开孔，用于通过取水软管及电缆，这样的安装方式，可以使取水软管处在套筒的中心位置保持笔直状态，避免管线在浮筒与筒壁间的挤压磨损，也是绕线盘收缩时更顺畅。不锈钢浮筒顶部设有注水孔及旋塞，用于浮筒配重，平衡绕线盘的收紧力。浮筒外径略小于不锈钢套筒内径，提高浮筒的稳定性，为防止磨损，浮筒外围配有可更换的尼龙防磨条。

（3）采样泵与浮筒间采用硬连接确保牢固，并使用环形楔块夹紧装置定位与固定，提高泵体的稳定性，减小径向撞击，同时楔块夹紧装置可以根据采样泵尺寸灵活调节，增强通用性。支架外端同样配有可更换的尼龙耐磨条，减小与筒壁间的摩损。

5 结语

通过改造后的原水采样平台，可以使设备的操作更加安全高效，延长设备、管线的使用寿命，降低日常维护消耗，节省人力成本，尤其在恶劣天气下，降低了采样风险，大幅提高采样平台的工作稳定性可靠性。这样的安装结构与运行方式，同样适用于绝大多数的水文水质的采样装置，尤其是水位变化明显的湖泊、河流、水库。