关于景电二期大型泵站更新改造项目实施的几点建议

石岳灵，沈国云

（甘肃省景泰川电力提灌管理局，甘肃景泰730400）

甘肃省景泰川电力提灌工程（简称景电工程）是跨省区、高扬程、多梯级、大流量的大Ⅱ型提灌工程。经过近50年的建设运行，工程产生了显著的社会效益、经济效益和生态效益，与此同时泵站机电设备老化，工程设施破损严重，泵站提输水能力逐年下降，各种潜在的危险性逐年增大，严重影响到工程的上水安全和输水效率，也严重制约着灌区工农业生产、社会经济的发展和生态建设。为了确保泵站安全可靠运行，确保灌区可持续发展，迫切需要对现有泵站工程设施进行更新改造。

1 建设内容与成效

2013年9月，甘肃省发改委与甘肃省水利厅对景电大型泵站更新改造项目《初步设计报告》进行了批复，列入规划改造建设内容为机组更新171台（套），电气设备更新996台，更换压力管道18.94 km，改造泵站前池18座，出水池（塔）19座，主副厂房19座，管理房19座及景电工程中心调度系统、泵站计算机监控系统、通信系统局内广域网升级改造。

1.1 建设内容

截至目前，批复的建设内容已基本完成，累计完成水泵机组更新154台（套），电气设备更新802台，更换压力管道20.54 km，改造泵站前池17座，出水池（塔）17座，主副厂房11座，管理房17座及景电工程中心调度系统、泵站计算机监控系统、通信系统局内广域网升级改造。具体工程更新改造实施从以下几方面进行：溢流堰改造；拦污栅段改造；前池改造；主副厂房改造；管道改造；出水池（塔）改造；厂区护砌、厂区防洪、厂区排水改造；管理设施改造；水机、电气及金属结构等。

1.2 项目建设成效

1.2.1 安全运行效率稳步提高 景电二期工程已运行30多年，设施和机电设备严重老化失修，事故多发，设备运行效率严重下降。项目改造实施后，每年安全运行天数长达270 d左右，工程、设备完好率达到98%，安全运行率达到100%，实现了安全事故连年为零的目标。

1.2.2 提输水能力大幅提升 景电二期工程提水能力由改造前的21 m3/s提高到26.6 m3/s，灌溉高峰期24 m3/s以上大流量运行时间达90 d以上，大流量稳定运行有效保障了灌区的适时适量灌溉和石羊河流域民勤生态调水任务的超额完成，同时也为灌区水利扶贫攻坚工作打下了坚实的基础。

1.2.3能源单耗明显下降 景电二期工程单方水耗电量由改造前的2.033 7 kW·h/m3（2010年）下降至1.832 2 kW·h/m3（2018年底），较改造前（2010年）下降了10%。按照2018年二期工程（含民调）提水3.942 2亿m3计算，年节约电量0.749 3亿kW·h，节能降耗效益十分显著。

1.2.4 工程信息化建设快速推进 通过对通信系统、局域网改造，建成了安全可靠的光纤局域网络和性能先进的云平台，实现了万兆交换、千兆到桌面、全网IP化的高速通信，同时为逐步实现数字化、智能化灌区的建设目标打下坚实的基础。通过对中心调度系统、泵站计算机监控系统改造，实现了泵站数据采集、数据处理、设备控制、监视与报警、数据存储与查询、故障信息记录查询及机组开停远程控制等。泵站计算机监控系统的建成使用，为工程运行调度提供了科学的管理手段，提高了调度决策能力和调度命令的执行能力，也为工程安全、平稳、经济运行和实现“无人值班、少人值守”的运行管理目标提供了技术支撑平台。

1.2.5 职工生产生活环境显著改善 景电二期工程泵站厂房、管理房建于20世纪80年代初，房屋年久失修、基础下沉、地坪开裂、门窗损坏、屋面漏水、设施不全，职工生产生活环境条件艰苦，同时也影响了当地新农村建设和村容村貌的改变。通过改造项目的实施，泵站厂房、管理房及附属设施面貌焕然一新，职工生产生活条件得到极大改善。随着环境美化工作的推进，花园式泵站建设目标逐步实现，职工生产生活环境显著改善。

2 建议

2.1 环氧沥青涂护材料的选择

环氧沥青涂护材料具有良好的附着力、坚韧性，防水防腐性能优越，但其抗冲耐磨性能一般。加之黄河水泥沙含量大，磨蚀作用尤其严重，管道采用环氧沥青涂护材料涂护后经过半年的运行，涂护层开始剥落，管内底部处尤为明显。鉴于其涂护成本高，运行使用周期短，建议泵站压力管道不再采用环氧沥青材料进行涂护。

2.2 离心水泵质量检测

对已安装运行1～5年的3个厂家的高效离心水泵揭盖检查，对比发现，同一厂家不同批次、不同厂家同一批次水泵的磨损都不一样，同一厂家不同批次水泵组件材质外观颜色有差别，建议今后在委托第三方试验平台对水泵进行效率及性能测试的同时对水泵泵壳和叶轮等组件的材质质量进行检测，确保水泵各项性能及组件质量符合设计和合同要求。

2.3 双相不锈钢材料的选择

双相不锈钢材料具有高强度、良好的冲击韧性和抗腐蚀能力，但相比钢制材料其性价比较低。一方面是其价格高，是钢制配件的3.5倍。以1200S-56水泵为例，普通钢制叶轮的价格为4.5万元/个，三元流叶轮的价格为7.2万元/个，双相不锈钢叶轮的价格为17万元/个，钢制口环的价格为4 622元/个，双相不锈钢口环的价格为2.2万元/个，40Cr合金钢泵轴的价格为2.8万元/个,双相不锈钢泵轴价格为10万元/个；另一方面是其检维修难度大，叶轮维修时需要把叶轮从泵轴上分离，钢制叶轮与泵轴之间为间隙配合，可通过专用压力器进行拆卸；双相不锈钢叶轮与泵轴之间是过盈配合，一般需要在厂家采用烘炉加热后用专用工具进行拆卸。建议水泵叶轮、口环、泵轴材料选用铸钢或者合金材料。

2.4 滚动轴承的选择

滚动轴承具有摩擦阻力小、效率高等优点，但与滑动轴承相比，其承载能力低，拆卸维护不方便。建议转速低于1 000 r/min的水泵（水泵流量越大转速越低）采用滑动轴承较为适宜；转速大于1 000 r/min的水泵采用滚动轴承较为适宜。

2.5 泵站监测技术

景电工程泵站监控核心为嵌入式设备，截至2019年，国内主流泵站监控技术的核心为PLC设备，嵌入式设备兼容性差、功能单一、扩展性弱，优点就是操作简单，出现故障直接换设备，不需要技术人员有较高技术水平，成本低。PLC设备软硬件可靠性高，抗干扰能力强，有极强的故障自检及信息保护恢复功能，通用性、兼容性强，维修也极为方便。PLC方案相较嵌入式方案能更好地实现泵站自动化、智能化，建议在一期大型泵站改造项目计算机监控技术中应用。

2.6 拍门的选择

侧向双开拍门是依靠水压力开启，且开启度小于90°，节能效果较差，其橡胶密封容易老化，关闭不严密，运行2～3年后易卡阻，造成事故停机后不能及时关闭。螺杆启闭机式拍门是运用自动化技术控制螺杆启闭机自动或手动开闭出水拍门，具有无水头损失、节能效果好、运行可靠、可实现自动化、维护简单等优点。建议在一期大型泵站改造项目中拍门选用螺杆启闭机式拍门或其他类型的拍门。

3 结语

景电二期大型泵站的更新改造，在进一步提高泵站安全运行率和提水效率、确保灌区农村经济可持续发展、保障灌区农业生产安全和增产增效、促进灌区农民收入和生活水平不断提高、逐步改善当地生态环境和恶劣的生存条件等方面发挥了重要的作用，发现并总结工程实施过程中的问题并提出相应的改进建议，可对一期大型泵站改造建设提供可靠的工程技术参考。