雨水泵站改造工程施工方案(16頁).doc
下載文檔
上傳人:l**
編號:595941
2022-09-26
16頁
256.54KB
1、xxx雨水泵站改造工程方案一、工程概況: xxx路雨水泵站工程是x陽市 2007年重點工程,工程完工后,解決x陽城區(qū)恒山大街以北、赤水路以西、清水路以東約20k的雨水排放問題。按設計雨水沿區(qū)域內(nèi)各條道路雨水管道匯流于xx路主管道,進入雨水泵站提升排入渭河。泵站設計流量14. 4m/s。 雨水泵站廠區(qū)占地面積5550,建筑占地面積2095,包括泵站及前池、變配電室、綜合用房以及出水管道(采用越堤方式)、消能池、排水明渠、排水箱涵、出水口等其他附屬設施。工程自2007年3月開工,于2010年初投運。二、泵站及前池系統(tǒng)現(xiàn)狀: 雨水進入前池經(jīng)5臺回轉式格柵除污機,去除大的漂浮物及雜質后進入提升泵房,柵2、渣經(jīng)皮帶輸送機收集后外運。整個提升泵房由地下和地上兩部分組成,地上部分為單層排架結構廠房安裝起吊機1架,地下部分為鋼筋混凝土水池共分3層,為水泵安裝間。 根據(jù)設計泵房內(nèi)共安裝混流泵五臺,一期已安裝1200HLB-16立式混流泵1臺,葉片安裝角度為0度,單臺泵配套功率為710KW,9OOHLB-16立式混流泵2臺,葉片安裝角度為-2度,單臺泵配套功率為400KW;二期將增加900HLB-16立式混流泵2臺,已預留泵位。三、外排管渠系統(tǒng)現(xiàn)狀: 泵站出水井穿越河堤壩的管道送至堤壩北側的消能池,消能池出水經(jīng)排水明渠排至渭河。現(xiàn)階段由泵站內(nèi)至消能池已敷設3根排水管道,其中2根DN2000鋼管為一、二期提3、升泵出水總管道,1根DN300鋼管位于DN2000管道的西側為泵站內(nèi)集水池檢修潛污泵排水管道。DN2000管道中,西側1根已與一期3臺水泵出水管相接,作為排水母管承擔者現(xiàn)階段泵站的排水工作:東側1根為二期預留管道,現(xiàn)階段僅施工了穿越河堤壩部分。四、存在的問題及處理意見: (一)機械部分: 工程建設完成并投入使用以來,大部工藝設備不同程度存在這樣或那樣的問題,現(xiàn)將其中存在的問題及處理意見匯總如下: 1.機械格柵: 進水格柵井共設有四臺格柵機,其中1-2臺存在機械故障,不能正常運行; 需全部對四臺格柵機進行維修處理。 2.潛水排污泵: 雨水泵站吸水井(兩個)內(nèi)的排污泵存在較嚴重的安裝問題,潛污泵處4、于故障狀態(tài),無法正常工作,吸水井內(nèi)泥沙大量沉積。 對兩個吸水井進行整體清污處理,并對兩組(4臺)泵及耦合安裝系統(tǒng)重新進行檢修安裝,以滿足工藝要求。3.提升泵: 主要問題: 1#泵高壓電機震動偏大,超出安全運行范圍。出水量只能達到水泵額定水量的50%; 2#泵因電機故障已對電機進行了整體繞線處理(人修),但目前電機溫度依舊偏高(高達93),機械振動偏大; 3#泵水量尚能滿足要求,但立式泵軸同心度偏人,存在設備安全隱患。針對震動問題,主要有兩方面因素造成: 機組間電機與泵安裝時對中小好,電機軸與泵軸不同心,致使水泵運行時震動偏大; 葉輪出廠時動平衡不好或叫片角度不一致,或因葉片材質導致的葉片表面磨5、損; 或因水泵基礎(或電機基礎)發(fā)生不均勻沉降,導致同心度變化。針對出水流量偏小,主要因素有: 進水閘門故障,導致閥門開啟不充分; 葉片角度調整不當,葉片角度過小,或葉片角度不一致。針對軸承溫度過高的原因,主要問題還是泵軸與電機軸不同心造成。處理意見: 分別檢驗泵基礎及電機基礎,應保證二者水平; 檢查電機軸及泵軸同心程度,偏心范圍相對于軸長應在0.4以下; 檢查葉輪情況,葉片應無明顯磨損,各葉片角度應一致同時角度應符合工況要求。葉輪試動平衡,不平衡為標準G6.3級; 軸及徑向橡膠導軸承磨損情況應在偏差范圍以內(nèi); 在檢查完上述項后,應檢查電機是否運行正常,軸承潤滑是否正常,軸承冷卻水足否供應正常6、,閥門等運行狀況,上下游水位是否在實際范圍等附屬狀況。 (二)工藝管道部分: 水泵吸口設有吸水喇叭口,水泵吸口進水流態(tài)平穩(wěn)。泵站設計變?yōu)檫M水漸變彎頭,該部件未考慮進水流態(tài),造成進水單邊脫流,導致進水漩渦,造成葉輪振動,引起水泵運行震動。 泵組出水管設置母管,無法保證兩臺泵運行。如果兩臺泵同時啟動時,第二臺泵啟動時,出水液壓止回閥開啟難以控制,開啟慢,造成泵閉閥啟動,開啟快,造成回水導致泵葉輪倒轉,都會導致電機啟動過載,造成泵的傷害。 此部分的問題的解決則必須通過對水泵進出水管道進行改造,維修更換部分進水閥門,調整水泵出水管道,根據(jù)混流泵的特性確保單臺水泵單管無壓出水。 (三)電氣、控制部分: 7、整個雨水泵站在最初設計階段考慮了PLC自控系統(tǒng),但在實際施工安裝過程中未進行自控裝置的采購和安裝。整個泵站系統(tǒng)現(xiàn)今只安裝了一套電機上作參數(shù)的微機巡檢系統(tǒng)。即未對電機進行必要的控制,也未對泵站輔助設備進行自動控制,沒有對系統(tǒng)的工作參數(shù)進行實時采集和監(jiān)控。系統(tǒng)日前的操作和控制采用在設備附近的就地控制箱上直接控制設備啟停,操作點分部范圍大、沒有系統(tǒng)的全局工況、系統(tǒng)自動化程度較低、設備完好率低。針對雨水泵站日常使用率低,但極端天氣應保證設備100%的完好率的實際工況,新增控制系統(tǒng)應能夠自動的完成泵站設備自檢工作,對于閥門、格柵機、排污泵等容易生銹卡死的設備,除了滿足排水工況的功能要求,日常停運狀態(tài)可以8、自動完成設備試運轉及自檢工作,以便發(fā)現(xiàn)問題及時處理,并能夠自動的將設備的狀態(tài)生成報表,上傳給總控室,以便調度能夠及時的掌握設備的狀態(tài)。對系統(tǒng)中各個設備的工作參數(shù)進行實時采集和實時監(jiān)控。(四)其他方面:1.泵房雙軌桁車 因安裝原因或因其他原因,目前桁吊無法正常運行,需檢修以滿足使用要求。2.泵房地下室檢修平臺 原設計在地下室設有單體檢修平臺,由于平臺小且其只設于水泵的單側,難以滿足水泵正常檢修要求,建議重新設計通常檢修工作平臺。五、改造方案的比選: 針對泵站現(xiàn)階段所存在的問題,本次改造方案考慮將著重從機械維修、管道改造、自控系統(tǒng)完善三方面展開。 機械維修、自控系統(tǒng)的改造思路和方案相對單一,無需多9、方對比。管道系統(tǒng)的改造則經(jīng)過對泵站現(xiàn)狀的仔細分析,現(xiàn)場的多次踏勘,從不同的角度考慮,我公司已形成了三種改造思路,此三種方案各有優(yōu)缺,建設單位可以根據(jù)實際情況擇優(yōu)選取。下面將對本次改造的方案進行具體介紹。(一)機械維修 該泵站為城市防洪泵站,且該區(qū)域無此類備用系統(tǒng),因此所有改造及維修應該確保泵站的城市防洪功能。改造時機上應參考當?shù)氐某D隁庀筚Y料,制定詳細的施工方案,盡量避開降水季節(jié)。主要檢修及維修內(nèi)容:1、前池 前池加一臺鏟抓式移動格柵除污機,柵隙100mm,型號GSCY-1000,用來攔截大的漂浮物。 將原格柵從池中吊出檢修,排除故障。 檢修2臺潛水排污泵,恢復泵的安裝耦合系統(tǒng),檢查該部分管道10、閥門,必要時更換。 檢查前池淤積情況,若正常,則只對潛污泵周邊進行清理,若淤積嚴重,則應在泵站前池中加沖洗管道。 有必要時,可在潛污泵泵坑中加一潛水攪拌機,在泵啟動時將泥沙沖起。2、泵站 檢修泵站前起閉機,恢復其上下限位開關,消除安全隱患; 檢查泵進水蝶閥,保持完好,重點檢查限位開關,防止在運行中損壞; 依次關閉進水蝶閥,檢修主排水泵。依次檢修2臺900HLB-16型混流泵 i. 更換電機基礎,原電機基礎為兩面支撐,電機單方向震動超標,更換成圓形基礎。 ii. 更換上下水潤滑軸承及填料iii. 檢查泵葉輪,如磨損過大則更換,磨損不大則重新做動平衡。 iv. 檢查泵主推力軸承。更換聯(lián)軸器彈性塊。11、 V改造泵水冷卻潤滑系統(tǒng)。.檢修1200HLB-16型混流泵 i. 更換上下水潤滑軸承及填料。ii. 檢查泵葉輪,如磨損過大則更換,磨損不大則重新做動平衡。 iii. 檢查泵主推力軸承。更換聯(lián)軸器彈性塊。iv. 改造泵水冷卻潤滑系統(tǒng)。 V安裝調整試運轉。 (二)自控 1、控制對象和新增采集信號在系統(tǒng)已有的控制信號接口外,新增加以下控制檢測信號及傳感器。 a)泵前池:、兩套超聲波液位計(互為備用)用于檢測泵前池的連續(xù)液位、兩套浮球液位計(互為備用)用于泵前池高液位報警、兩套啟閉機閘門位置傳感器(用于控制進水量與排水泵排水流量匹配,避免排水泵由于液位過高,或過低引起的頻繁停泵、啟泵,高壓泵是不允許12、頻繁啟停的)、六套啟閉機三相工作電壓和電流傳感器,監(jiān)測電機工作電壓和電流(計算機服務器自動超限報警記錄、并通過手機短信方式通知維修員進行檢修) b)泵站水池、十二套回轉式格柵除污機三相工作電壓傳感器和電流傳感器,監(jiān)測電機工作電壓和工作電流(計算機服務器自動超限報警記錄、并通過手機短信方式通知維修員進行檢修)、三套皮帶輸送機三相工作電壓傳感器和電流傳感器,監(jiān)測電機工作電壓和電流(計算機服務器自動超限報警記錄、并通過手機短信方式通知維修員進行檢修)、二套超聲波液位計(互為備用)用于檢測泵站水池的連續(xù)液位、四套浮球液位計(互為備用)用于泵站水池高低液位報警、十二套水泵進口蝶閥電機三相工作電壓傳感器和13、電流傳感器,監(jiān)測電機工作電壓和電流(計算機服務器自動超限報警記錄、并通過手機短信方式通知維修員進行檢修)、九套排水泵電機三相工作電壓傳感器和電流傳感器,監(jiān)測電機工作電壓和電流(系統(tǒng)已安裝,只進行采集。計算機服務器自動超限報警記錄、并通過手機短信方式通知維修員進行檢修)、十二套溫度傳感器(一臺高壓電機4套,分別是上、下軸承溫度、定子溫度、轉子溫度)、三套排水泵排水壓力傳感器和三套排水泵排水流量傳感器、九套出口液控蝶閥油泵電機三相工作電壓傳感器和電流傳感器,監(jiān)測電機工作電壓和電流(計算機服務器自動超限報警記錄、并通過手機短信方式通知維修員進行檢修)、三套出口液控蝶閥液壓系統(tǒng)壓力傳感器和汕箱液位傳感14、器,監(jiān)測液壓系統(tǒng)工作壓力和油箱液位(計算機服務器自動超限報警記錄、并通過手機短信方式通知維修員進行檢修)、六套排污泵電機三相工作電壓傳感器和電流傳感器,監(jiān)測電機工作電壓和電流(計算機服務器自動超限報警記錄、并通過手機短信方式通知維修員進行檢修)自控系統(tǒng)組成a)、泵站控制系統(tǒng)主要由傳感器、PLC、執(zhí)行器、觸摸屏等設備組成;調度指揮中心由服務器、交換機、網(wǎng)關、工作站等設備組成。控制系統(tǒng)在低壓配電室設置控制柜一面,內(nèi)裝西門子S7300系列PLC一套,作為控制系統(tǒng)的控制主機,外型尺寸為2200800600(高寬深),控制柜前后開門,前門安裝十二時觸摸屏,供運行人員操作泵站設備使用,控制柜后而為雙開門結15、構,出線方式滿足現(xiàn)場實際需要。柜體表而噴塑,其防護等級小低于IP32b)、控制系統(tǒng)在調度指揮中心設置服務器柜一面,內(nèi)裝服務器一臺、交換機一臺,與泵站內(nèi)的PLC通訊,記錄歷史數(shù)據(jù)及生成各種報表,提供web瀏覽界面,供調度人員使用。外型尺寸為2200800600(高寬深)控制柜前后開門,柜頂部安裝排風扇,柜門下部設具有過濾網(wǎng)的進風口,柜內(nèi)采用強制排風散熱。c)、泵站系統(tǒng)設備運行故障信息手機短信服務系統(tǒng)。系統(tǒng)自動檢測各個設備,當設備故障或報警,系統(tǒng)通過故障信息手機短信服務系統(tǒng)自動向職維修人員發(fā)送發(fā)送設各故障報警信息,使維修人員實時了解設備的運行狀況,必要時可以通過手機對系統(tǒng)各個設備進行遠程控制。d)16、位于泵前池遮雨棚上現(xiàn)場安裝的各設備操作箱,防護等級低,均已發(fā)生銹蝕,操作電源為交流220伏,極端天氣情況上,濕度較大,易發(fā)生短路、漏電等安全事故,建議在此次改造中更換,采用高防護等級的不銹鋼就地控制箱,并將操作電源改為直流24伏,以便于安全可靠的運行,同時將預留自控信號端子保留并移到不銹鋼控制箱內(nèi)。原系統(tǒng)排水泵和排污泵的控制柜在泵站配電機房內(nèi),預留控制信號接口端子,其余各個設備的操作和控制均在現(xiàn)場設備側的就地控制箱內(nèi),并預留控制信號接口端子,這些原系統(tǒng)的頂留信號和新增加的液位、位置.壓力、流量、電量等傳感器信號需重新布線并引入到總控室PLC柜內(nèi)。e)、泵站排水泵電機的啟停采用高旅變頻傳動方案17、的設想泵站排水泵電機采用變頻傳動可以精準的控制進水和排水流量的匹配,避免了電機的頻繁啟停、減少了對電網(wǎng)的沖擊、降低了大慣量電機的啟動的機械沖擊、延長了電機、泵和管網(wǎng)的使用壽命、消除了水錘現(xiàn)象,但投資較大。 3、自控系統(tǒng)的功能 雨水及污水泵站主要完成站區(qū)雨水、污水匯集后的提升、排放,泵站水池設置三臺主水泵兩臺輔泵,主泵負責將雨水提升排放至渭河,輔泵用于泵站沖洗。 控制系統(tǒng)在泵前池設有液位計,當泵前池檢測到高水位需要啟動排水泵時,自控系統(tǒng)開啟電動回轉式格柵除污機及皮帶機,打開泵前池啟閉機,將來水放入泵站水池,控制計算機依據(jù)泵前池水位變化情況判斷來水水量大小,調節(jié)啟閉機閘門開度,使泵站水池液位穩(wěn)定,18、并根據(jù)進水量并依據(jù)泵站三臺主泵不同的排水能力匹配計算出最優(yōu)的排水方案,開啟相應水泵的進出口閥門、啟動水泵自動完成排水作業(yè),當泵站水池液位達到停泵水位時自動停泵防止水泵抽干,若水位繼續(xù)上漲一臺泵無法滿足排水要求時,則自動按照來水情況開啟其余的主泵。當主泵完成排水工作后,控制系統(tǒng)自動關閉主泵的進出口閥門,排污泵按照預定程序自動完成泵站的沖洗工作,系統(tǒng)進入停運狀態(tài)。在停運狀態(tài)控制系統(tǒng)定時逐臺完成閥門的自檢動作,檢測閥門的到位信號是否正常,另外可防止閥門銹死。一旦發(fā)現(xiàn)設備故障可及時報修。排污泵定期排污可保證排污泵不被淤塞。系統(tǒng)自動檢測各個設備,當設備故障或報警,系統(tǒng)服務器記錄各個設備的運行狀況和實時運19、行工作參數(shù),同時系統(tǒng)通過故障信息手機短信服務系統(tǒng)自動向職維修人員發(fā)送發(fā)送設備故障報警信息,使維修人員實時了解設備的運行狀況,必要時可以通過手機對系統(tǒng)各個設備進行遠程控制。 (三)工藝管路改造: 經(jīng)過問題分析我們發(fā)現(xiàn),工藝管道問題的癥結是本應單泵單管出水的混流泵在本程中卻采用了多泵共管,因此管道改造的目的就是實現(xiàn)單泵單管。實現(xiàn)單泵單管有以下三種方案得以實現(xiàn): 1.方案一: 將一期三臺泵中710kw水泵挪至二期預留泵位,水泵進口與提升井對應管道連接,出水管與堤壩預留的二期管道連接至消能池,水泵出水管道不設閥門,在管道進入消能池后安裝拍門,實現(xiàn)此泵的管泵單管改;710kw水泵挪位后,2臺400kw水20、泵仍用原有一期母管輸水,原泵出口閥門保留,2臺泵實際運行時采用一用一備工作狀態(tài)即可實現(xiàn)單泵單管輸送功能。出水管,解決一期工程排水問題,二期施工時再重新敷設新的管道; 2、方案二: 在泵站內(nèi)泵房以以北加工房以南的空地設置,中間消能池,每臺水泵出水單管至中間消能池,消能池出水利用原2根DN2000管道送至現(xiàn)有消能池; 3、方案三: 在河堤壩南部(現(xiàn)排氣閥安裝處)設置中間消能池,每臺水泵出水單管至中間消能池,拆除現(xiàn)有水泵出水管的閥門;消能池出水利用原2根DN2000管道送至現(xiàn)有消能池;4、方案對比:管道外排系統(tǒng)三種方案的優(yōu)缺點對比一覽表(一) 占用二期預埋管,二期新增(二)站內(nèi)增加中間消能池在(三)21、 堤壩增加中間消能池備注水泵1. 無需移動2. 工作揚程不變1. 無需移動2. 工作揚程變?yōu)?6.0米,較現(xiàn)狀增高約1.50米1. 無需移動2. 工作揚程16.0米,較現(xiàn)狀增高約1.50米考慮到施工期間泵站正常運行,三個方案均需移動一臺泵至二期泵位出水管1. 一期2臺900HLB-16水泵合用一根DN2000;一臺1200HLB-16水泵用一根DN2000管道2. 二期新增2臺水泵,新增DN1200鋼管2根,單根長度約200米1. 一二期每臺泵設一根出水管至中間消能池,其中DN900的2根,DN1200的3根,單根管長約20米2. 中間消能池至排水明渠利用原DN2000管道1. 一二期每臺泵設22、一根出水管至中間消能池,其中DN900的2根,DN1200的3根,單根管長約100米中間消能池至排水明渠利用原DN2000管道拍門一期不增加,二期增加DN1200拍門2套無需設置拍門增設5套拍門排氣閥二期增加2套排氣閥原有排氣閥原有排氣閥拆除水池需要對消能池進行改造新增一座混凝土消能池新增一座混凝土消能池外協(xié)1. 需與河堤壩管理部門協(xié)商穿管事宜2. 與村民協(xié)商部分墳地遷移事宜1.需要將部分圍墻外移1.需與河堤壩管理部門協(xié)商在堤壩上建設消能水池事宜2.與村民協(xié)商部分墳地遷移事宜施工1. 主要為管道施工及管道施工配套的土方工程2. 無需設置臨時排污管道1. 中間消能池土建施工2. 水泵至中間消能池23、單根約20米管道施工3. 敷設臨時排污管道1. 中間消能池土建施工2. 水泵至中間消能池單根約100米管道施工3. 敷設臨時排污管道優(yōu)點1. 就一期工程改造而言,僅需改造站內(nèi)管道即可,施工周期短,可在短時間內(nèi)解決燃眉之急2. 土建工程量小1. 實現(xiàn)單泵單管出水2. 新增消能池距水泵距離短,無需增設拍門3. 管道變動小,充分利用原有預埋管道,管道增加量少4. 僅站內(nèi)施工,外協(xié)工作量小,受外界干預少5. 可一次解決一二期問題,二期隱患較少1. 實現(xiàn)單泵單管出水2. 可部分利用原有管道,穿河堤部分無需增設管道3. 可一次解決一二期問題,二期隱患較少缺點1. 僅解決一期問題,為二期實施留下較大隱患2.24、 現(xiàn)有預埋DN2000管道與單臺水泵相連,管路匹配經(jīng)濟性相對較差3. 二期實施時管道改造量較大,新增管道較多4. 二期施工影響面較大,既要穿過墳地,又要穿越河堤,外協(xié)工作量大,工程進展難度增加5. 現(xiàn)有消能池單池短館進出水,二期實施后將需要對現(xiàn)有消能池進行而且改造1. 需新建消能池一座,尺寸為4.123.513.22. 新增消能池距離原有泵房距離較近,且有地下開挖,施工時需要防護措施3. 水泵工作揚程較以前有所增加,提升流量將受到少許影響1. 需新建消能池一座,尺寸為4.123.54.502. 新增消能池距水泵較遠,管內(nèi)存水較多,需增設拍門3. 一二期共需要從泵站內(nèi)敷設五根(其中三根為新增管道25、)管道至消能池,此部分將穿越一片墳地,施工及外協(xié)工作量較大 5、結論: 通過上表我們可以明顯看出三種方案的優(yōu)缺點。 方案一施工周期快,可在短時間內(nèi)解決泵站的燃眉之急,但留給二期工程的施工量和隱患較大; 方案二最大限度的利用了原有管道,在墳地及渭河堤壩處基本無施上,減少了大量的外部協(xié)調工作,且僅通過一次改造即可解決二期實施問題,后期隱患少; 方案三與方案二基本相同,只是將新建的中間消能池山站內(nèi)改為渭河堤壩之上,避免了池體施工時對泵站的安全威脅,但與方案一相同,仍然存在穿過墳地、堤壩施工帶來的外部協(xié)調工作; 因此. 通過仔細核算和對比我們建議將方案二作為本次改造工程管道部分的實施方案。 但經(jīng)改造后,混流泵的工作揚程將由現(xiàn)在的14.6米變?yōu)?6.0米,根據(jù)水泵性能曲線,1200HLB-16提升水量將較現(xiàn)在設計流量3.65m/s變?yōu)?.56m/s,一個小時提升水量降低324m;900HLB-16單臺提升水量降低900m,但兩臺同時開啟的水量為3.88m/s,仍大于一期的設計水量3.65m/s。關于此問題,需要建設單位根據(jù)泵站現(xiàn)在的運行情況進行利弊判斷,同時亦可采取降低現(xiàn)有穿越堤壩部分管道的標高約1.5米以保證水泵的運行工況不變。(管道標高的調整可在河堤壩拓寬管道改造時一次進行)但本次方案的投資仍以方案二為依據(jù)進行估算。
CAD圖紙
上傳時間:2024-07-25
15份