韓 飛

(臨沂市水利工程保障中心，山東 臨沂 276000)

橡膠壩是用高分子合成材料建造的一種新型水工建筑物，具有節(jié)省材料、造價低、結(jié)構(gòu)簡單、自重輕、抗震性好、運行費用低等優(yōu)點。近年來，廣泛應(yīng)用于防洪、擋水灌溉、城鄉(xiāng)供水、水力發(fā)電、美化環(huán)境等諸多領(lǐng)域。橡膠壩的充排水系統(tǒng)是橡膠壩工程的靈魂，是關(guān)系到整個橡膠壩能否正常運行的關(guān)鍵。充排水系統(tǒng)主要由電機(jī)、水泵、空壓機(jī)、管道、閘閥、低壓控制電路等組成。這套系統(tǒng)在運行過程中暴露出了一些問題和故障，因此，進(jìn)行橡膠壩充排水系統(tǒng)問題梳理和經(jīng)驗總結(jié)很有必要。本文結(jié)合臨沂市引祊入涑工程橡膠壩充排水系統(tǒng)的運行和使用實踐，分析了設(shè)備故障類型，總結(jié)了運行維護(hù)經(jīng)驗和做法，為后續(xù)充排水設(shè)備的深化應(yīng)用做了有益探索。

1 工程概況

橡膠壩是臨沂市引祊入涑工程的重要組成部分，位于祊河上，具有雙向調(diào)節(jié)功能，即在汛期時橡膠壩塌壩運行使涑河上游超標(biāo)準(zhǔn)洪水通過引祊入涑水道安全通過祊河，減輕臨沂城防洪壓力，在非汛期升壩運行引祊河水入涑河，補(bǔ)充涑河水量，改善涑河水質(zhì)。橡膠壩工程為大(1)型，橡膠壩共5節(jié)，每節(jié)壩袋凈長83m，蓄水高度5m，一次蓄水1560萬m3。

2 橡膠壩充排水系統(tǒng)常見故障類型與分析

a.電機(jī)采用直接啟動方式?jīng)_擊電流過大。引祊入涑橡膠壩工程建成初期供水泵和排水泵電機(jī)采用直接啟動方式，這種啟動方式非常簡單，但有很大的危害性。啟動時沖擊電流過大,會造成電網(wǎng)電壓下降，影響其他設(shè)備的正常運行，還可能發(fā)生欠壓保護(hù)動作，同時過大的啟動電流會使電機(jī)繞組發(fā)熱，從而加速絕緣老化，影響電機(jī)壽命,啟動過程中的壓力突變往往造成水泵、管道和閥門的的損傷，影響橡膠壩正?？刂七\用。

b.橡膠壩供水泵和排水泵出水量不足。引祊入涑橡膠壩工程有2臺供水泵和4臺排水泵，它們控制著進(jìn)、出橡膠壩的水量，從而按時完成升壩和塌壩操作，但在運行過程中常出現(xiàn)水泵出水量不足問題。原因在于：供水泵進(jìn)水口位于橡膠壩體上游，河道水位過低時進(jìn)水口淹沒深度不夠，進(jìn)水口和出水口容易被淤泥和雜物堵塞,出水量也就不足；空氣進(jìn)入泵內(nèi)以及長時間運轉(zhuǎn)導(dǎo)致軸封裝置和閥門漏氣；雜物進(jìn)入水泵導(dǎo)致葉輪堵塞引起出水量不足。

c.橡膠壩供水泵和排水泵運行過程中異常振動和噪聲過大。引祊入涑橡膠壩工程供水和排水泵運行過程中出現(xiàn)的異常振動和噪聲過大的問題，容易對水泵機(jī)組造成損壞。究其原因主要是充壩操作時河水中的雜物通過管道進(jìn)入供水泵葉輪以及塌壩操作時密封壩袋內(nèi)的雜物進(jìn)入排水泵葉輪造成堵塞，同時長時間運行導(dǎo)致水泵基礎(chǔ)不穩(wěn)，地腳螺栓松動，水泵吸入空氣等因素引起水泵異常振動和噪聲過大。

d.充排水系統(tǒng)漏水。漏水現(xiàn)象是橡膠壩供排水系統(tǒng)最常見的問題。水泵自身的漏水通常是由機(jī)械密封損傷引起的，機(jī)械密封出現(xiàn)問題的原因是多方面的，比如潤滑油質(zhì)差,固體顆粒雜質(zhì)進(jìn)入密封端面,劃傷或加快密封端面的磨損，再比如密封面潤滑油量不足以及工作介質(zhì)中含有氣體等原因使密封腔出現(xiàn)負(fù)壓引起摩擦副干摩擦導(dǎo)致拉傷密封端面。在維修過程中發(fā)現(xiàn)高溫或工作環(huán)境中的弱酸、弱堿對靜環(huán)和動環(huán)輔助橡膠密封件腐蝕作用強(qiáng)烈，導(dǎo)致密封件無彈性甚至已經(jīng)腐爛，造成水泵大量滲漏。

管道漏水主要發(fā)生在法蘭連接處，原因在于橡膠壩充水和排水過程中管道內(nèi)的壓力不斷變化導(dǎo)致密封件損壞和法蘭螺栓松動,密封面潤滑油量不足引起密封端面損傷造成漏水。另外，水泵和供排水管道備通常埋于地下，長期處于陰暗潮濕的環(huán)境中，各類閘閥很容易出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，導(dǎo)致水泵倒轉(zhuǎn)和供水管道漏水。

e.低壓控制系統(tǒng)故障。橡膠壩充排水系統(tǒng)低壓控制系統(tǒng)常見故障是保護(hù)回路中的低壓斷路器和交流接觸器損壞。橡膠壩充壩或者塌壩往往需要較長時間，有時出現(xiàn)電壓過高或過低現(xiàn)象，低壓斷路器在供水泵和排水泵運行過程中受到強(qiáng)大電流的作用導(dǎo)致斷路器自身設(shè)備運行過熱，斷路器內(nèi)部絕緣性能降低，極易發(fā)生內(nèi)部短路的現(xiàn)象，造成水泵誤停機(jī)；接觸器由于電源過低或波動過大產(chǎn)生誤動作或者不動作等現(xiàn)象，接觸器本身機(jī)械可動部分長時間運行出現(xiàn)被卡死現(xiàn)象，絕緣性遭到損壞，同時低壓控制系統(tǒng)長期處于泵房陰暗潮濕的環(huán)境中容易出現(xiàn)線圈過熱或燒毀的現(xiàn)象,影響供排水系統(tǒng)的正常啟動和關(guān)閉。

3 橡膠壩充排水系統(tǒng)的維護(hù)經(jīng)驗與做法

a.改變電機(jī)啟動方式。針對電動機(jī)啟動時沖擊電流過大的問題，將電機(jī)啟動方式由全壓直接啟動改為軟啟動[1]。為每個水泵配備軟啟動器，軟啟動器在工作時，通過逐漸增大晶閘管導(dǎo)通角的方式，實現(xiàn)電機(jī)起動電流從零線性上升至設(shè)定值，這種啟動方式對電機(jī)無沖擊，減少了沖擊轉(zhuǎn)矩，提高了供電可靠性，延長機(jī)器使用壽命。而在停機(jī)時平滑減速，克服瞬間斷電停機(jī)的弊病，減輕水流對管路的沖擊。

b.橡膠壩供水泵和排水泵出水量不足的維修措施。水泵出水量不足時，首先檢查進(jìn)水口是否堵塞，定期進(jìn)行充塌壩試驗和人工清理進(jìn)排水口的雜物，同時增加進(jìn)水管的淹沒深度，確保進(jìn)水量充足；其次檢查水泵是否有漏氣的部位并及時修復(fù)，擰緊水泵的所有連接螺栓，擰緊填料壓蓋，緊緊地包纏管道與儀表連接的地方；最后檢查水泵葉輪是否堵塞并及時清理葉輪上的雜物。

c.橡膠壩供水泵和排水泵運行過程中異常振動和噪聲過大的維護(hù)經(jīng)驗。根據(jù)水泵異常振動并產(chǎn)生過大噪聲的不同原因采取措施，比如檢查底閥、葉輪等部位是否有堵塞并及時清除雜物，查明汽蝕原因并及時采取排氣操作，同時，采取加固水泵基礎(chǔ)、擰緊地腳螺栓等措施來達(dá)到減輕振動和噪聲的目的[2]。

d.做好充排水系統(tǒng)漏水問題的維修工作。必須定期對水泵潤滑油質(zhì)進(jìn)行檢測,保證油室潤滑油的清潔度,禁止加不清潔潤滑油，油室腔內(nèi)潤滑油面高度應(yīng)高于動、靜環(huán)密封面，充分利用水泵的排氣閥對水泵進(jìn)行保護(hù)，橡膠件應(yīng)選用耐高溫、耐弱酸、弱堿的氟橡膠；同時定期按順序依次對螺栓螺母進(jìn)行檢查，擰緊全部螺栓，直至壓緊密封墊環(huán)，發(fā)現(xiàn)密封件有問題時及時更換。

法蘭連接處的管道漏水采取更換損毀的密封件、擰緊法蘭螺栓和及時補(bǔ)充密封面潤滑油量等措施來解決。

金屬遇到河水會發(fā)生一定的化學(xué)反應(yīng)，要經(jīng)常清理閥桿螺母塵沙，以防銹蝕，每月對充排水系統(tǒng)定期保養(yǎng)，修理或更換閘閥預(yù)防水泵倒轉(zhuǎn)，各類機(jī)電設(shè)備用柴油清洗后涂抹黃油等保養(yǎng)措施來保證管道暢通無滲漏現(xiàn)象。

e.低壓控制系統(tǒng)故障排除與維護(hù)。低壓控制系統(tǒng)規(guī)定每周檢查一次，主要查看短路器和接觸器有無過熱、異味及放電現(xiàn)象，各部件螺絲有無松動、脫落及接觸不良，表面有無破損及清潔與否。同時每年檢修一次，具體內(nèi)容包括清潔觸頭表面，更換損壞的線圈和觸頭，排除卡住故障，清掃衛(wèi)生，查修零部件，測試絕緣電阻并及時更換性能下降的斷路器。日常維護(hù)工作中注意檢查低壓控制系統(tǒng)周圍是否有妨礙其通風(fēng)散熱的物體，確保四周有足夠的空間，檢查配電線端子是否松動，柜內(nèi)元器件是否有過熱、變色、焦臭味等異常現(xiàn)象,定期清掃灰塵，以免影響散熱，防止晶閘管因溫升過高而損壞，同時也可避免因積塵引起的漏電和短路事故[3]。

f.加強(qiáng)人員培訓(xùn)和橡膠壩運行管理制度建設(shè)。操作人員只有熟悉橡膠壩充排水系統(tǒng)的工作原理，掌握基本的維修常識，才能對運行過程中出現(xiàn)的故障及時處理。針對系統(tǒng)出現(xiàn)的問題要做好記錄，疑難問題要及時聯(lián)系專業(yè)人員來處理，操作人員要多跟專業(yè)人員交流學(xué)習(xí)，積極動手配合維修人員的工作，對整個故障分析和排除的過程詳細(xì)記錄，積累經(jīng)驗，減少同類問題的發(fā)生。定期對操作人員進(jìn)行培訓(xùn)和教育，提高操作人員對機(jī)械、電氣、材料等知識的認(rèn)知水平，派有專業(yè)基礎(chǔ)的人員到廠家進(jìn)行學(xué)習(xí)培訓(xùn)，提高生產(chǎn)過程中檢修、維修工人的技術(shù)水平，定期進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)和專業(yè)知識培訓(xùn)，提高維修人員的工作能力。

工作中，結(jié)合工程運行的實際情況制定了《橡膠壩充排水系統(tǒng)日常保養(yǎng)規(guī)范》《橡膠壩運行操作規(guī)程》等制度，設(shè)備的日常養(yǎng)護(hù)工作、運行過程中的操作安全及運行后的注意事項等工作做到有章可循[4]。無規(guī)矩不成方圓，橡膠壩充排水系統(tǒng)只有在嚴(yán)格的制度管理下才能充分發(fā)揮自身的特點，提高設(shè)備應(yīng)用與維護(hù)管理工作的標(biāo)準(zhǔn)化水平。

4 結(jié) 語

本文分析了橡膠壩充排水系統(tǒng)在運行過程中?，F(xiàn)的故障類型，并介紹了日常維修、養(yǎng)護(hù)的經(jīng)驗與方法。在實際維護(hù)工作中要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)維護(hù)管理制度，主動分析故障出現(xiàn)的原因，采取切實可行的應(yīng)對措施，不斷積累經(jīng)驗，始終保持橡膠壩充排水系統(tǒng)具有良好的工作性能，進(jìn)一步保障橡膠壩工程安全運行，發(fā)揮工程效益。