□文/舒福蓀 李 莉

全地下排水泵站安全設(shè)計

□文/舒福蓀 李 莉

集城市排水、自動控制、城市景觀建設(shè)等功能為一體的全地下排水泵站解決了傳統(tǒng)型排水泵站占地面積大，泵站建設(shè)用地與土地資源矛盾以及傳統(tǒng)型泵站建設(shè)標準低，影響城市景觀環(huán)境等問題。全地下排水泵站設(shè)計上必需解決有毒、有害氣體，自然通風(fēng)條件差有可能危及人身安全以及變配電室、控制室電氣設(shè)備防火、防潮、防爆等問題。

全地下；排水泵站；安全設(shè)計

集城市排水、自動控制、城市景觀建設(shè)等功能為一體的全地下排水泵站解決了傳統(tǒng)型排水泵站占地面積大，泵站建設(shè)用地與土地資源矛盾以及傳統(tǒng)型泵站建設(shè)標準低，影響城市景觀環(huán)境等問題。但與傳統(tǒng)型泵站相比需要考慮安全問題。

1 全地下排水泵站總體設(shè)計

全地下排水泵站的設(shè)計并非將傳統(tǒng)型排水泵站簡單的設(shè)置在地下，而是在泵站工藝、結(jié)構(gòu)、電氣自控等方面較傳統(tǒng)型泵站進行了重大變革。為減少泵站建設(shè)用地，開發(fā)利用地下空間，全地下泵站總體布置采用整體合建式，即將進水閘井、格柵井、進水廊道（平流式沉砂池）、集水池、出水池、變配電室、自動控制室等合建在地面以下的一個整體構(gòu)筑物內(nèi)，地面以上僅設(shè)置必要的人員出入口、通風(fēng)孔、設(shè)備吊裝孔。

1）機械設(shè)備間與變配電室、自動控制室獨立設(shè)置，兩者之間采用鋼筋混凝土隔墻分開，從而形成兩個獨立的功能分區(qū)。

2）地下1層設(shè)置機械設(shè)備間、變配電室、自動控制室、后置式出水池，地下2層設(shè)置配水渠道、格柵井、進水廊道（平流式沉砂池）、集水池、潛水泵井。

2 泵站安全設(shè)計

泵站安全設(shè)計首先要考慮泵站管理人員的安全，在保證泵站管理人員安全的同時還要考慮泵站運行安全。由于全地下排水泵站將原建設(shè)在地面以上的主機房、變配電室及裸露在室外的進水閘井、格柵間、出水池等設(shè)施全部設(shè)置在地面以下一整體構(gòu)筑物內(nèi)，較傳統(tǒng)型泵站設(shè)置在地面以上及裸露室外相比，臭氣不易散發(fā)，自然通風(fēng)條件差，設(shè)計上必須解決全地下泵站有毒、有害氣體，自然通風(fēng)條件差有可能危及人身安全的問題，同時要解決非正常運行工況條件下可能淹泡以及泵站變配電室、控制室電氣設(shè)備防火、防潮、防爆等隱患問題。

2.1 臭氣源和自然通風(fēng)條件差的解決措施

1）泵站臭氣的來源

臭氣是客觀存在的。因為泵站提升的廢水在傳輸過程中，腐化產(chǎn)生的硫化氫和甲硫醇等惡臭氣體將從格柵間大量釋放出來。柵渣中的有機成分高達85%，很少一點柵渣腐敗后，就能在較大空間內(nèi)產(chǎn)生強烈的惡臭。由于泵站的臭氣主要來源于格柵間、柵渣處理區(qū)及敞開式出水池，而地下式泵站恰恰將格柵間、柵渣處理區(qū)封閉在地面以下，如果產(chǎn)生有毒、有害氣體將散發(fā)在機房設(shè)備間，當(dāng)數(shù)量超過臨界值，就有可能發(fā)生人身事故。

2）安裝除臭、除濕及通風(fēng)設(shè)備

（1）為解決臭氣源散發(fā)有毒、有害氣體危及人身安全的問題，機房設(shè)備間安裝高能離子除臭設(shè)備，由管路收集系統(tǒng)將臭氣抽送至離子除臭裝置進行集中處理。該技術(shù)的主要特點是設(shè)備簡單，運轉(zhuǎn)方式靈活，運行維護費用低，除臭效果好。

（2）變配電室、控制室安裝固定除濕設(shè)備，以改善工作環(huán)境，充分保證泵站供電系統(tǒng)、自控系統(tǒng)及相關(guān)檢測系統(tǒng)的安全運行。

（3）機房設(shè)備間、變配電室、控制室各自安裝自動送排風(fēng)設(shè)備，進行強制式機械通風(fēng)，以解決自然通風(fēng)條件差的問題。

（4）柵渣清撈采用現(xiàn)場拼裝型密閉式格柵除污機，打撈的污雜物經(jīng)密閉式螺旋輸送機、壓榨機處理后即時打包外運，有效地解決了柵渣臭氣散發(fā)問題。

（5）格柵、柵渣處理區(qū)產(chǎn)生的有害氣體，由在線式有毒、有害氣體檢測儀實施定時檢測和隨機檢測，其信號傳輸給控制室內(nèi)PLC控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)根據(jù)測得的氣體濃度值自動控制除臭設(shè)備的運行。除臭設(shè)備運行達標后，泵站管理人員方可進入機房設(shè)備間。同時，管理人員還要帶上便攜式檢測儀再進行監(jiān)測，達到雙重防范，確保管理人員安全。

2.2 泵站防淹泡的解決措施

1）泵站淹泡隱患的來源

全地下排水泵站變配電室、控制室與機房設(shè)備間全部置于地面以下一整體構(gòu)筑物內(nèi)，特別是到汛期受降雨影響，泵站外界水位很高，遇到運行中突然斷電、水量超負荷、機電設(shè)備、自控設(shè)備故障等情況時，極易造成泵站淹泡事故的發(fā)生。

2）安裝快速關(guān)閉閘門設(shè)備

（1）為進一步提高泵站的安全度，在進水閘井上正向安裝2部快速關(guān)閉型閘門、反向安裝2部普通閘門，雙層屏障?？焖訇P(guān)閉型閘門和普通閘門均可以在空氣和水兩種介質(zhì)環(huán)境下運行。速閉型閘門在泵站運行時因突然停（斷）電或其他突發(fā)事故發(fā)生時，能夠保證閘門在15 s內(nèi)實現(xiàn)快速關(guān)閉，有效避免機械設(shè)備間淹泡等惡性事故發(fā)生。

（2）泵站恢復(fù)供電后，泵站管理人員要嚴格按照快速關(guān)閉型閘門開、閉度數(shù)據(jù)指導(dǎo)閘門運行，確保泵站安全。

（3）泵站管理人員在泵站運行前，全面檢查快速關(guān)閉型閘門的控制系統(tǒng)，確認快速關(guān)閉型閘門能按設(shè)定的程序啟閉后，方可投入運行。

2.3 電氣設(shè)備防護的解決措施

泵站變配電室、控制室置于地面以下，在氣溫較低、濕度較大時電氣設(shè)備容易產(chǎn)生凝露，存在發(fā)生電氣設(shè)備短路事故的隱患。要防火、防潮、防爆，確保泵站電氣設(shè)備的正常運行。

1）在電氣設(shè)備選型上采用防護等級高、防護功能滿足特定環(huán)境使用要求的設(shè)備并在電氣和儀表設(shè)備中加裝檢測溫度 、濕度和除濕裝置。

2）機房設(shè)備間安裝遠程圖像監(jiān)視（遙視）系統(tǒng)，對機房設(shè)備間進行全天候監(jiān)視。隨時掌握、控制泵站的運行情況，及時準確做出運行決策，高效發(fā)揮設(shè)備功能。

3 結(jié)語

根據(jù)天津市城市總體規(guī)劃和海河兩岸綜合開發(fā)改造景觀建設(shè)要求，大沽路雨水泵站設(shè)施全部設(shè)置在地面以下，開發(fā)利用了城市地下空間，節(jié)約了土地資源，最大限度地獲取了城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的綜合效益，全地下泵站較傳統(tǒng)型泵站可節(jié)省用地約50%，泵站以上地面幾乎可全部用于城市景觀建設(shè)，實踐證明，全地下泵站通過安裝高能離子除臭設(shè)備、固定除濕設(shè)備和自動送排風(fēng)設(shè)備、安裝快速關(guān)閉閘門以及提高電氣設(shè)備防護等級等措施，大大提高了泵站運行的安全性、可靠性，對泵站管理人員及運行安全的安全起到了重要的保證作用。

□李 莉/天津市九河市政工程設(shè)計咨詢有限公司。

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1008-3197（2011）03-59-02

2011-04-21

舒福蓀/男，1954年出生，高級工程師，天津市九河市政工程設(shè)計咨詢有限公司，從事排水工作設(shè)計。