北京市南水北調團城湖管理處□郝鴻晨

泵站工程對水利行業(yè)建設具有十分重要的意義，它承擔著所在地區(qū)防洪、排澇和灌溉作用，同時也積極推動所在地區(qū)乃至整個國家在水資源方面合理調配與整合工作。為了提高運行效率，泵站技術供水系統(tǒng)也由此進入泵站工程管理的大家庭中，它為泵站安全可靠運行保駕護航。

目前，我國大型水利工程供水系統(tǒng)還面臨著一些管道堵塞問題，導致工程供水系統(tǒng)故障，嚴重時會導致電機定子繞組、鐵芯溫度升高，破壞絕緣，減少電機使用壽命；導致電機、水泵的軸承箱內油溫升高，軸承軸瓦溫度過高，燒壞軸承軸瓦；導致水泵兩側填料函因缺少冷卻潤滑水，使填料和泵軸套摩擦，燒壞填料，破壞水泵的密封，水泵漏水和泵內進入空氣；也會導致機組效率低下、事故停機、燒毀等事故，所以對于大型水利工程技術供水系統(tǒng)優(yōu)化設計與改造提升顯得尤為重要。同時還應重視后期人員管理措施的加強，監(jiān)控設備設施的完善，這樣才能保障工程正常運轉。本文主要以南水北調工程作為示例，進行探討。

大型水利工程供水系統(tǒng)的主要功能一般而言是對主電機、齒輪箱、軸承等設備進行冷卻，保障設備運行溫度在合理區(qū)間。因此，技術供水系統(tǒng)是十分重要的輔機系統(tǒng)。一旦設備內部溫度過高，就會影響機械設備運轉，嚴重時由于機組絕緣皮老化燒毀、機械設備熱脹冷縮作用等，引發(fā)電氣、機械設備燒毀等連帶事故，影響機組安全的同時，對于工作人員生命安全也存在著隱患。

大型水利工程冷卻水系統(tǒng)一般采用從泵站下游河道取水方式。河道內水草雜物及水生生物較多，易發(fā)生供水系統(tǒng)管道阻塞，致使供水母管水壓力達不到要求，機組冷卻不到位，危及機組安全運行，同時由于水溫波動大，造成冷卻效果不穩(wěn)定，嚴重時可能影響機組正常運行。

一般泵站工程供水系統(tǒng)從河道下游取水口引水，采取雙管口雙重保障設計，管口處設置圍網(wǎng)等簡易過濾裝置，經過相連的管道、供水泵、濾水裝置，配送至廠區(qū)管網(wǎng)中，使用過的水流直接排入上游河道。

對于上述現(xiàn)狀，最根本的問題是冷卻水的質量，水內含有的水草、浮萍、生物、泥沙、雜物等都會是致使設備發(fā)生問題的根本原因。一般而言，現(xiàn)在的大型水利工程一般配套設置管理樓，基本配備自來水，可以通過自來水，控制好水的質量，但考慮經濟性，還待商榷。

第二種研究方案便是采取靜止水，與河道不參與、不相通，這便是內循環(huán)系統(tǒng)。但內循環(huán)系統(tǒng)也需要冷卻，外面再加一輪外循環(huán)水，經濟性是否可行？下面著重對這幾種思路進行重點分析，并提供相應改造方案。根據(jù)水利工程結構的不同，可參照相關方案，結合自身實際采取優(yōu)化與改造模式。

方案一：內外雙循環(huán)技術供水系統(tǒng)設計。中心思想是參與在機組、齒輪箱等重要設備的技術供水系統(tǒng)構成內循環(huán)，河道不參與，與河道不相同，在廠區(qū)內部設置高位水箱，水箱中的水定期由自來水進行更換。外循環(huán)仍采取固有模式，從河道引水，排入河道，其與內循環(huán)相交處設置熱交換器，即內循環(huán)給重要設備冷卻，外循環(huán)給內循環(huán)冷卻，即使外循環(huán)出現(xiàn)管道阻塞等問題，也因高位水箱和內循環(huán)封閉的特點不會對重要設備造成損害，期間可立即對外循環(huán)進行檢查，如果發(fā)生堵塞，可以采取專項清理和反沖洗，更加有利于泵站機組長期穩(wěn)定運行，排除故障或隱患后重新投運，基本滿足工程需要。

方案二：采取新型風冷技術供水系統(tǒng)設計。該系統(tǒng)結構主要由軸瓦冷卻器、連接管道、減震接頭、自動放氣閥、膨脹水箱及自動補水裝置、增壓管道泵、過濾器及一系列閘閥等組成，各元件按照一定的順序由管道連接，系統(tǒng)冷卻水在管道內封閉循環(huán)。軸瓦冷卻器由進口壓縮機、水側換熱器、風側換熱器及自動控制元件等組成，壓縮機為全封閉式，內置多種保護裝置，保證機組長期安全可靠運行。換熱部分為波紋親水鋁翅片串紫銅管結構，特點：承壓高、傳熱系數(shù)大、換熱效率佳、結構緊湊?？刂撇糠植捎肞LC微電腦可編程控制器，先進的MCU技術，機組的運行情況或故障報警內容可由文字顯示，動作靈敏可靠且自動化程度高，具有多種保護功能。壓縮機屬高質量產品，具有壽命長、動力消耗低及維修費用低等優(yōu)點。

該系統(tǒng)中心原理是相當于內循環(huán)系統(tǒng)，外循環(huán)直接為風冷機組，系統(tǒng)管道內冷卻水封閉式強制循環(huán)，冷卻水循環(huán)流動的動力來自增壓管道泵，由主機泵冷卻器經熱交換流出的熱水由增壓管道泵送至冷卻器，強降溫再次由管道進入主機泵冷卻器，使熱量進行封閉式循環(huán)。這種新結構，大大增加了改造空間，可在增壓管道泵進水口增加過濾裝置進一步過濾水中雜質，管路進出水管上安裝的兩個減震接頭可最大限度地減少來自增壓管道泵等傳來的震動，設置自動放氣閥可及時排除內部氣體，管道內故障引起的缺水，也可通過高位膨脹水箱進行補充。冬天，主機組停機時，可打開排水閥放盡循環(huán)水以避免由于氣溫下降等原因凍壞管道等元件?？涩F(xiàn)場和遠方控制，控制柜采用PLC和觸摸屏操作，將所有操作和信號接受485或以太網(wǎng)控制。新型風冷技術系統(tǒng)主要優(yōu)點：首先系統(tǒng)可根據(jù)專用的冷卻機組及水泵冷卻器使用量和室內溫度來自動決定專業(yè)的軸瓦冷卻機組模塊機組的使用數(shù)量（加載或卸載模塊機組群的數(shù)量）；其次是消聲隔震，水泵、軸瓦冷卻機組均安裝減震器；水泵、軸瓦冷卻機組，進出口均安裝法蘭橡膠避震裝置。

（1）重視信息化管理

我國大型水利工程在信息化的今天，基本可做到無線覆蓋?？蛇m當對供水系統(tǒng)增加警示系統(tǒng)，通過技術供水母管壓力的變化下限值，提前預測機組溫度的變化，采取對值班控制室以及值班手機等發(fā)出緊急警告，提醒值班人員進行現(xiàn)場處理，避免問題擴大。類似這種警示系統(tǒng)可應用于機組運行各個層面，改造相對簡單，供水系統(tǒng)外的其他系統(tǒng)也可進行相應操作。

另外加強信息化設計，對于水利工程故障信號、停機信號等分級設置，全面掌握各參數(shù)上下限值，及時發(fā)現(xiàn)故障。最快切斷開關，保障設備完好，并采取緊急故障維修，恢復工程功能。

（2）做好檢查工作

一是技術供水系統(tǒng)投運前檢查。檢查供水泵外觀是否完好，緊固件是否松動；電動機接線是否牢固，控制柜內斷路器是否處于合閘狀態(tài)，控制柜顯示數(shù)據(jù)、信號燈指示功能是否正常；檢查啟技術供水管路是否有滲水、漏水現(xiàn)象。

二是加強對輔機系統(tǒng)技術供水系統(tǒng)的檢查，可采取非運行期每月定期檢查，運行期每日定期巡查等方式。檢查供水泵三相電流是否平衡；檢查供水泵管道壓力是否正常；檢查技術供水泵電機溫度、振動是否正常，嗅電機有無焦糊味；檢查各電動閥法蘭處有無滲漏水現(xiàn)象。維護設備完好，并采取雙套技術供水泵輪流運行，能夠及時檢查并發(fā)現(xiàn)問題故障，進一步保障設備可靠性。

三是通過移動巡查APP和PC端管理系統(tǒng)巡查。實現(xiàn)對技術供水系統(tǒng)日常巡查、定期檢查、特別檢查、隱患上報的管理，落實日常檢查規(guī)范化等精細化管理要求。可以將技術供水系統(tǒng)融合移動互聯(lián)、多媒體融合通信技術的一體化移動智慧畫面應用，全面覆蓋技術供水系統(tǒng)的業(yè)務管理各體系功能。移動手機終端可具備位置上報、任務接收和查看、巡查任務上報、異常及隱患處置等功能模塊，輔助水利工程管理單位工作人員實現(xiàn)對技術供水系統(tǒng)運行進行檢查。

（3）強化管理人員培訓

管理人員應熟知整個供水系統(tǒng)的工作原理和要點，熟練掌握每個操作的步驟，謹慎對待閘閥的關閉與開啟，重視每個參數(shù)指標的變化，保障工程運行安全。

加強對管理人員的培訓教育，系統(tǒng)地對工程重點部位及風險點的安全措施進行宣貫和演練，保障每一位值班人員能夠做到及時應對，應對有效。

綜上所述，在大型水利工程工程中，供水系統(tǒng)尤為重要，它是整個輔機系統(tǒng)中的重點環(huán)節(jié)，牽一發(fā)而動全身，無論是設計、安裝、管理等各個層面出現(xiàn)問題，都影響工程安全運行。因此，各未動工、已建成的各個水利工程，應以安全運行為綱，強化設備設施設計，落實施工安裝質量，研究優(yōu)化提升措施，嚴格人員管理行為，為工程正常、安全、穩(wěn)定運行提供切實保障，確保工程效益得到有效發(fā)揮，從而推進社會繁榮穩(wěn)定。