电灌工程泵站更新改造安全鉴定及类别
来源：UC论文网2015-11-07 16:16
摘要：
摘要：以西岔电灌工程泵站更新改造为例，分析总结了泵站安全鉴定及类别确定的步骤和环节。 关键词：泵站；改造；安全鉴定；西岔电灌工程 皋兰县西岔电力提灌工程，位于甘肃省
摘要：以西岔电灌工程泵站更新改造为例，分析总结了泵站安全鉴定及类别确定的步骤和环节。
关键词：泵站；改造；安全鉴定；西岔电灌工程
皋兰县西岔电力提灌工程，位于甘肃省中部干旱地区，工程始建于1970年，1972年开始逐级上水受益。建成干渠3条，支渠29条，总长272km。建成干渠泵站17座，支渠泵站43座，装机220台套，总装机容量58 671kW；设计提水流量6m3/s，加大流量6.50m3/s，目前实灌面积1.04万公顷。分12级提水，总提水高度550m，总扬程638.50m，属高扬程电力提灌工程，工程按总装机容量划分为大型泵站。工程建设受当时经济社会发展水平的制约，建设标准低，运行至今遗留问题多，2009年被列为中央投资更新改造的大型泵站项目。根据总体规划要求，对装机500kW以上的21座泵站进行了安全鉴定。
1现状调查
现状调查资料应全面、翔实，真实反映泵站设施设备的完好程度，汇总整理原始资料，形成现状调查分析报告。
2现场安全检测
2.1泵站建筑物检测
2.1.1检测项目：泵站建筑物裂缝、缺损、渗漏、强度以及碳化深度、变形程度，钢筋的锈蚀程度、伸缩缝止水带损坏程度、泵站基础和进出水池稳定及渗流状况、结构断裂等；泵房砌体结构裂缝、风化、变形，泵房木结构构件开裂、腐朽、破损、变形，泵房钢结构构件、锈蚀、变形，泵房屋面结构破损、裂缝、渗漏等
2.1.2检测方式：泵站尚在运行之中，采用外观质量检查和仪器检测相结合的方法。外观质量检查主要采用观察、拍照等方式描述构件变形、开裂、露筋等外观状况；用测绳、测尺检测裂缝宽度和长度；用回弹仪检测混凝土的抗压强度；采用物理和化学相结合的方法，用混凝土碳化深度测量仪测量已碳化与未碳化交界面道混凝土表面的垂直距离。
2.2泵站机电设备检测主要针对机电设备存在的问题确定，以主机组检测为重点，对于安全状况较差、寿命已接近末期的高压电气设备按标准等级进行检测，可能导致绝缘击穿且无法维修，采用降低电压等级标准进行检测；对于国家已明令淘汰的设备，或虽未明令淘汰，但经济指标、安全指标和技术性能已不符合要求，维修零部件无法购置的设备，在现场检测中一般评定为四类设备，利用在技术改造和更新改造时予以淘汰更新。对于安装多台机组的泵站，相同环境，相同使用方式相同生产厂家的设备，采取抽样检测方法。
2.2.1检测项目：主电动机，检测子项目10项，主要是绕组的绝缘电阻吸收比；直流电阻；直流耐压和直流泄漏电流；转子绕组的耐压；整相绕组的局部放电量；绕组绝缘老化状态；绝缘材料表面龟裂、分层、老化；轴承等支撑部件的磨损和相互配合状况；外壳等主要零部件的腐蚀、锈蚀裂纹、变形、损坏情况；振动、噪声和温升等。主水泵，检测子项五项目，主要是水泵的实际性能与设计性能的差异程度；泵站装置效率与泵的效率；泵壳、叶轮等过流部件的汽蚀、磨蚀、损坏程度；泵轴变形、轴承磨损状况；振动、噪声状况等。
2.2.2检测方式：流量测定采用两种方法，一是在泵站压力管道安装电磁流量计，测量泵站机组并联运行下的各级配流量；二是在出水管安装多普勒超声波测流装置，测量计算单台水泵的出水流量，扬程测量；水泵工作扬程的测量主要采用在水泵叶轮出口设置压力表，根据测出的压力值换算出扬程；电机输入功率的测量：使用瓦特表测量电动机的输入功率，因西电工程电机与水泵为直接传动，故计算出的电机输入功率等于水泵轴功率，最终计算出水泵装置效率。使用直流电阻测量仪测量电气设备的直流电阻；使用直流高压试验器进行设备的直流耐压试验和直流泄漏电流测量。
2.3金属结构检测主要对闸门、启闭机、起重行车、压力管道及其它金属结构进行检测。
2.3.1检测项目：闸门检测主要是闸门的外观检测，包括门体和零部件变形、构件折断、损伤、裂纹检测；闸门的止水部件损坏和止水状态检测；闸门的腐蚀状况检测。启闭机的外观检测，包括启闭机主要构件的裂纹、变形、磨损以及构件损伤，启闭机主要构件的尺寸及公差；启闭机锈蚀、腐蚀检测；启闭机安装精度检测。起重行车检测：主要承重构件裂缝、变形、腐蚀、锈蚀检测；制动、安全装置可靠性检测。金属管道检测：管道的裂纹、变形、损伤状况；腐蚀、锈蚀、磨损及底质状况；蚀余厚度；接头密封状况；耐压试验。
2.3.2检测方式：外观质量检查，主要采用观察、拍照等方式进行描述；蚀余厚度检测，对于金属结构蚀余厚度，本次主要采用超声波测厚仪进行检测；相关几何尺寸检测，采用钢卷尺、直尺、游标卡尺等工具进行测量。
2.4检测成果整理通过检测，将检测数据、成果以泵站为单位进行分类归纳整理。主要整理为：泵站单机流量成果、泵站净扬程及工作扬程计算成果、电动机输入功率计算成果、电动机各项损耗计算及轴功率成果，由各种成果计算统计出泵站的装置效率、水泵效率、电机效率、机组效率、管路效率、能源单耗以及水工建筑物的完好程度等，这些共同构成泵站的综合经济技术指标，最后形成现场安全检测报告。
3泵站安全复核分析计算
3.1泵站建筑物西电泵站基础都坐落在砂砾石或砂岩上，地基满足承载能力、稳定要求。泵站厂房内仅有简易起吊设备，大型设备无法起吊维护，且厂房面积狭小，无法满足设备布置、运行和检修要求，不符合《泵站设计规范》规定。厂房基础混凝土的强度均不足C15，参照《水工混凝土结构设计规范》规定，泵房在结构耐久性方面均不符合要求，混凝土老化、碳化现象极其严重,钢筋严重锈蚀。牛腿与墙体、楼板与墙体连接处混凝土承载力都不符合混凝土正常使用极限状态要求。墙体建筑材料不满足《砌体结构设计规范》规定，现墙体出现多条贯穿性裂缝。
3.2主机组各泵站水泵老化，过流部件磨损严重，水泵效率平均下降10%～15%；能源单耗根据最近5年机组实际运行情况测算，平均为5.74kW·h/(kt·m)，超过部颁电力泵站能源单耗要求；噪声级别为D级，不合格；叶轮和轮室汽蚀指数达到Ⅴ级；导叶损伤；轴承磨损严重超标。设备严重损坏，存在影响安全运行的重大缺陷。
3.3电气设备电机都是上世纪70年代产品，部分质量较差，除总干二泵站有3台TD同步系列外，其余均为JS系列，属淘汰产品，加之运行年限长，电机绝缘强度大幅下降，发热增大，加速了设备老化。转子笼条断裂，滑环表面磨损严重，定子铁芯锈蚀，通风孔阻塞，噪音震动过大。高、低压开关柜均属淘汰产品，配件购置困难，无法维修。
3.4金属结构闸门及启闭机已经不能保证安全运行，拦污栅已不能正常使用，锈蚀率为100%；进出水钢管内壁局部锈蚀坑深度达3mm,管道内壁严重锈蚀。铸铁压力管已大面积锈蚀，分布集中的地方成蜂窝状，止水橡胶老化、断裂漏水，爆管事故时有发生。存在影响泵站安全运行的重大缺陷。
3.5泵站安全状态综合评价和建议
3.5.1建筑物多数泵站进水池底板混凝土老化、裂缝、池壁冻胀内倾，淤积严重，伸缩缝止水带老化、漏水，建议评定为四类建筑物，拆除重建。总干四泵前池内淤积严重，伸缩缝止水带老化、漏水，建议评定为三类建筑物，维修利用。主、副厂房墙体裂缝，门窗腐烂变形损坏，屋顶漏雨，面积狭小，达不到机电、电气设备安装、运行和检修要求。建议评定为四类建筑物，拆除重建。总干一泵站因于1989年重建，主体工程基本完好，建议定为三类建筑物，维修利用。出水池混凝土老化、剥落、露筋、裂缝，伸缩缝漏水，钢筋锈蚀，建议评定为四类建筑物，拆除重建。泵站管理房屋面漏雨严重，墙体多处裂缝，面积狭小，不能满足生产、生活需要。建议评定为四类建筑物，拆除重建。
3.5.2机电设备西电泵站机组设备老化严重，维修频繁，出水流量小、装置效率低，水力性能无法满足泵站生产运行要求，建议评定为四类设备，应进行更新改造。总干一泵站因于2004年进行了技术改造，建议评定为一类设备。电气设备质量较差，均属淘汰产品，加之运行年限长，电机绝缘强度大幅下降，发热增大，加速了设备老化。安全性能和技术性能等不符合泵站生产运行需要，建议评定为四类设备，应进行更新改造。总干一泵站因于2004年进行了技术改造，建议评定为一类设备。
3.5.3金属结构出口闸阀陈旧老化，闸板锈蚀变形，漏水严重，无配件，开启困难，不可靠，建议评定为四类设备。进出水管道严重锈蚀，轴线位移，建议评定为四类设备。起重行车钢丝绳断股，起吊电机刹车、限位开关时有失灵，行车轨道及滚轮磨损严重，建议评定为四类设备。总干一泵站因于2004年进行了技术改造，建议评定为一类设备。
4类别确定
按照《泵站安全鉴定规程》要求，成立泵站安全鉴定专家组，通过审阅管理部门的现场调查分析报告、安全检测部门的现场安全检测报告、复核单位的工程复核计算分析报告，对泵站的建筑物、机电设备、金属结构等做出全面的安全鉴定。综合泵站建筑物、机电设备、金属结构的安全类别确定泵站安全类别。通过鉴定，西电工程21座泵站建筑物和机电设备运行时间长，自然老化严重，存在安全运行隐患。建筑物安全类别为四类、机电设备安全类别为四类，金属结构安全类别为四类。综合以上鉴定结果，泵站安全类别评定为四类。
关键词：泵站；改造；安全鉴定；西岔电灌工程
皋兰县西岔电力提灌工程，位于甘肃省中部干旱地区，工程始建于1970年，1972年开始逐级上水受益。建成干渠3条，支渠29条，总长272km。建成干渠泵站17座，支渠泵站43座，装机220台套，总装机容量58 671kW；设计提水流量6m3/s，加大流量6.50m3/s，目前实灌面积1.04万公顷。分12级提水，总提水高度550m，总扬程638.50m，属高扬程电力提灌工程，工程按总装机容量划分为大型泵站。工程建设受当时经济社会发展水平的制约，建设标准低，运行至今遗留问题多，2009年被列为中央投资更新改造的大型泵站项目。根据总体规划要求，对装机500kW以上的21座泵站进行了安全鉴定。
1现状调查
现状调查资料应全面、翔实，真实反映泵站设施设备的完好程度，汇总整理原始资料，形成现状调查分析报告。
2现场安全检测
2.1泵站建筑物检测
2.1.1检测项目：泵站建筑物裂缝、缺损、渗漏、强度以及碳化深度、变形程度，钢筋的锈蚀程度、伸缩缝止水带损坏程度、泵站基础和进出水池稳定及渗流状况、结构断裂等；泵房砌体结构裂缝、风化、变形，泵房木结构构件开裂、腐朽、破损、变形，泵房钢结构构件、锈蚀、变形，泵房屋面结构破损、裂缝、渗漏等
2.1.2检测方式：泵站尚在运行之中，采用外观质量检查和仪器检测相结合的方法。外观质量检查主要采用观察、拍照等方式描述构件变形、开裂、露筋等外观状况；用测绳、测尺检测裂缝宽度和长度；用回弹仪检测混凝土的抗压强度；采用物理和化学相结合的方法，用混凝土碳化深度测量仪测量已碳化与未碳化交界面道混凝土表面的垂直距离。
2.2泵站机电设备检测主要针对机电设备存在的问题确定，以主机组检测为重点，对于安全状况较差、寿命已接近末期的高压电气设备按标准等级进行检测，可能导致绝缘击穿且无法维修，采用降低电压等级标准进行检测；对于国家已明令淘汰的设备，或虽未明令淘汰，但经济指标、安全指标和技术性能已不符合要求，维修零部件无法购置的设备，在现场检测中一般评定为四类设备，利用在技术改造和更新改造时予以淘汰更新。对于安装多台机组的泵站，相同环境，相同使用方式相同生产厂家的设备，采取抽样检测方法。
2.2.1检测项目：主电动机，检测子项目10项，主要是绕组的绝缘电阻吸收比；直流电阻；直流耐压和直流泄漏电流；转子绕组的耐压；整相绕组的局部放电量；绕组绝缘老化状态；绝缘材料表面龟裂、分层、老化；轴承等支撑部件的磨损和相互配合状况；外壳等主要零部件的腐蚀、锈蚀裂纹、变形、损坏情况；振动、噪声和温升等。主水泵，检测子项五项目，主要是水泵的实际性能与设计性能的差异程度；泵站装置效率与泵的效率；泵壳、叶轮等过流部件的汽蚀、磨蚀、损坏程度；泵轴变形、轴承磨损状况；振动、噪声状况等。
2.2.2检测方式：流量测定采用两种方法，一是在泵站压力管道安装电磁流量计，测量泵站机组并联运行下的各级配流量；二是在出水管安装多普勒超声波测流装置，测量计算单台水泵的出水流量，扬程测量；水泵工作扬程的测量主要采用在水泵叶轮出口设置压力表，根据测出的压力值换算出扬程；电机输入功率的测量：使用瓦特表测量电动机的输入功率，因西电工程电机与水泵为直接传动，故计算出的电机输入功率等于水泵轴功率，最终计算出水泵装置效率。使用直流电阻测量仪测量电气设备的直流电阻；使用直流高压试验器进行设备的直流耐压试验和直流泄漏电流测量。
2.3金属结构检测主要对闸门、启闭机、起重行车、压力管道及其它金属结构进行检测。
2.3.1检测项目：闸门检测主要是闸门的外观检测，包括门体和零部件变形、构件折断、损伤、裂纹检测；闸门的止水部件损坏和止水状态检测；闸门的腐蚀状况检测。启闭机的外观检测，包括启闭机主要构件的裂纹、变形、磨损以及构件损伤，启闭机主要构件的尺寸及公差；启闭机锈蚀、腐蚀检测；启闭机安装精度检测。起重行车检测：主要承重构件裂缝、变形、腐蚀、锈蚀检测；制动、安全装置可靠性检测。金属管道检测：管道的裂纹、变形、损伤状况；腐蚀、锈蚀、磨损及底质状况；蚀余厚度；接头密封状况；耐压试验。
2.3.2检测方式：外观质量检查，主要采用观察、拍照等方式进行描述；蚀余厚度检测，对于金属结构蚀余厚度，本次主要采用超声波测厚仪进行检测；相关几何尺寸检测，采用钢卷尺、直尺、游标卡尺等工具进行测量。
2.4检测成果整理通过检测，将检测数据、成果以泵站为单位进行分类归纳整理。主要整理为：泵站单机流量成果、泵站净扬程及工作扬程计算成果、电动机输入功率计算成果、电动机各项损耗计算及轴功率成果，由各种成果计算统计出泵站的装置效率、水泵效率、电机效率、机组效率、管路效率、能源单耗以及水工建筑物的完好程度等，这些共同构成泵站的综合经济技术指标，最后形成现场安全检测报告。
3泵站安全复核分析计算
3.1泵站建筑物西电泵站基础都坐落在砂砾石或砂岩上，地基满足承载能力、稳定要求。泵站厂房内仅有简易起吊设备，大型设备无法起吊维护，且厂房面积狭小，无法满足设备布置、运行和检修要求，不符合《泵站设计规范》规定。厂房基础混凝土的强度均不足C15，参照《水工混凝土结构设计规范》规定，泵房在结构耐久性方面均不符合要求，混凝土老化、碳化现象极其严重,钢筋严重锈蚀。牛腿与墙体、楼板与墙体连接处混凝土承载力都不符合混凝土正常使用极限状态要求。墙体建筑材料不满足《砌体结构设计规范》规定，现墙体出现多条贯穿性裂缝。
3.2主机组各泵站水泵老化，过流部件磨损严重，水泵效率平均下降10%～15%；能源单耗根据最近5年机组实际运行情况测算，平均为5.74kW·h/(kt·m)，超过部颁电力泵站能源单耗要求；噪声级别为D级，不合格；叶轮和轮室汽蚀指数达到Ⅴ级；导叶损伤；轴承磨损严重超标。设备严重损坏，存在影响安全运行的重大缺陷。
3.3电气设备电机都是上世纪70年代产品，部分质量较差，除总干二泵站有3台TD同步系列外，其余均为JS系列，属淘汰产品，加之运行年限长，电机绝缘强度大幅下降，发热增大，加速了设备老化。转子笼条断裂，滑环表面磨损严重，定子铁芯锈蚀，通风孔阻塞，噪音震动过大。高、低压开关柜均属淘汰产品，配件购置困难，无法维修。
3.4金属结构闸门及启闭机已经不能保证安全运行，拦污栅已不能正常使用，锈蚀率为100%；进出水钢管内壁局部锈蚀坑深度达3mm,管道内壁严重锈蚀。铸铁压力管已大面积锈蚀，分布集中的地方成蜂窝状，止水橡胶老化、断裂漏水，爆管事故时有发生。存在影响泵站安全运行的重大缺陷。
3.5泵站安全状态综合评价和建议
3.5.1建筑物多数泵站进水池底板混凝土老化、裂缝、池壁冻胀内倾，淤积严重，伸缩缝止水带老化、漏水，建议评定为四类建筑物，拆除重建。总干四泵前池内淤积严重，伸缩缝止水带老化、漏水，建议评定为三类建筑物，维修利用。主、副厂房墙体裂缝，门窗腐烂变形损坏，屋顶漏雨，面积狭小，达不到机电、电气设备安装、运行和检修要求。建议评定为四类建筑物，拆除重建。总干一泵站因于1989年重建，主体工程基本完好，建议定为三类建筑物，维修利用。出水池混凝土老化、剥落、露筋、裂缝，伸缩缝漏水，钢筋锈蚀，建议评定为四类建筑物，拆除重建。泵站管理房屋面漏雨严重，墙体多处裂缝，面积狭小，不能满足生产、生活需要。建议评定为四类建筑物，拆除重建。
3.5.2机电设备西电泵站机组设备老化严重，维修频繁，出水流量小、装置效率低，水力性能无法满足泵站生产运行要求，建议评定为四类设备，应进行更新改造。总干一泵站因于2004年进行了技术改造，建议评定为一类设备。电气设备质量较差，均属淘汰产品，加之运行年限长，电机绝缘强度大幅下降，发热增大，加速了设备老化。安全性能和技术性能等不符合泵站生产运行需要，建议评定为四类设备，应进行更新改造。总干一泵站因于2004年进行了技术改造，建议评定为一类设备。
3.5.3金属结构出口闸阀陈旧老化，闸板锈蚀变形，漏水严重，无配件，开启困难，不可靠，建议评定为四类设备。进出水管道严重锈蚀，轴线位移，建议评定为四类设备。起重行车钢丝绳断股，起吊电机刹车、限位开关时有失灵，行车轨道及滚轮磨损严重，建议评定为四类设备。总干一泵站因于2004年进行了技术改造，建议评定为一类设备。
4类别确定
按照《泵站安全鉴定规程》要求，成立泵站安全鉴定专家组，通过审阅管理部门的现场调查分析报告、安全检测部门的现场安全检测报告、复核单位的工程复核计算分析报告，对泵站的建筑物、机电设备、金属结构等做出全面的安全鉴定。综合泵站建筑物、机电设备、金属结构的安全类别确定泵站安全类别。通过鉴定，西电工程21座泵站建筑物和机电设备运行时间长，自然老化严重，存在安全运行隐患。建筑物安全类别为四类、机电设备安全类别为四类，金属结构安全类别为四类。综合以上鉴定结果，泵站安全类别评定为四类。
