CN105178385A - 一种长距离大管径管道输水三级加压站提水系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长距离大管径管道输水三级加压站提水系统，包括水源点、一级泵站、二级泵站、三级泵站和三级泵站出水池组成。水源点通过输水管道连接一级泵站进水池，一级泵站通过输水管道连接二级泵站的二级泵站进水池，二级泵站通过输水管道连接三级泵站的三级泵站进水池，而三级泵站通过输水管道连接三级泵站出水池。本发明通过设置三级加压泵站的结构进行加压提水，且每级泵站工作稳定，从而将低海拔的优质泉水提升到高海拔，然后进行水资源合理分配，从而能够满足区域供水需求，加快区域社会经济发展，并且优化水资源配置，科学合理用水，促进节水型社会建设。

Description

一种长距离大管径管道输水三级加压站提水系统

技术领域

本发明涉及一种三级加压站提水系统，具体是一种长距离大管径管道输水三级加压站提水系统。

背景技术

在我国经济高速增长，随着资源的价格提升，运输成本已越来越高，环境污染也越来越严重，因此大量采用管道输送。长距离管道输送业务在国内方兴未艾，由于其有节能环保、损耗低、均衡稳定等优势受到了越来越多的资源业主的欢迎。管道输送比公路运输费用低，可以满足现代工厂连续生产的要求，而管道的运行寿命为30年，所以经济效益比较可观。

管道运输是目前国家积极推广的节能减排和环保项目，符合国家的可持续发展要求，是国家产业政策支持的项目。管道输送费用比公路运输费用大幅度降低，除管道运输系统的自身运营成本费用外，不产生其他费用，管道输送系统通过监控系统实施管道输送系统自动化控制，采用管道输送，提高企业经济效益、降低费用成本的重要举措，因此，本发明具有不可限量的前景。

近年来干旱的频繁发生和长期持续，不但给各个地区的经济带来巨大的损失，还造成水资源短缺、河流断流等生态环境问题。旱灾影响范围已由农业为主扩展到工业、城市、生态等领域，工农业争水、城乡争水和国民经济挤占生态用水现象越来越严重。例如：特别是连续四年干旱，造成2013年抚仙湖水位创下了有观测记录以来的最低水位。玉溪中心城区、通海县、江川县、华宁县、抚仙湖周边多年平均水资源总量8.8032亿m3，按2010年人口统计人均水资源量706m3，仅为全省人均水资源量4224m3的17%，特别是中心城区和江川、通海等县区按照国际水资源丰富程度指标，人均水资源量小于500m3，属于水资源严重紧缺地区。

随着国民经济的不断发展，玉溪中心城区、通海县城、江川县城、华宁县城、抚仙湖周边缺水问题也将越来越严重，缺水将严重制约着玉溪社会经济的发展。寻求“三湖”周边可用水源，实现在开发中保护高原湖泊，控制用水、控源截污、节水减排是保护治理的重中之重。但随着经济社会的持续、快速发展，城市化进程的加快和人民生活水平的不断提高，抚仙湖、星云湖已经受到来自工业、农业及生活污水等多方面污染源逐渐增多的严重威胁，湖泊保护工作任重道远。由于主要水体水质恶化，玉溪市中心城区、江川县和通海县已成为水质性严重缺水地区。治理水环境、防治水污染、控制水质恶化，保护抚仙湖、治理星云湖的任务显得相当迫切和艰巨。

发明内容

本发明的目的在于提供一种长距离大管径管道输水三级加压站提水系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

1．一种长距离大管径管道输水三级加压站提水系统，包括水源点、倒虹吸段、一级泵站、二级泵站、三级泵站和三级泵站出水池组成，水源点通过输水管道连接一级泵站进水池，一级泵站通过输水管道连接二级泵站的二级泵站进水池，二级泵站通过输水管道连接三级泵站的三级泵站进水池，而三级泵站通过输水管道连接三级泵站出水池；所述倒虹吸段由水源点、电动闸阀A、输水管道、自动补排气阀A4和电动闸阀B，其中一级泵站进水池的海拔高度低于水源点的海拔高度以形成倒虹吸结构；一级泵站由一级泵站进水池、电动蝶阀A、水锤泄放阀A、卧式离心泵A、电动泵控阀A、液控检修球阀A组成，一级泵站进水池的出水口连接卧式离心泵A的抽水端，卧式离心泵A的排水端依次连接电动泵控阀A、液控检修球阀A和输出管路，所述液控检修球阀A输出端的输出管路上设置带水锤泄放阀A的支管，带水锤泄放阀A的支管连接一级泵站进水池；所述一级泵站设置6台卧式离心泵A，6台卧式离心泵A中4台为工作泵，2台为备用泵，且6台卧式离心泵A与对应的稀油站连接；所述一级泵站中设置3组水锤泄放阀A，且每组水锤泄放阀A的输入端均连接一个手动球阀；所述二级泵站的入口设置自动补排气阀B和流量调节阀A，其它结构与一级泵站相同；所述三级泵站的入口设置自动补排气阀C和流量调节阀B，其它结构与一级泵站相同；所述一级泵站出水池通过输水管道连接，设置自动补排气阀D和流量调节阀C；所述一级加压泵站提升高度为223.70m，一级泵站进水池的有效容积约为12000m3，输水管线全长1460m，输水管道直径为1.2m，一级加压泵站的装机功率为12000Kw；二级加压泵站的提升高度为339.80m，二级泵站进水池的有效容积约为2300m3，输水管线全长2690m，输水管道直径为1.2m，二级加压泵站的装机功率为18900Kw；三级加压泵站提升340.5m，三级泵站进水池的有效容积约为2300m3，输水管线全长1980m，输水管道的直径为1.2m，三级加压泵站的装机功率为18900Kw，本发明采用三级加压泵站提水，总提升扬程为904米。

所述长距离大管径管道输水三级加压站提水系统的具体操作方法为：

（1）一级泵站进水池进水：

a、阀门的开启：当管道内充满水后，先开启倒虹吸段入口的电动闸阀A，再开启倒虹吸段出口的电动闸阀B，向一级泵站进水池6内灌水；

b、阀门的关闭：当一级泵站进水池灌水完成和当泵站停机后为避免水池的溢流造成水源的浪费，此时应关闭倒虹吸段出口电动闸阀B，再关闭倒虹吸段入口电动闸阀A。

（2）泵站主泵启动操作步骤:

①、开机前检查：

a.现场LCU柜、主泵的各辅助系统供电正常，通讯正常并打在远程位置；

b.检测各级泵站进水侧的电动蝶阀A、电动蝶阀B、电动蝶阀C，各泵站出口侧电动泵控阀A、电动泵控阀B、电动泵控阀C，以及液控检修球阀A、液控检修球阀B、液控检修球阀C的供电正常，打在远程并无故障信号；

c.液控检修球阀A、液控检修球阀B和液控检修球阀C的两台液压泵打到自动位置；

d．软启动装置供电正常，无故障信号，软启动在远程位置；

e.各级泵站的泵组各检测元件无报警、故障信号；

f．水锤泄放支管上的手动球阀处于打开状态，水锤泄放阀A处于关闭状态。

②、主泵启动步骤：

a.打开各泵站主泵进口处的电动蝶阀A、电动蝶阀B和电动蝶阀C，打开液控检修球阀A、液控检修球阀B和液控检修球阀C；

b.打开各泵站主泵泵体上的排气阀进行排气，直到有水满管流出后关闭；

c.打开技术供水阀且流量正常；

d.启动稀油站，稀油站输出的流量和压力正常且保持3分钟；

e.启动主泵，主泵转速达到额定95%，泵腔压力达到额定压力90%；

f.电动泵控阀A、电动泵控阀B和电动泵控阀C打开，如果电机达到额定转速，泵控阀10秒内没有动作主泵将停机；

③、主泵启动后检测：

a.监测泵流量，与设计值比对；

b.监测泵转速，与设计值比对；

c.监测泵入口侧压力，用于检查NPSH值；

d.监测每一个叶轮腔体压力；

e.监测轴承振动，不超过4.5mm/s；

f.监测每个轴承的温度，径向轴承和推力轴承报警温度100°C,紧急停机温度150°C；

g.监测主轴摆度，不超过4.5mm/s；

h.监测电机电流；

i.监测电机轴承温度—100°C报警，150°C跳闸；

以上检测数据正常，完成主泵启动。

（3）主泵停机操作步骤:

a.给主泵停机令；

b.关闭电动泵控阀A、电动泵控阀B和电动泵控阀C；

c.当电动泵控阀A、电动泵控阀B和电动泵控阀C的关闭开度为95%时,发送停机触发信号给电机；

d.当主泵正转速小于5%时，电动泵控阀A、电动泵控阀B和电动泵控阀C完全关闭；

e.主泵停止运转；

f.稀油站继续工作3分钟,充分冷却轴承；

g.停稀油站并关闭机械密封冲洗水。

所述的一种长距离大管径管道输水三级加压站提水系统，其特征在于，在主泵停机操作步骤中，当电动泵控阀A、电动泵控阀B和电动泵控阀C关闭失效或者超时，液控检修球阀A、液控检修球阀B和液控检修球阀C介入关闭；在阀门关闭过程中，当产生压力波动时，且超出水锤泄放A所设置的高低压时，水锤泄放A会自动打开后自动关闭，有效确保保护管道。

所述的一种长距离大管径管道输水三级加压站提水系统，其特征在于，平衡一级泵站、二级泵站和三级泵站间水池水量，制定集控中心控制一级泵站、二级泵站和三级泵站连锁启停的方法，具体操作步骤如下：

（1）泵站的正常启动：首先管道内必须充满水，从每个泵站中四台主泵中的1#系列开始启动，当1#系列主泵启动成功后再启动2#系列，直到4#系列启动。

（2）正常启动操作步骤：确认一级泵站、二级泵站和三级泵出口的流量调节阀A、流量调节阀B、流量调节阀C为打开状态；

a、确认各泵站水锤阀前端三个手动球阀为打开状态，三个水锤泄放阀A、水锤泄放阀B、水锤泄放阀C为关闭状态；

b.确认各泵站高位水池水量充足，两台消防泵打自动，并保证管路通畅。

c、打开一级泵站的1#主泵、二级泵站的1#主泵、三级泵站的1#主泵的技术供水阀，保证主泵轴和油系统有冷却水；

d、确认一级泵站1#主泵出口的液控检修球阀A为打开状态，确认电动泵控阀A为关闭状态，打开主泵入口电动蝶阀A，对主泵A进行排气，打开泵体上的排气阀进行排气，直到有水满管流出后关闭；

e、确认二级泵站1#主泵出口液控检修球阀B为打开状态，确认电动泵控阀B为关闭状态，打开入口电动蝶阀B，对主泵A进行排气，打开泵体上的排气阀进行排气，直到有水满管流出后关闭；

f、确认三级泵站1#主泵出口液控检修球阀C为打开状态，确认电动泵控阀C为关闭状态，打开入口电动蝶阀C，对主泵A进行排气，打开泵体上的排气阀进行排气，直到有水满管流出后关闭；

g、启动一级泵站1#主泵；

h、当二级泵站进水池水位到最低水位3.3米时，启动二级泵站的1#主泵A向三级泵站送水；

i、当三级泵站进水池水位到最低水位3.3米时，启动三级泵站的1#主泵B向三级泵站出水池30送水；

j、当三级加压泵站的1#系列主泵启动成功并运行正常，在依次启动2#系列的主泵。

k、从前级泵站至后级泵站逐级逐台启动，直至启动4个主泵，达到额定流量。

注：如果某级泵站水池液位高可以优先启动，再根据其余泵站水池水位确定启动顺序。

（3）正常停车操作步骤

a.停车前确认各级泵站的水池液位，尽量保证各站水池为低液位状态，方便下次泵站启动或检修。

b.二级泵站进水池14或三级泵站进水池水位高：停一级泵站1#主泵→停二级泵站1#主泵→停三级泵站1#主泵；

c.依次按泵站对应的系列停机，当一级泵站停完4台主泵，二、三级泵站可根据水池液位选择最后一台主泵的停机顺序；

d.当一级泵站停完泵后关闭倒虹吸段出口的电动闸阀B5，再关闭倒虹吸段入口的电动闸A2。

作为本发明进一步的方案：倒虹吸段管道上安装自动补排气阀A。

作为本发明进一步的方案：倒虹吸段的管径为1.8m，提水管道的管径为1.2m。。

作为本发明进一步的方案：所述二级泵站进水池的进水口上依次设置自动补排气阀B和流量调节阀A，三级泵站进水池的进水口上依次设置自动补排气阀C和流量调节阀B，三级泵站出水池的进水口上依次设置自动补排气阀D和流量调节阀C。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过设置三级加压泵站的结构进行提水，且每级泵站工作稳定，从而将低海拔的优质泉水提升到高海拔，然后进行水资源合理分配，从而能够满足区域供水需求，加快区域社会经济发展，并且优化水资源配置，科学合理用水，促进节水型社会建设。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为一级泵站的结构示意图。

图中：水源点1、电动闸阀A2、输水管道3、自动补排气阀A4、电动闸阀B5、一级泵站进水池6、电动蝶阀A7、水锤泄放阀A8、卧式离心泵A9、电动泵控阀A10、液控检修球阀A11、自动补排气阀B12、流量调节阀A13、二级泵站进水池14、电动蝶阀B15、水锤泄放阀B16、卧式离心泵B17、电动泵控阀B18、液控检修球阀B19、自动补排气阀C20、流量调节阀B21、三级泵站进水池22、电动蝶阀C23、卧式离心泵C24、水锤泄放阀C25、电动泵控阀C26、液控检修球阀C27、自动补排气阀D28、流量调节阀C29、三级泵站出水池30、一级泵站31、二级泵站32、三级泵站33、稀油站34、手动球阀35。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～2，本发明实施例中，一种长距离大管径管道输水三级加压站提水系统，包括水源点1、一级泵站31、二级泵站32、三级泵站33和三级泵站出水池30。水源点1通过输水管道3连接一级泵站进水池6，一级泵站31通过提水管路连接二级泵站32的二级泵站进水池14，二级泵站32通过提水管路连接三级泵站33的三级泵站进水池22，而三级泵站33通过提水管路连接三级泵站出水池30。所述一级泵站31由一级泵站进水池6、电动蝶阀A7、水锤泄放阀A8、卧式离心泵A9、电动泵控阀A10和液控检修球阀A11组成，一级泵站进水池6的出水口连接卧式离心泵A9的抽水端，卧式离心泵A9的排水端依次连接电动泵控阀A10、液控检修球阀A11和输出管路，所述液控检修球阀A11输出端的输出管路上设置带水锤泄放阀A8的支管，带水锤泄放阀A8的支管连接一级泵站进水池6。

所述一级泵站进水池6的进水口通过输水管道3连接水源点1，而输水管道3的两端分别设置电动闸阀A2和电动闸阀B5，其中一级泵站进水池6的海拔高度低于水源点1的海拔高度以形成倒虹吸结构，在倒虹吸段管道3上安装自动补排气阀A4，从而排出管道内的空气，输水管道3的管径为1.8m。

所述一级泵站31设置6台卧式离心泵A9，且6台卧式离心泵A9分别编号为1#、2#、3#……，6台卧式离心泵A9中4台为主泵（工作泵），2台为备用泵，且6台卧式离心泵A9与对应的稀油站34连接。

所述一级泵站31中设置3组水锤泄放阀A8，且水锤泄放阀A8的输入端连接手动球阀35。

所述一级泵站31、二级泵站32和三级泵站33的结构相同。

所述二级泵站进水池14的进水口上依次设置自动补排气阀B12和流量调节阀A13，三级泵站进水池22的进水口上依次设置自动补排气阀C20和流量调节阀B21，三级泵站出水池30的进水口上依次设置自动补排气阀D28和流量调节阀C29。

所述长距离大管径管道输水三级加压站提水系统的具体操作方法为：

（1）一级泵站进水池6进水：

a、阀门的开启：当管道内充满水后，先开启倒虹吸段入口的电动闸阀A2，再开启倒虹吸段出口的电动闸阀B5，向一级泵站进水池6内灌水，一级泵站进水池6的容积为12000m3；

b、阀门的关闭：当一级泵站进水池6灌水完成和当泵站停机后为避免水池的溢流造成水源的浪费，此时应该关闭倒虹吸段出口电动闸阀B5，再关闭倒虹吸段入口电动闸阀A2。

（2）泵站主泵启动操作步骤:

①、开机前检查：

a.现场LCU柜、主泵的各辅助系统供电正常，通讯正常并打在远程位置；

b.检测各级泵站进水侧的电动蝶阀A、电动蝶阀B、电动蝶阀C，各泵站出口侧电动泵控阀A、电动泵控阀B、电动泵控阀C，以及液控检修球阀A、液控检修球阀B、液控检修球阀C的供电正常，打在远程并无故障信号；

c.液控检修球阀A、液控检修球阀B和液控检修球阀C的两台液压泵打到自动位置；

d．软启动装置供电正常，无故障信号，软启动在远程位置；

e.各级泵站的泵组各检测元件无报警、故障信号；

f．水锤泄放支管上的手动球阀35处于打开状态，水锤泄放阀A处于关闭状态。

②、主泵启动步骤：

a.打开各泵站主泵进口处的电动蝶阀A、电动蝶阀B和电动蝶阀C，打开液控检修球阀A、液控检修球阀B和液控检修球阀C；

b.打开各泵站主泵泵体上的排气阀进行排气，直到有水满管流出后关闭；

c.打开技术供水阀且流量正常；

d.启动稀油站34，稀油站34输出的流量和压力正常且保持3分钟；

e.启动主泵，主泵转速达到额定95%，泵腔压力达到额定压力90%；

f.电动泵控阀A、电动泵控阀B和电动泵控阀C打开，如果电机达到额定转速，泵控阀10秒内没有动作主泵将停机；

③、主泵启动后检测：

a.监测泵流量，与设计值比对；

b.监测泵转速，与设计值比对；

c.监测泵入口侧压力，用于检查NPSH值；

d.监测每一个叶轮腔体压力；

e.监测轴承振动，不超过4.5mm/s；

f.监测每个轴承的温度，径向轴承和推力轴承报警温度100°C,紧急停机温度150°C；

g.监测主轴摆度，不超过4.5mm/s；

h.监测电机电流；

i.监测电机轴承温度—100°C报警，150°C跳闸；

以上检测数据正常，完成主泵启动。

（3）主泵停机操作步骤:

a.给主泵停机令；

b.关闭电动泵控阀A、电动泵控阀B和电动泵控阀C；

c.当电动泵控阀A、电动泵控阀B和电动泵控阀C的关闭开度为95%时,发送停机触发信号给电机；

d.当主泵正转速小于5%时，电动泵控阀A、电动泵控阀B和电动泵控阀C完全关闭；

e.主泵停止运转；

f.稀油站继续工作3分钟,充分冷却轴承；

g.停稀油站并关闭机械密封冲洗水。

由于长距离大管径管道输水三级加压站提水系统提水管道运行流量大，二级泵站进水池和三级泵站进水池可调控范围小，运行过程中容易出现低水位报警或水池溢流情况，在运行4台主泵，流量为2.5m3/s，为平衡一级泵站、二级泵站和三级泵站间水池水位，制定集控中心控制一级泵站31、二级泵站32和三级泵站33连锁启停的方法，具体操作步骤如下：

（1）泵站的正常启动：首首先管道内必须充满水，从每个泵站中四台主泵中的1#系列开始启动，当1#系列主泵启动成功后再启动2#系列，直到4#系列启动。

（2）正常启动操作步骤：确认一号泵站31、二号泵站32和三号泵出口33的流量调节阀A13、流量调节阀B21、流量调节阀C29为打开状态；

a、确认各泵站水锤阀前端三个手动球阀35为打开状态，三个水锤泄放阀A8、水锤泄放阀B16、水锤泄放阀C25为关闭状态；

b.确认各泵站高位水池水量充足，两台消防泵打自动，并保证管路通畅。

c、打开一级泵站的1#主泵、二级泵站的1#主泵、三级泵站的1#主泵的技术供水阀，保证主泵轴和油系统有冷却水；

d、确认一级泵站1#主泵出口的液控检修球阀A11为打开状态，确认电动泵控阀A10为关闭状态，打开主泵入口电动蝶阀A7，对主泵A进行排气，打开泵体上的排气阀进行排气，直到有水满管流出后关闭；

e、确认二级泵站1#主泵出口液控检修球阀B19为打开状态，确认电动泵控阀B18为关闭状态，打开入口电动蝶阀B15，对主泵A进行排气，打开泵体上的排气阀进行排气，直到有水满管流出后关闭；

f、确认三级泵站1#主泵出口液控检修球阀C27为打开状态，确认电动泵控阀C26为关闭状态，打开入口电动蝶阀C23，对主泵A进行排气，打开泵体上的排气阀进行排气，直到有水满管流出后关闭；

g、启动一级泵站1#主泵；

h、当二级泵站进水池水14位到最低水位3.3米时，启动二级泵站的1#主泵A向三级泵站送水；

i、当三级泵站进水池水位到最低水位3.3米时，启动三级泵站的1#主泵B向三级泵站出水池30送水；

j、当三级加压泵站的1#系列主泵启动成功并运行正常，在依次启动2#系列的主泵。

k、从前级泵站至后级泵站逐级逐台启动，直至启动4个主泵，达到额定流量。

注：如果某级泵站水池液位高可以优先启动，再根据其余泵站水池水位确定启动顺序。

（3）正常停车操作步骤

a.停车前确认各级泵站的水池液位，尽量保证各站水池为低液位状态，方便下次泵站启动或检修。

b.二级泵站进水池14或三级泵站进水池22水位高：停一级泵站1#主泵→停二级泵站1#主泵→停三级泵站1#主泵；

c.依次按泵站对应的系列停机，当一级泵站停完4台主泵，二、三级泵站可根据水池液位选择最后一台主泵的停机顺序；

d.当一级泵站停完泵后关闭倒虹吸段出口的电动闸阀B5，再关闭倒虹吸段入口的电动闸A2B5。

注：因为各泵站主泵没有变频器，在正常停机过程中逐级逐台停泵有减小水锤和平衡水池液位的作用，禁止某个泵站多台泵同时停机。当检测到轴瓦温度、电机温度超过设定值时主泵走正常停机流程自动停机。

本发明实施后，每年将间接给玉溪“三湖”补水2000多万方，其中给抚仙湖补水1700多万方，抚仙湖每年生产生活取水量约1800万方。通过工程的实施保证“三湖”周围区域生产生活用水，取缔对湖泊的各种不合理用水及对地下水资源的过度开发，补充水源、稀释和置换污染水体，有效缓解“三湖”水位下降带来水生态风险发生的可能，有利于水位提升和水体自净能力的增加，达到对“三湖”的治理和保护。

能够满足区域供水需求，加快区域社会经济发展：通过对本发明的实施，玉溪中心城区、通海县城、江川县城、华宁县城、抚仙湖周边缺水问题得到解决，白龙河水库、东风水库、飞井海水库等水利工程的功能得以恢复，同时恢复部分水利工程的农业灌溉供水任务，对区域社会经济发展起到积极的促进作用。

优化水资源配置，科学合理用水，促进节水型社会建设：通过对本发明的实施，未充分利用的大龙潭优质泉水得到科学合理的开发利用，水资源得到节约；通过对本发明的实施，加快玉溪中心城区、通海县城、江川县城、华宁县城、抚仙湖周边用水结构和方式的调整，提高水资源利用率，对玉溪市节水型社会建设起到积极的促进作用。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种长距离大管径管道输水三级加压站提水系统，包括水源点、倒虹吸段、一级泵站、二级泵站、三级泵站和三级泵站出水池组成,水源点通过输水管道连接一级泵站进水池，一级泵站通过输水管道连接二级泵站的二级泵站进水池，二级泵站通过输水管道连接三级泵站的三级泵站进水池，而三级泵站通过输水管道连接三级泵站出水池；倒虹吸段由水源点、电动闸阀A、输水管道、自动补排气阀A和电动闸阀B，其中一级泵站进水池的海拔高度低于水源点的海拔高度以形成倒虹吸结构；一级泵站由一级泵站进水池、电动蝶阀A、水锤泄放阀A、卧式离心泵A、电动泵控阀A、液控检修球阀A组成，一级泵站进水池的出水口连接卧式离心泵A的抽水端，卧式离心泵A的排水端依次连接电动泵控阀A、液控检修球阀A和输出管路，所述液控检修球阀A输出端的输出管路上设置带水锤泄放阀A的支管，带水锤泄放阀A的支管连接一级泵站进水池；所述一级泵站设置6台卧式离心泵A，6台卧式离心泵A中4台为工作泵，2台为备用泵，且6台卧式离心泵A与对应的稀油站连接；所述一级泵站中设置3组水锤泄放阀A，且每组水锤泄放阀A的输入端均连接一个手动球阀；所述二级泵站的入口设置自动补排气阀B和流量调节阀A，其它结构与一级泵站相同；所述三级泵站的入口设置自动补排气阀C和流量调节阀B，其它结构与一级泵站相同；所述一级泵站出水池通过输水管道连接，设置自动补排气阀D和流量调节阀C；所述一级加压泵站提升高度为223.70m，一级泵站进水池的有效容积约为12000m3，输水管线全长1460m，输水管道直径为1.2m，一级加压泵站的装机功率为12000Kw；二级加压泵站的提升高度为339.80m，二级泵站进水池的有效容积约为2300m3，输水管线全长2690m，输水管道直径为1.2m，二级加压泵站的装机功率为18900Kw；三级加压泵站提升340.5m，三级泵站进水池的有效容积约为2300m3，输水管线全长1980m，输水管道的直径为1.2m，三级加压泵站的装机功率为18900Kw，本发明采用三级加压泵站提水，总提升扬程为904米。

2.根据权利要求1所述的一种长距离大管径管道输水三级加压站提水系统，其特征在于，其具体操作方法为：

（1）一级泵站进水池进水：

a、阀门的开启：当管道内充满水后，先开启倒虹吸段入口的电动闸阀A，再开启倒虹吸段出口的电动闸阀B，向一级泵站进水池内灌水；

b、阀门的关闭：当一级泵站进水池灌水完成和当泵站停机后为避免水池的溢流造成水源的浪费，此时应关闭倒虹吸段出口电动闸阀B，再关闭倒虹吸段入口电动闸阀A；

（2）泵站主泵启动操作步骤:

①、开机前检查：

a、现场LCU柜、主泵的各辅助系统供电正常，通讯正常并打在远程位置；

b、检测各级泵站进水侧的电动蝶阀A、电动蝶阀B、电动蝶阀C，各泵站出口侧电动泵控阀A、电动泵控阀B、电动泵控阀C，以及液控检修球阀A、液控检修球阀B、液控检修球阀C的供电正常，打在远程并无故障信号；

c、液控检修球阀A、液控检修球阀B和液控检修球阀C的两台液压泵打到自动位置；

d、软启动装置供电正常，无故障信号，软启动在远程位置；

e、各级泵站的泵组各检测元件无报警、故障信号；

f、水锤泄放支管上的手动球阀35处于打开状态，水锤泄放阀A处于关闭状态；

②、主泵启动步骤：

a.、打开各泵站主泵进口处的电动蝶阀A、电动蝶阀B和电动蝶阀C，打开液控检修球阀A、液控检修球阀B和液控检修球阀C；

b、打开各泵站主泵泵体上的排气阀进行排气，直到有水满管流出后关闭；

c、打开技术供水阀且流量正常；

d、启动稀油站，稀油站输出的流量和压力正常且保持3分钟；

e、启动主泵，主泵转速达到额定95%，泵腔压力达到额定压力90%；

f、电动泵控阀A、电动泵控阀B和电动泵控阀C打开，如果电机达到额定转速，泵控阀10秒内没有动作主泵将停机；

③、主泵启动后检测：

a、监测泵流量，与设计值比对；

b、监测泵转速，与设计值比对；

c、监测泵入口侧压力，用于检查NPSH值；

d、监测每一个叶轮腔体压力；

e、.监测轴承振动，不超过4.5mm/s；

f、监测每个轴承的温度，径向轴承和推力轴承报警温度100°C,紧急停机温度150°C；

g、监测主轴摆度，不超过4.5mm/s；

h、监测电机电流；

i、监测电机轴承温度—100°C报警，150°C跳闸；

以上检测数据正常，完成主泵启动；

（3）主泵停机操作步骤:

a、给主泵停机令；

b、关闭电动泵控阀A、电动泵控阀B和电动泵控阀C；

c、当电动泵控阀A、电动泵控阀B和电动泵控阀C的关闭开度为95%时,发送停机触发信号给电机；

d、当主泵正转速小于5%时，电动泵控阀A、电动泵控阀B和电动泵控阀C完全关闭；

e、主泵停止运转；

f、稀油站继续工作3分钟,充分冷却轴承；

g、停稀油站并关闭机械密封冲洗水。

3.根据权利要求1所述的一种长距离大管径管道输水三级加压站提水系统，其特征在于，在主泵停机操作步骤中，当电动泵控阀A、电动泵控阀B和电动泵控阀C关闭失效或者超时，液控检修球阀A、液控检修球阀B19和液控检修球阀C介入关闭；在阀门关闭过程中，当产生压力波动时，且超出水锤泄放A所设置的高低压时，水锤泄放A会自动打开后自动关闭，有效确保保护管道。

4.根据权利要求1所述的一种长距离大管径管道输水三级加压站提水系统，其特征在于，平衡一级泵站、二级泵站和三级泵站间水池水量，制定集控中心控制一级泵站、二级泵站和三级泵站连锁启停的方法，具体操作步骤如下：

（1）泵站的正常启动：首先管道内必须充满水，从每个泵站中四台主泵中的1#系列开始启动，当1#系列主泵启动成功后再启动2#系列，直到4#系列启动；

（2）正常启动操作步骤：确认一级泵站、二级泵站和三级泵出口的流量调节阀A、流量调节阀B、流量调节阀C为打开状态；

a、确认各泵站水锤阀前端三个手动球阀为打开状态，三个水锤泄放阀A、水锤泄放阀B、水锤泄放阀C为关闭状态；

b、确认各泵站高位水池水量充足，两台消防泵打自动，并保证管路通畅；

c、打开一级泵站的1#主泵、二级泵站的1#主泵、三级泵站的1#主泵的技术供水阀，保证主泵轴和油系统有冷却水；

d、确认一级泵站1#主泵出口的液控检修球阀A为打开状态，确认电动泵控阀A为关闭状态，打开主泵入口电动蝶阀A，对主泵A进行排气，打开泵体上的排气阀进行排气，直到有水满管流出后关闭；

e、确认二级泵站1#主泵出口液控检修球阀B为打开状态，确认电动泵控阀B18为关闭状态，打开入口电动蝶阀B，对主泵A进行排气，打开泵体上的排气阀进行排气，直到有水满管流出后关闭；

f、确认三级泵站1#主泵出口液控检修球阀C为打开状态，确认电动泵控阀C为关闭状态，打开入口电动蝶阀C，对主泵A进行排气，打开泵体上的排气阀进行排气，直到有水满管流出后关闭；

g、启动一级泵站1#主泵；

h、当二级泵站进水池水位到最低水位3.3米时，启动二级泵站的1#主泵A向三级泵站送水；

i、当三级泵站进水池水位到最低水位3.3米时，启动三级泵站的1#主泵B向三级泵站出水池送水；

j、当三级加压泵站的1#系列主泵启动成功并运行正常，在依次启动2#系列的主泵；

k、从前级泵站至后级泵站逐级逐台启动，直至启动4个主泵，达到额定流量；

注：如果某级泵站水池液位高可以优先启动，再根据其余泵站水池水位确定启动顺序；

（3）正常停车操作步骤：

a、停车前确认各级泵站的水池液位，尽量保证各站水池为低液位状态，方便下次泵站启动或检修；

b、二级泵站进水池14或三级泵站进水池水位高：停一级泵站1#主泵→停二级泵站1#主泵→停三级泵站1#主泵；

c、依次按泵站对应的系列停机，当一级泵站停完4台主泵，二、三级泵站可根据水池液位选择最后一台主泵的停机顺序；

d、当一级泵站停完泵后关闭倒虹吸段出口的电动闸阀B5，再关闭倒虹吸段入口的电动闸A2。

5.根据权利要求1所述的一种长距离大管径管道输水三级加压站提水系统，其特征在于，倒虹吸段管道上安装自动补排气阀A。

6.根据权利要求1所述的一种长距离大管径管道输水三级加压站提水系统，其特征在于，倒虹吸段的管径为1.8m，提水管道的管径为1.2m。

7.根据权利要求1所述的一种长距离大管径管道输水三级加压站提水系统，其特征在于，所述二级泵站进水池的进水口上依次设置自动补排气阀B和流量调节阀A，三级泵站进水池的进水口上依次设置自动补排气阀C和流量调节阀B，三级泵站出水池的进水口上依次设置自动补排气阀D和流量调节阀C。