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室外排水设计规范GB50014-2006:5 泵 站 [原创 2010-06-22 10:36:18]   
 

5.1.1 关于排水泵站远近期设计原则的规定。

排水泵站应根据排水工程专业规划所确定的远近期规模设计。考虑到排水泵站多为地下构筑物,土建部分如按近期设计,则远期扩建较为困难。因此,规定泵站主要构筑物的土建部分宜按远期规模一次设计建成,水泵机组可按近期规模配置,根据需要,随时添装机组。

5.1.2 关于排水泵站设计为单独的建筑物的规定。

由于排水泵站抽送污水时会产生臭气和噪声,对周围环境造成影响,故宜设计为单独的建筑物。

5.1.3 关于抽送会产生易燃易爆和有毒有害气体的污水泵站必须设计为单独建筑物的规定。采取相应的防护措施为:

1 应有良好的通风设备;

2 采用防火防爆的照明、电机和电气设备;

3 有毒气体监测和报警设施;

4 与其他建筑物有一定的防护距离。

5.1.4 关于排水泵站防腐蚀的规定。

排水泵站的特征是潮湿和散发各种气体,极易腐蚀周围物体,因此其建筑物和附属设施必须采取防腐蚀措施。其措施一般为设备和配件采用耐腐蚀材料或涂防腐涂料,栏杆和扶梯等采用玻璃钢等耐腐蚀材料。

5.1.5 关于排水泵站防护距离和建筑物造型的规定。

 排水泵站的卫生防护距离涉及周围居民的居住质量,在当前广大居民环保意识增强的情况下,尤其显得必要,故作此规定。

泵站地面建筑物的建筑造型应与周围环境协调、和谐、统一。上海、广州、青岛等地的某些泵站,因地制宜的建筑造型深受周围居民欢迎。

5.1.6 关于泵站地面标高的规定。

主要为防止泵站淹水。易受洪水淹没地区的泵站应保证洪水期间水泵能正常运转,一般采取的防洪措施为:

1 泵站地面标高填高。这需要大量土方,并可能造成与周围地面高差较大,影响交通运输;

2 泵房室内地坪标高抬高。可减少填土土方量,但可能造成泵房地坪与泵站地面高差较大,影响日常管理维修工作;

3 泵站或泵房入口处筑高或设闸槽等。仅在入口处筑高可适当降低泵房的室内地坪标高,但可能影响交通运输和日常管理维修工作。通常采用在入口处设闸槽等,在防洪期间加闸板等,作为临时防洪措施。

5.1.7 关于泵站类型的规定。

由于雨水泵的特征是流量大、扬程低、吸水能力小,根据多年来的实践经验,应采用自灌式泵站。污水泵站和合流污水泵站宜采用自灌式,若采用非自灌式,保养较困难。

5.1.8 关于泵房出入口的规定。

泵房宜有二个出入口;其中一个应能满足{zd0}设备和部件进出,且应与车行道连通,目的是方便设备吊装和运输。

5.1.9 关于排水泵站供电负荷的规定。

供电负荷是根据其重要性和中断供电所造成的损失或影响程度来划分。若突然中断供电,造成较大经济损失,给城市生活带来较大影响者应采用二级负荷设计。若突然中断供电,造成重大经济损失,使城市生活带来重大影响者应采用一级负荷设计。二级负荷宜由二回路供电,二路互为备用或一路常用一路备用。根据《供配电系统设计规范》(GB50052)的规定,二级负荷的供电系统,对小型负荷或供电确有困难地区,也容许一回路专线供电,但应从严掌握。一级负荷应两个电源供电,当一个电源发生故障时,另一个电源不应同时受到损坏。上海合流污水治理一期和二期工程中,大型输水泵站35kV变电站都按一级负荷设计。

5.1.10 关于除臭的规定。

污水、合流污水泵站的格栅井及污水敞开部分,有臭气逸出,影响周围环境。对位于居民区和重要地段的泵站,应设置除臭装置。目前我国应用的臭气处理装置有生物除臭装置、活性炭除臭装置、化学除臭装置等。

5.1.11 关于水泵间设机械通风的规定。

地下式泵房在水泵间有顶板结构时,其自然通风条件差,应设置机械送排风综合系统排除可能产生的有害气体以及泵房内的余热、余湿,以保障操作人员的生命安全和健康。通风换气次数一般为5~10次/h,通风换气体积以地面为界。当地下式泵房的水泵间为无顶板结构,或为地面层泵房时,则可视通风条件和要求,确定通风方式。送排风口应合理布置,防止气流短路。

自然通风条件较好的地下式水泵间或地面层泵房,宜采用自然通风。当自然通风不能满足要求时,可采用自然进风、机械排风方式进行通风。

自然通风条件一般的地下式泵房或潜水泵房的集水池,可不设通风装置。但在检修时,应设临时送排风设施。通风换气次数不小于5次/h。

5.1.12 关于管理人员辅助设施的规定。

隔声值班室系指在泵房内单独隔开一间,供值班人员工作、休息等用,备有通讯设施,便于与外界的联络。对远离居民点的泵站,应适当设置管理人员的生活设施,一般可在泵站内设置供居住用的建筑。

5.2.1 关于污水泵站设计流量的规定。

由于泵站须不停地提升、输送流入污水管渠内的污水,应采用{zg}日{zg}时流量作为污水泵站的设计流量。

5.2.2 关于雨水泵站设计流量的规定。

5.2.3 关于合流污水泵站设计流量的规定。

5.2.4 关于雨水泵设计扬程的规定。

受纳水体水位以及集水池水位的不同组合,可组成不同的扬程。受纳水体水位的常水位或平均潮位与设计流量下集水池设计水位之差加上管路系统的水头损失为设计扬程。受纳水体水位的低水位或平均低潮位与集水池设计{zg}水位之差加上管路系统的水头损失为{zd1}工作扬程。受纳水体水位的高水位或防汛潮位与集水池设计{zd1}水位之差加上管路系统的水头损失为{zg}工作扬程。

5.2.5 关于污水、合流污水泵设计扬程的规定。

出水管渠水位以及集水池水位的不同组合,可组成不同的扬程。设计平均流量时出水管渠水位与集水池设计水位之差加上管路系统水头损失和安全水头为设计扬程。设计最小流量时出水管渠水位与集水池设计{zg}水位之差加上管路系统水头损失和安全水头为{zd1}工作扬程。设计{zd0}流量时出水管渠水位与集水池设计{zd1}水位之差加上管路系统水头损失和安全水头为{zg}工作扬程。安全水头一般为0.3~0.5m。

5.3.1  关于集水池有效容积的规定。

为了泵站正常运行,集水池的贮水部分必须有适当的有效容积。集水池的设计{zg}水位与设计{zd1}水位之间的容积为有效容积。集水池有效容积的计算范围,除集水池本身外,可以向上游推算到格栅部位。如容积过小,则水泵开停频繁;容积过大,则增加工程造价。对污水泵站应控制单台泵开停次数不大于6次/h。对污水中途泵站,其下游泵站集水池容积,应与上游泵站工作相匹配,防止集水池壅水和开空车。雨水泵站和合流污水泵站集水池容积,由于雨水进水管部分可作为贮水容积考虑,仅规定不应小于{zd0}一台水泵30s的出水量。间隙使用的泵房集水池,应按一次排入的水、泥量和水泵抽送能力计算。

5.3.2 关于集水池面积的规定。

大型合流污水泵站,尤其是多级串联泵站,当水泵突然停运或失负时,系统中的水流由动能转为位能,下游集水池会产生壅水现象,上壅高度与集水池面积有关,应复核水流不壅出地面。

5.3.3 关于设置格栅的规定。

集水池前设置格栅是用以截留大块的悬浮或漂浮的污物,以保护水泵叶轮和管配件,避免堵塞或磨损,保证水泵正常运行。

5.3.4 关于雨水泵站和合流污水泵站集水池设计{zg}水位的规定。

我国的雨水泵站运行时,部分受压情况较多,其进水水位高于管顶,设计时,考虑此因素,故{zg}水位可高于进水管管顶,但应复核,控制{zg}水位不得使管道上游的地面冒水。

5.3.5 关于污水泵站集水池设计{zg}水位的规定。

5.3.6 关于集水池设计{zd1}水位的规定。

水泵吸水管或潜水泵的淹没深度,如达不到该产品的要求,则会将空气吸入,或出现冷却不够等,造成汽蚀或过热等问题,影响泵站正常运行。

5.3.7关于泵房进水方式和集水池布置的规定。

泵房正向进水,是使水流顺畅,流速均匀的主要条件。侧向进水易形成集水池下游端的水泵吸水管处水流不稳,流量不均,对水泵运行不利,故应避免。由于进水条件对泵房运行极为重要,必要时,15 m3/s以上泵站宜通过水力模型试验确定进水布置方式;5~15 m3/s的泵站宜通过数学模型计算确定进水布置方式。

集水池的布置会直接影响水泵吸水的水流条件。水流条件差,会出现滞流或涡流,不利水泵运行;会引起汽蚀作用,水泵特性改变,效率下降,出水量减少,电动机超载运行;会造成运行不稳定,产生噪声和振动,增加能耗。

集水池的设计一般应注意下列几点:

1 水泵吸水管或叶轮应有足够的淹没深度,防止空气吸入,或形成涡流时吸入空气;

2 泵的吸入喇叭口与池底保持所要求的距离;

3 水流应均匀顺畅无旋涡地流进泵吸水管,每台水泵的进水水流条件基本相同, 水流不要突然扩大或改变方向;

4 集水池进口流速和水泵吸入口处的流速尽可能缓慢。

5.3.8 关于设置闸门或闸槽和事故排出口的规定。

为了便于清洗集水池或检修水泵,泵站集水池前应设闸门或闸槽。泵站前宜设置事故排出口,供泵站检修时使用。为防止水污染和保护环境,规定设置事故排出口应报有关部门批准。

5.3.9 关于沉砂设施的规定。

有些地区雨水管道内常有大量砂粒流入,为保护水泵,减少对水泵叶轮的磨损,在雨水进水管砂粒量较多的地区宜在集水池前设置沉砂设施和清砂设备。上海某一泵站设有沉砂池,长期运行良好。上海另一泵站,由于无沉砂设施,曾发生水泵被淤埋或进水管渠断面减小、流量减少的情况。青岛市的雨水泵站大多设有沉砂设施。

5.3.10关于集水坑的规定。

5.3.11 关于集水池设冲洗装置的规定。

水泵配置

5.4.1 关于水泵选用和台数的规定。

1 一座泵房内的水泵,如型号规格相同,则运行管理、维修养护均较方便。其工作泵的配置宜为2~8台。台数少于2台,如遇故障,影响太大;台数大于8台,则进出水条件可能不良,影响运行管理。当流量变化大时,可配置不同规格的水泵,大小搭配,但不宜超过二种;也可采用变频调速装置或叶片可调式水泵。

2 污水泵房和合流污水泵房的备用泵台数,应根据下列情况考虑:

1)地区的重要性:不允许间断排水的重要政治、经济、文化和重要的工业企业等地区的泵房,应有较高的水泵备用率;

2)泵房的特殊性:是指泵房在排水系统中的特殊地位。如多级串联排水的泵房,其中一座泵房因故不能工作时,会影响整个排水区域的排水,故应适当提高备用率;

3)工作泵的型号:当采用橡胶轴承的轴流泵抽送污水时,因橡胶轴承等容易磨损,造成检修工作繁重,也需要适当提高水泵备用率;

4)台数较多的泵房,相应的损坏次数也较多,故备用台数应有所增加;

5)水泵制造质量的提高,检修率下降,可减少备用率。

但是备用泵增多,会增加投资和维护工作,综合考虑后作此规定。由于潜水泵调换方便,当备用泵为2台时,可现场备用1台,库存备用1台,以减小土建规模。

雨水泵的年利用小时数很低,故雨水泵一般可不设备用泵,但应在非雨季做好维护保养工作。

立交道路雨水泵站可视泵站重要性设备用泵,但必须保证道路不积水,以免影响交通。

5.4.2  关于按设计扬程配泵的规定。

根据对已建泵站的调查,水泵扬程普遍按集水池{zd1}水位与排出水体{zg}水位之差,再计入水泵管路系统的水头损失确定。由于出水{zg}水位出现机率甚少,导致水泵大部分工作时段的工况较差。本条规定了选用的水泵宜满足设计扬程时在高效区运行。此外,{zg}工作扬程与{zd1}工作扬程,应在所选水泵的安全、稳定的运行范围内。由于各类水泵的特性不一,按上列扬程配泵如超出稳定运行范围,则以{zg}工作扬程时能安全稳定运行为控制工况。

5.4.3 关于多级串联泵站考虑级间调整的规定。

多级串联的污水泵站和合流污水泵站,受多级串联后的工作制度、流量搭配等的影响较大,故应考虑级间调整的影响。

5.4.4 规定了吸水管和出水管的流速。

水泵吸水管和出水管流速不宜过大,以减少水头损失和保证水泵正常运行。如水泵的进出口管管径较小,则应配置渐扩管进行过渡,使流速在本规定范围内。

5.4.5 关于非自灌式水泵设引水设备的规定。

当水泵为非自灌式工作时,应设引水设备。引水设备有真空泵或水射器抽气引水,也可采用密闭水箱注水。当采用真空泵引水时,在真空泵与水泵之间应设置气水分离箱。

泵 房

5.4.6关于水泵布置的规定。

水泵的布置是泵站的关键。水泵一般宜采用单列排列,这样对运行、维护有利,且进出水方便。

5.4.7 关于机组布置的规定。

主要机组的间距和通道的应满足安全防护和便于操作、检修的需要,应保证水泵轴或电动机转子在检修时能够拆卸。

5.4.8 关于泵房层高的规定。

5.4.9 关于泵房起重设备的规定。

5.4.10 关于水泵机组基座的规定。

基座尺寸随水泵型式和规格而不同,应按水泵的要求配置。基座高出地坪0.1m以上是为了在机房少量淹水时,不影响机组正常工作。

5.4.11 关于操作平台的规定。

当泵房较深,选用立式泵时,水泵间地坪与电动机间地坪的高差超过水泵允许的{zd0}轴长值时,一种方法是将电动机间建成半地下式;另一种方法是设置中间轴承和轴承支架以及人工操作平台等辅助设施。从电动机及水泵运转稳定性出发,轴长不宜太长,采用前一种方法较好,但从电动机散热方面考虑,后一种方法较好。本条对后一种方法作出规定。

5.4.12 关于泵房排除积水的规定。

水泵间地坪应设集水沟排除地面积水,其地坪宜以1%坡向集水沟,并在集水沟内设抽吸积水的水泵。

5.4.13 关于泵房内敷设管道的有关规定。

泵房内管道敷设在地面上时,为方便操作人员巡回工作,可采用活动踏梯或活络平台作为跨越设施。

当泵房内管道为架空敷设时,为不妨碍电气设备的检修和阻碍通道,规定不得跨越电气设备,通行处的管底距地面不小于2.0m。

5.4.14 关于泵房内设吊物孔的有关规定。

5.4.15 关于潜水泵的环境保护和改善操作环境的规定。

5.4.16 关于水泵冷却水的有关规定。

冷却水是相对洁净的水,应考虑循环利用。

5.5.1关于出水管的有关规定。

污水管出水管上应设置止回阀和闸阀。雨水泵出水管末端设置防倒流装置的目的是在水泵突然停运时,防止出水管的水流倒灌,或水泵发生故障时检修方便,我国目前使用的防倒流装置有拍门、堰门、柔性止回阀等。

雨水泵出水管的防倒流装置上方,应按防倒流装置的重量考虑是否设置起吊装置,以方便拆装和维修。一种做法是设工字钢,在使用时安装起吊装置,以防锈蚀。

5.5.2关于出水压力井的有关规定。

出水压力井的井压,按水泵的流量和扬程计算确定。出水压力井上设透气筒、可释放水锤能量,防止水锤损坏管道和压力井。透气筒高度和断面根据计算确定,且透气筒不宜设在室内。压力井的井座、井盖及螺栓应采用防锈材料,以利装拆。

5.5.3 关于敞开式出水井的有关规定。

敞开式出水井的井口高度,应根据河道{zg}水位加上开泵时的水流壅高,或停泵时壅高水位确定。

5.5.4 关于试车水回流管的有关规定。

合流污水泵站试车时,关闭出水井内通向河道一侧的出水闸门或临时封堵出水井,可把泵出的水通过管道回至集水池。回流管管径宜按{zd0}一台水泵的流量确定。

5.5.5关于泵站出水口的有关规定。

雨水泵站出水口流量较大,应避让桥梁等水中构筑物,出水口和护坡结构不得影响航行,出水口流速宜控制在0.5m/s以下。出水口的位置、流速控制、消能设施、警示标志等,应事先征求当地航运、水利、港务和市政等有关部门的同意,并按要求设置有关设施。

 

 

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