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摘要:辽河油田住宅小区排涝泵站大多建于上世纪80年代,机电设备老化,各类建筑物失修,管理手段落后,自动化程度低,造成泵站整体技术状态差,管理落后,不能适应当前小区正常需求,因此进行全面更新改造,对机电设备升级换代是保证油区生产生活秩序稳定,维护一方平安和促进社会经济发展的重要基础项目。
关键词 :油田 小区 排涝 建设 研究
中图分类号:TE34 文献标识码:A 文章编号:
辽河油田是东北的重要的能源基地,地处地处辽河流域,雨量丰沛,降水多集中在4~7月,小区内涝较为严重。早期排涝泵站的建设,限于当时的技术水平和经济条件,加之水文、地理条件的变化、社会经济的发展等,难以满足排区防洪排涝要求。加之泵站水工建筑物年久失修,对排区的防洪安全构成极大的威胁。
1住宅小区排涝系统技术要求
油田矿区分布范围广,排涝要求比较复杂,应根据各水平深度,积水量以及现有的水泵性能等因素,从基本投资要少、易于施工、操作简单和维修方便等方面加以综合考虑,经过技术和经济比较后,确定采用直接排水还是分段排水。有两种可供选择的排水系统,一种是分段排水,一种是直接排水。在相同条件下,前者的水平和泵房数量少,系统简单,基建费用和运行费用少,维护工作量要减少一半以上,需用的人员也少。因此,这年来国内外均趋向于采用直接排水系统。
1.1确定排涝管路数量
住宅小区排水必须有工作和备用的管路,其中正常工作水管的能力能配合工作水泵在4小时内排出住宅小区24小时的正常积水量。工作和备用水管的总能力,应能配合工作水泵和备用水泵在8小时内,排出24小时的最大水量。
1.2计算管径选择管材
计算管径时,要考虑到,当采用的管径偏大,则水头损失小,耗电低,但管路投资费用也大;若采用的管径偏小,则管路阻力大,耗电量也高。因此管路直径应由管路投资费用和运转费用总和的最小值来决定。
1.3排水管径的计算
一般情况下,管径可按管中流速Vp=1.5~2.2米/秒计算管径。
公式:
由公式,得
选择排水管内径dp=207毫米无缝钢管。
2 小区排涝泵配置计算
2.1 根据住宅小区安全排水需要,必须有工作、备用和检修的泵房和相应设备,其中工作水泵的能力,应能在4小时内排出小区24小时的正常积水量。备用水泵的能力应不小于工作水泵的能力的60%。工作和备用水泵的总能力,应能在8小时内排出住宅小区24小时的最大积水量。检修水泵的能力,应不小于工作水泵的总能力的25%。水文地质条件复杂的住宅小区,可在主要泵房内预留安装一定数量水泵的位置。
2.2 工作水泵必须的排水能力
根据油田住宅小区排涝需要,要求正常投入工作的水泵的排水能力,能在4小时内排出住宅小区24小时的正常水量,即:
式中:QZ--表示工作水泵必须的排水能力( m3/h)
qz――表示正常积水量(m3/h)
由公式得:
又工作水泵的总能力,能在8小时内排出住宅小区24小时的最大积水量,即:
式中:
QBmax--表示工作与备用水泵必须的排水总能力( m3/h)
qmax――表示最大积水量(m3/h)
由公式得:
2.3排涝泵台数确定
当qz≤10m3/h和qmax≤50m3/h时,若必须的工作水泵为n1,则必须的水泵总台数为n=2n。
当qz≥50m3/h时,若工作水泵的必须台数为n1,则备用水泵的台数n2应取n2≥0.7n1(偏上整数)和n2=1.2qmax/Q-n1(偏上整数)中的较大者。其中Q为泵的工况流量,在未工况的情况下,可取Q=qz/n1。检修水泵的台数n3≥0.25n1(偏上整数)。必须的水泵台数n=n1+n2+n3。
对于地处大凌河、双台河沿岸,水文地质条件复杂的边远油田住宅小区,可根据情况,多设水泵或在泵房内预留安装水泵的位置。根据上述要求,要选用200D43×8水泵3台,一台工作,一台备用,一台检修。
3选择管材
选择管材的主要依据是管子将要承受的水压大小。通常情况下,可按承压大小,分别选用铸铁管,焊接管和无缝钢管。管材应尽量统一。铸铁管最大承压为10公斤/厘米2。吸水管通常用钢管。根据管径和管辟厚度,可在手册中查出选用GB231-70外径Φ219mm,壁厚为5的普通钢管作为排水管;选用GB231-70外径Φ245,壁厚为6的普通钢管为吸水管。
4计算排涝管路特性确定工况点
4.1管路特性
计算管路特性曲线时应按排水管路最长的一条计算。现利用图解法计算。计算时首选要求出全管路的计算长度,此时,若不计排、吸水管的管径差异,近似地安排排水管径计算其特性,则总计算长度为:
式中前两项可用下式估算:
lp+lx=Hg+(50~70)=265+60=325米
等值管长可依=25~30米估算,则l=325+25=350米
4.2 确定排涝系统工况
将管路特性曲线绘在泵特性曲线图上,它与泵场程曲线的交点即为工况点。工况点所标各参数值即为泵预计的工况参数值。
1) 在正常排水期,工况点为单台泵与一条管路特性的交点。如图1-4所示,图中K点即所求。该点(曲线1)的工况参数为
Qk=89L/S=0.088m3/s=316.8m3/h ,Hk=37.5×8=300m,ηk=0.79
2) 在暴雨期,工况点为两台泵与两条并联管路特性的交点。首先将单台泵特性的流量值加大到两倍,得到两台泵并联工作特性,如图1-5所示。它与两条管路并联特性的交点K’2即为联合工作的等效工况点。由该点作等扬程线,交单台泵特性于K’。K’即为联合工作各泵的工况点。
5泵房外建筑设计
泵房地基承载力特征值要求为Fpa为200KPa,抗震设防烈度为六度。泵房为独立基础框架结构,轴线尺寸27900×7500,共三层,建筑面积235m3,±0.000以下墙体采用Mu10机制空心砖M5水泥砂漿砌筑,±0.000以上墙体采用Mu10非承载多孔砖,M5混合砂浆砌筑水泥砂浆地面,三毡四油卷材防水屋面,外墙刷白色涂料,内墙麻刀石灰砂浆。水池为钢筋混凝土结构,其中水池500m3两座,混凝土强度等级:垫层C10,其他C25。
实施排涝泵站技术改造项目的原则:一是要统筹规划、分步实施。近期目标与远景需要相结合,正确处理各种矛盾和关系,使改造项目做到经济合理、注重实效。二是因地制宜、精心组织。要加大工作透明度和民众参与程度,让小区群众在项目建设方案、筹资方式和改革模式的确定方面有充分的发言权。四是工程改造与管理体制改革相结合。在实施工程改造的同时,要制定方案,进行管理体制改革,确保工程改造后,能步人良性运行的轨道,保证泵站效益的持久发挥。
6 排涝泵房建设运行费用估算
排涝泵房运行费用主要包括:1.固定资产其他费用:包括建设管理费(包含建设单位管理费、工程监理费、工程质量监督费)、可行性研究费、研究试验费、勘察设计费、环境影响评价费、劳动安全卫生评价费、场地准备及临时设施费、引进技术及进口设备其他费、工程保险费、联合试运转费、特殊设备安全监督检查费共11项。2.无形资产费用:包括建设用地费(包含土地征用及补偿费、耕地占用税、租地费用)、专利及专有技术使用费。3.其他资产费用(递延资产):包括人员培训及、生产工具、器具、用具购置费。
总之,排涝泵房项目要加强对项目前期工作、计划投资完成、建设内容完成、工程质量、工程设计变更、建设管理措施等方面的做法、措施、经验等进行总结。对泵站与设备完好率、装置与能源单耗、减灾效益及其他效益等进行综合分析、比较,并优选泵站管理体制运行管理模式,实现排涝泵站的建设科学、节约、经济。
参考文献
[1] 杨天强.我国建筑给排水实用新技术[J]. 科技咨询导报, 2007, (28).
[2] 邱国均.住宅给排水工程中若干问题的探讨[J]. 大众科学2007, (11).
[3] 刘中平.住宅给排水设计中几个问题的探讨[J]. 山西建筑, 2007, (27).
关键词 :油田 小区 排涝 建设 研究
中图分类号:TE34 文献标识码:A 文章编号:
辽河油田是东北的重要的能源基地,地处地处辽河流域,雨量丰沛,降水多集中在4~7月,小区内涝较为严重。早期排涝泵站的建设,限于当时的技术水平和经济条件,加之水文、地理条件的变化、社会经济的发展等,难以满足排区防洪排涝要求。加之泵站水工建筑物年久失修,对排区的防洪安全构成极大的威胁。
1住宅小区排涝系统技术要求
油田矿区分布范围广,排涝要求比较复杂,应根据各水平深度,积水量以及现有的水泵性能等因素,从基本投资要少、易于施工、操作简单和维修方便等方面加以综合考虑,经过技术和经济比较后,确定采用直接排水还是分段排水。有两种可供选择的排水系统,一种是分段排水,一种是直接排水。在相同条件下,前者的水平和泵房数量少,系统简单,基建费用和运行费用少,维护工作量要减少一半以上,需用的人员也少。因此,这年来国内外均趋向于采用直接排水系统。
1.1确定排涝管路数量
住宅小区排水必须有工作和备用的管路,其中正常工作水管的能力能配合工作水泵在4小时内排出住宅小区24小时的正常积水量。工作和备用水管的总能力,应能配合工作水泵和备用水泵在8小时内,排出24小时的最大水量。
1.2计算管径选择管材
计算管径时,要考虑到,当采用的管径偏大,则水头损失小,耗电低,但管路投资费用也大;若采用的管径偏小,则管路阻力大,耗电量也高。因此管路直径应由管路投资费用和运转费用总和的最小值来决定。
1.3排水管径的计算
一般情况下,管径可按管中流速Vp=1.5~2.2米/秒计算管径。
公式:
由公式,得
选择排水管内径dp=207毫米无缝钢管。
2 小区排涝泵配置计算
2.1 根据住宅小区安全排水需要,必须有工作、备用和检修的泵房和相应设备,其中工作水泵的能力,应能在4小时内排出小区24小时的正常积水量。备用水泵的能力应不小于工作水泵的能力的60%。工作和备用水泵的总能力,应能在8小时内排出住宅小区24小时的最大积水量。检修水泵的能力,应不小于工作水泵的总能力的25%。水文地质条件复杂的住宅小区,可在主要泵房内预留安装一定数量水泵的位置。
2.2 工作水泵必须的排水能力
根据油田住宅小区排涝需要,要求正常投入工作的水泵的排水能力,能在4小时内排出住宅小区24小时的正常水量,即:
式中:QZ--表示工作水泵必须的排水能力( m3/h)
qz――表示正常积水量(m3/h)
由公式得:
又工作水泵的总能力,能在8小时内排出住宅小区24小时的最大积水量,即:
式中:
QBmax--表示工作与备用水泵必须的排水总能力( m3/h)
qmax――表示最大积水量(m3/h)
由公式得:
2.3排涝泵台数确定
当qz≤10m3/h和qmax≤50m3/h时,若必须的工作水泵为n1,则必须的水泵总台数为n=2n。
当qz≥50m3/h时,若工作水泵的必须台数为n1,则备用水泵的台数n2应取n2≥0.7n1(偏上整数)和n2=1.2qmax/Q-n1(偏上整数)中的较大者。其中Q为泵的工况流量,在未工况的情况下,可取Q=qz/n1。检修水泵的台数n3≥0.25n1(偏上整数)。必须的水泵台数n=n1+n2+n3。
对于地处大凌河、双台河沿岸,水文地质条件复杂的边远油田住宅小区,可根据情况,多设水泵或在泵房内预留安装水泵的位置。根据上述要求,要选用200D43×8水泵3台,一台工作,一台备用,一台检修。
3选择管材
选择管材的主要依据是管子将要承受的水压大小。通常情况下,可按承压大小,分别选用铸铁管,焊接管和无缝钢管。管材应尽量统一。铸铁管最大承压为10公斤/厘米2。吸水管通常用钢管。根据管径和管辟厚度,可在手册中查出选用GB231-70外径Φ219mm,壁厚为5的普通钢管作为排水管;选用GB231-70外径Φ245,壁厚为6的普通钢管为吸水管。
4计算排涝管路特性确定工况点
4.1管路特性
计算管路特性曲线时应按排水管路最长的一条计算。现利用图解法计算。计算时首选要求出全管路的计算长度,此时,若不计排、吸水管的管径差异,近似地安排排水管径计算其特性,则总计算长度为:
式中前两项可用下式估算:
lp+lx=Hg+(50~70)=265+60=325米
等值管长可依=25~30米估算,则l=325+25=350米
4.2 确定排涝系统工况
将管路特性曲线绘在泵特性曲线图上,它与泵场程曲线的交点即为工况点。工况点所标各参数值即为泵预计的工况参数值。
1) 在正常排水期,工况点为单台泵与一条管路特性的交点。如图1-4所示,图中K点即所求。该点(曲线1)的工况参数为
Qk=89L/S=0.088m3/s=316.8m3/h ,Hk=37.5×8=300m,ηk=0.79
2) 在暴雨期,工况点为两台泵与两条并联管路特性的交点。首先将单台泵特性的流量值加大到两倍,得到两台泵并联工作特性,如图1-5所示。它与两条管路并联特性的交点K’2即为联合工作的等效工况点。由该点作等扬程线,交单台泵特性于K’。K’即为联合工作各泵的工况点。
5泵房外建筑设计
泵房地基承载力特征值要求为Fpa为200KPa,抗震设防烈度为六度。泵房为独立基础框架结构,轴线尺寸27900×7500,共三层,建筑面积235m3,±0.000以下墙体采用Mu10机制空心砖M5水泥砂漿砌筑,±0.000以上墙体采用Mu10非承载多孔砖,M5混合砂浆砌筑水泥砂浆地面,三毡四油卷材防水屋面,外墙刷白色涂料,内墙麻刀石灰砂浆。水池为钢筋混凝土结构,其中水池500m3两座,混凝土强度等级:垫层C10,其他C25。
实施排涝泵站技术改造项目的原则:一是要统筹规划、分步实施。近期目标与远景需要相结合,正确处理各种矛盾和关系,使改造项目做到经济合理、注重实效。二是因地制宜、精心组织。要加大工作透明度和民众参与程度,让小区群众在项目建设方案、筹资方式和改革模式的确定方面有充分的发言权。四是工程改造与管理体制改革相结合。在实施工程改造的同时,要制定方案,进行管理体制改革,确保工程改造后,能步人良性运行的轨道,保证泵站效益的持久发挥。
6 排涝泵房建设运行费用估算
排涝泵房运行费用主要包括:1.固定资产其他费用:包括建设管理费(包含建设单位管理费、工程监理费、工程质量监督费)、可行性研究费、研究试验费、勘察设计费、环境影响评价费、劳动安全卫生评价费、场地准备及临时设施费、引进技术及进口设备其他费、工程保险费、联合试运转费、特殊设备安全监督检查费共11项。2.无形资产费用:包括建设用地费(包含土地征用及补偿费、耕地占用税、租地费用)、专利及专有技术使用费。3.其他资产费用(递延资产):包括人员培训及、生产工具、器具、用具购置费。
总之,排涝泵房项目要加强对项目前期工作、计划投资完成、建设内容完成、工程质量、工程设计变更、建设管理措施等方面的做法、措施、经验等进行总结。对泵站与设备完好率、装置与能源单耗、减灾效益及其他效益等进行综合分析、比较,并优选泵站管理体制运行管理模式,实现排涝泵站的建设科学、节约、经济。
参考文献
[1] 杨天强.我国建筑给排水实用新技术[J]. 科技咨询导报, 2007, (28).
[2] 邱国均.住宅给排水工程中若干问题的探讨[J]. 大众科学2007, (11).
[3] 刘中平.住宅给排水设计中几个问题的探讨[J]. 山西建筑, 2007, (27).