潜水泥浆泵在黄河扰沙试验中的应用

!潜水泥浆泵在黄河扰沙试验中的应用梁建林，刘光岩（黄河水利职业技术学院河南开封!#$%%&）摘要：’()*$%+,$+&两相流潜水泥浆泵是山东泰安乾洋疏浚有限公司制造的疏浚设备，适用于河流、湖泊、水库、港口等清淤工程。该设备在黄河扰沙试验中发挥了重要作用，经实际生产证明，具有挖深大、抽沙效率高、抽沙量大、出沙量稳定、运行平稳、安全可靠等优点。关健词：两相流潜水渣浆泵；人工扰沙；应用中图分类号：-.&!/0&1-2,&*文献标识码：3文章编号：&%%4+!456（*%%$）%,+%%%!+%,收稿日期：*%%$+%&+&!作者简介：梁建林（&/5*+），男，河南荥阳人，副教授，监理工程师，主要从事水利工程施工教学与研究工作；刘光岩（&/5%+），男，河南开封人，助理实验师，主要从事工程材料检测与试验工作。&设备简介’()*$%+,$+&两相流潜水泥浆泵是泰安乾洋疏浚有限公司制造的疏浚设备，由主机、变频控制柜、卷扬机、支架、管道、阀门、电缆等组成，适用于河流、湖泊、水库、港口等清淤工程。该泵是利用潜水电机带动水下连为一体的泥浆泵直接搅吸河床泥沙，通过出水管将高浓度的泥浆喷洒向大河，达到向大河加沙的目的。它具有挖深大、抽沙效率高、抽沙量大、出沙量稳定、运行平稳、安全可靠等优点。其设计流量*$%7,89，扬程,$0%7，总功率!$:;，系统的主要技术指标见表&，运行参数见图&。图&’()*$%+,$+&两相流潜水泥浆泵电流与浓度关系*’()*$%+,$+&两相流潜水泥浆泵在试验中的应用*0&设备布置方式由于潜水泵生产时需要具备灵活入水和出水的工作支架、工作平台，还要考虑其动力和附属设备的操作方便和一致性，所以在试验中将潜水泵及其动力和附属设备布置在浮桥双体压力舟（即工作台）上，浮桥双体压力舟各浮桥都有备用，本身没有动力，作业面*%7<*%7，试验时采用&,$型拖轮进行推动。压力舟四角各布置&台两相流潜水泥浆泵及其操作柜，在压力舟中央并排布置发电机组，压力舟后段安装移动船只的连接部件。所有泵的排水口均指向大河。*0&0&船驳的选择原计划选用*$=,%>民船，对民船进行检查后发现，民船从甲板到底板全是,77钢板，支撑架为非标准$77<$77角钢，不能承受所需设备在震动条件下的动力，且为单机动力，不能保证行驶，后改为用在4%>自动驳上架设设备试验，经过试验设备的布置，民船平台位置不能满足深水泵自重及架子的安装，因此船驳的选择应以浮桥压力舟和4%>自动驳为宜。*0&0*支撑架制作与安装两相流潜水泥浆泵疏浚系统配合机动船只进行人工扰沙，需要具备两相流潜水泥浆泵疏浚系统灵活表&两相流潜水泥浆泵疏浚系统主要技术指标型号设计流量设计扬程总功率主管路口径标称运距最大通过颗粒直径?7,89@?7@?:;@?77@?7@?77@’()*$%+,$+&*$%,$!$,$%&$%%,$.AB0&#CA0,DEB0*%%$黄河水利职业技术学院学报DAEFGHBAIJKBBALMNOKFPAGQKFOHGRS-KR9GNRHBTGQ>N>E>K第&#卷第,期*%%$年#月!入水和出水的工作支架、平台，采取在船舷安装门字支架固定、升降两相流潜水泥浆泵疏浚系统，人员在船甲板工作的办法进行扰沙作业，效果比较理想。#$#%设备调运、安装、调试发动机组采用!&吊车吊装至船的甲板，人力移动入位，在架子上安装，角钢焊接在甲板上进行固定；将’()!*+%!+$两相流潜水泥浆泵疏浚系统及其配套设备用吊车吊装至船的甲板，人力移动入位，’()!*+%!+$两相流潜水泥浆泵疏浚系统自身电动卷扬机将其就位；对两相流潜水泥浆泵疏浚系统支架进行人工现场组装，用吊车吊装至船的甲板、入位，用电焊锚固于甲板上；每条作业船只焊接船舷栏杆和**,遮阳棚。#$#-人员配备每条浮桥双体压力舟和.*&自动驳正常扰沙作业每班需要$/人（工人$-人，班长$人，安全员$人），按三班倒作业考虑，每船需要-.人。#设备运行情况船只定位后，检查设备连接是否正常，启动动力设备，通过操作变频控制柜将泵体放入水面下，然后启动两相流潜水泥浆泵疏浚系统抽水，当泵的排水管的喷水含沙量达到一定值时，减小下放速度，直到喷水含沙量达到设定值为止。此时-台泵同时搅动取沙，通过!$!*,,输送管输送到船泊临河侧，扁行、散开喷洒到黄河水流里面，增加黄河河水携沙的垂线密度，加速部分河沙的下泄。-台泵达到要求吸沙深度（河床以下%#*0-#*,）后，将泵升至甲板以上高度，将工作台上移至下一个扰沙作业点继续扰沙。每次向上移动约!*,，到最上游后重新移动到下端，往复进行。%潜水泥浆泵生产能力和悬浮泥沙的效果分析%#$潜水泥浆泵抽水含沙量分析为了解潜水泥浆泵抽水的含沙量，我们在试验中专门收集了含沙量观测资料，%号工作平台具体情况见表。表河南黄河扰沙试验抽沙