在最具挑战性的建设项目中管理水泵系统

Sulzer全球业务发展经理Pablo Garcia研究了用于脱水的泵送设备的选择对隧道作业的影响。

近年来隧道技术的进步缩短了旅行时间，使穿越山区甚至海底的旅行更加安全。隧道可以改善交通联系，降低货运成本，使公路运输更具成本效益。它们还有助于通过减少旅行时间和开辟新的铁路走廊来减少二氧化碳排放的全球战略，这比空运提供了更可持续的解决方案。

决定建造隧道，而不是越过或绕过障碍物，是基于许多因素，尤其是不同方案之间的建设成本差异。然而，长期的效益和恶劣天气下安全性的提高往往意味着隧道方案将被青睐。

水资源管理
从一开始，重要的是要明白水在每个隧道工程中扮演着重要的角色。山区水、地下水和钻井水都必须妥善处理，以最大限度地提高项目的安全性和效率。水管理是所有建筑工地需要考虑的关键问题。

工程团队和地质学家可能不得不从施工现场抽取大量的水，以稳定地面或防止工作区域发生洪水。随着建设的进行，水被泵送的距离会增加，这可能会影响泵送系统的设计。

然而，最大的挑战是水污染。水中悬浮的固体物质需要清除，将水输送到处理厂的水泵必须设计得能够处理不断增加的磨损。同样，随着隧道深度的增加，泵提供的性能或扬程也必须增加。

施工方法
虽然隧道掘进机(tms)通常用于大型工程，但钻孔和爆破技术也用于清除材料和创建新的隧道结构。在这两种情况下，水都是用来冷却机器的，在过程中与废料混合，需要不断地泵到地面。

水中固体的比例可能会有很大的变化，可以沿着隧道的长度使用收集罐，让一些固体沉淀出来。这减少了泵的固体负荷，提高了泵的可靠性。

当当地地质中含有高研磨性颗粒(如花岗岩)时，这种方法尤其有用。此外，施工方法也会影响水质污染程度。喷洒的混凝土残留物会增加水的颗粒载荷，而安装预制混凝土部分的影响将是最小的。

隧道设计
浅层隧道通常安装在城市环境中，通常使用各种潜水排水泵和污泥泵将水从工地输送出去。随着隧道长度的增加，泵站每隔一定时间就会安装一次。

根据固体含量的不同，泵站可以设计沉淀池来去除沉淀物或混合器，使固体保持悬浮状态，确保污泥泵的可靠运行。在大多数情况下，泵将被安排有一些冗余，以便任何维护问题不会阻碍进展。备用泵可作为备用或旋转占空比，延长泵站的使用寿命。

泵的选择
潜水排水泵专为低固体含量的水设计。泥浆泵在含有少量固体的水中运行可靠，而泥浆泵可以容忍高达70%固体的泥浆混合物。为每种应用选择正确的泵对持续的可靠性至关重要。

隧道施工中对泵的性能要求是多种多样的。虽然浆体泵可以在低到中扬程下工作，但如果与严重污染的水一起使用，深层应用所需的高压泵设计容易迅速磨损。

泵的设计和材料的精心选择对长期可靠性至关重要，特别是在脱水应用中。高性能轴承的使用时间可以超过5万小时，泵的平均维修间隔时间(MTBR)可以长达一年。选择一个不太合适的泵可能会导致修理仅仅几周。

效率
大多数隧道建设方案都是长期项目，因此在建设中使用的资产的所有权成本是需要考虑的一个重要方面。就泵而言，液压效率和电气效率的结合会对泵站的运行成本产生重大影响。

采用先进的液流建模技术和有限元分析，优化了水力学和专用涂层，提高了效率，将侵蚀和腐蚀降至最低。再加上高效率的电机，更低的运行成本和更高的可靠性为项目提供了长期的成本节约。

这些节省都有助于将资产的生命周期成本降至最低。这些费用包括初始购买价格、安装和调试费用、能源费用、维护和修理费用以及因生产损失造成的停机费用。因此，很明显，优化的可靠性和效率可以显著降低使用寿命成本。

专家支持
与任何旋转设备一样，来自制造商的支持是必不可少的，对于泵的安装设计，选择最合适的泵设计和维护支持。备件的现场协助以及与构建进度保持同步的附加资产也同样重要。

如果泵供应商在隧道工程方面有丰富的经验，并且可以利用当地的设施向世界各地的项目提供支持，那么这个过程就会大大简化。

苏尔泽拥有广泛的泵产品组合和混合器，专门为隧道脱水项目设计。凭借经验丰富的人员和灵活性来支持这种苛刻的施工环境，苏尔泽拥有设计专业知识和制造能力，提供效率和可靠性，可以在隧道施工中产生所有不同。