Bộ điều khiển bơm nước thải kép phối hợp hai máy bơm để trạm có thể thay đổi nhiệm vụ thông thường, đáp ứng với lượng nước chảy tăng và báo hiệu tình trạng bất thường. Thiết kế hoàn chỉnh xác định nhu cầu dẫn và phản kháng, mức độ khởi động và dừng, phản ứng với sự cố, báo động và những gì xảy ra sau khi điện được khôi phục. Hai máy bơm đã được lắp đặt không tự đảm bảo khả năng dự phòng hoặc tăng gấp đôi lưu lượng đã được cung cấp. Hướng dẫn này giải thích cách xác định và kiểm tra trình tự hoạt động mà không cung cấp sơ đồ nối dây chung hoặc cài đặt điều khiển cho một hệ thống chưa được xác nhận.
Hãy quyết định công dụng của máy bơm thứ hai là gì
Hãy cho biết liệu một trong hai máy bơm có thể xử lý lưu lượng thiết kế một mình hay không, liệu cả hai đều được dự kiến trong thời gian lượng nước vào cao điểm hay không hoặc liệu có cần thiết phải có một giải pháp khác hay không. Những yêu cầu này ảnh hưởng đến việc lựa chọn hệ thống thủy lực và công suất dự phòng. Một trạm có thể có hai máy bơm cùng công suất nhưng nếu một trong hai không hoạt động được thì công suất dự phòng cũng không đảm bảo được, vì thiết kế này phụ thuộc vào việc vận hành kết hợp. Trước khi mua các thiết bị điều khiển, hãy làm rõ trường hợp này.
Xác định hành vi chấp nhận được cho các tình huống dòng chảy thấp, bình thường và cao điểm. Xác định hậu quả của việc máy bơm không hoạt động, mất điện, thoát nước bị tắc và tín hiệu mức không hoạt động. Phản ứng cần thiết có thể bao gồm chuyển đổi công suất, báo động hoặc kích hoạt một kế hoạch liên tục riêng biệt. Không nên để nhà cung cấp kết luận mục tiêu độ tin cậy của trạm chỉ dựa trên cụm từ “duplex”.
Đối với bối cảnh của trạm, Bảng thông tin về trạm bơm tại nhà máy của EPA Miêu tả các thiết bị bơm như là các hệ thống hoàn chỉnh. Máy bơm nước thải chìm Borra WQ Đây là một dòng thiết bị phù hợp, nhưng sự kết hợp giữa máy bơm và bộ điều khiển được cung cấp cần phải được lựa chọn và lập tài liệu xác nhận riêng.
Thiết lập một trình tự cấp độ dễ hiểu
Xác định từng đầu vào ở mỗi cấp độ cho một hành động cụ thể. Xác định các điều kiện dừng thông thường, khởi động bơm dẫn lưu, nhu cầu bơm lag và báo động cấp cao. Một số hệ thống sử dụng các công tắc phao riêng biệt; còn một số khác sử dụng thiết bị đo mức liên tục với các biện pháp bảo vệ phù hợp. Số lượng và bố trí các thiết bị nên tuân theo thiết kế điều khiển đã được phê duyệt và đáp ứng sự cố được quy định.
Cần đảm bảo các độ cao vật lý được liên kết với tọa độ giếng chứa nước và kho lưu trữ có thể sử dụng được. Chu trình phải tuân thủ mức hoạt động và yêu cầu làm mát đã được ghi trong tài liệu của máy bơm, đồng thời hạn chế số lần khởi động và duy trì lưu lượng đáp ứng khẩn cấp. Một lịch trình điều khiển sao chép từ một lưu vực khác có thể tạo ra các chu trình rất khác nhau ngay cả khi khoảng cách giữa các tầng có vẻ tương tự nhau.
Sử dụng Hướng dẫn sử dụng van điều chỉnh mực nước của máy bơm nước thải cho việc định vị vật lý. Đăng ký cả hành động logic và vị trí trên mặt đất được đo. Điều này ngăn không cho bộ điều khiển được lập trình đúng bị đổ lỗi vì bị treo ở độ cao sai hoặc bị cản trở bởi một dây cáp.
Phân công luân phiên mà không che giấu sự yếu kém của máy bơm
Việc thay thế có thể phân phối nhiệm vụ vận hành và sử dụng cả hai thiết bị. Xác định liệu sự thay thế xảy ra sau một chu kỳ bình thường hay theo thời gian đã qua hoặc thông qua một phương pháp được ghi nhận khác. Xác định hành vi khi một máy bơm không khả dụng hoặc bị cô lập thủ công. Việc thay thế không nên chuyển tải nhu cầu sang thiết bị không hoạt động mà không tạo ra phản ứng cần thiết.
So sánh thời gian chạy và thời điểm khởi động của cả hai máy bơm. Sự mất cân bằng dai dẳng có thể phản ánh sự khác biệt về hiệu suất thủy lực, vấn đề với van, logic cấp nước đã thay đổi hoặc chính phương pháp điều khiển. Một máy đếm cân bằng không thể chứng minh được lưu lượng được truyền đạt đều nhau. Hãy lưu giữ nhật ký thời gian chạy của bộ điều khiển cùng với các ghi nhận về hoạt động bơm thực tế.
Các nhà vận hành cần có thông tin rõ ràng về tình trạng sẵn có, nhu cầu, trạng thái hoạt động và sự cố. Xác định ai có thể chọn chế độ hoạt động thủ công và cách khôi phục hoạt động không giám sát. Các sự thay đổi tạm thời nên được ghi lại và loại bỏ sau khi dịch vụ hoàn thành. Một trạm vận hành trong tình trạng thủ công có thể mất đi chức năng báo động hoặc chức năng thay đổi theo ý muốn mặc dù có hai máy bơm hoạt động bình thường.
Tính toán đúng tải trọng thủy lực tổng hợp
Hai máy bơm hoạt động cùng một đường dẫn chính sẽ tương tác với một đường cong hệ thống. Tại một đầu bơm nhất định, cộng tổng lưu lượng của chúng để tạo ra đường cong tổng hợp, sau đó tìm điểm giao nhau với sức cản của hệ thống. Vì lực ma sát tăng theo lưu lượng, công suất thực tế tổng hợp thường khác với việc đơn giản nhân hai lần lưu lượng của máy bơm riêng lẻ. Kiểm tra van chống dòng ngược, tổn thất nhánh và cấu trúc xả chung.
Đánh giá các trường hợp sử dụng một máy bơm và kết hợp máy bơm ở các cấp độ quan trọng như tầng chứa nước và cấp tiếp nhận. Xác nhận tải động cơ và hoạt động thủy lực cho phép đối với từng trường hợp. Nếu máy bơm dự phòng chỉ được sử dụng trong các điều kiện cao điểm bất thường, hãy ghi lại các điều kiện đó và tần suất dự kiến. Không chấp nhận số liệu lưu lượng kết hợp được đo vào một đường thoát không liên quan để chứng minh hiệu suất của máy bơm.
The Hướng dẫn điểm làm việc của máy bơm Giải thích về giao điểm của đường cong. Nguồn lực hệ thống bơm của DOE bao gồm vật liệu bơm song song để hỗ trợ đánh giá hệ thống đã lắp đặt thay vì chỉ dựa vào số lượng động cơ.
Cần xác định rõ ràng việc xử lý lỗi và các báo động
Một lỗi, một tình trạng cấp độ cao và một máy bơm không khả dụng là các tín hiệu khác nhau nhưng có liên quan đến nhau. Xác định xem lỗi của máy bơm có chuyển tải công suất hay không, cách hiển thị lỗi tại địa phương và cách truyền thông tin. Xác định những gì sẽ xảy ra nếu máy bơm được chỉ định chạy nhưng mức độ nước trong giếng không giảm như mong đợi. Bất kỳ logic nào cho thấy không có lưu lượng hoặc hiệu suất hoạt động kém cũng phải được thiết kế và xác minh; chỉ riêng dòng điện của động cơ không phải là một phép đo lưu lượng phổ quát.
Cảnh báo cấp cao vẫn nên có ý nghĩa trong quá trình hoạt động bình thường vào giờ cao điểm và trong trường hợp máy bơm không hoạt động. Đánh giá lại khả năng lưu trữ, thời gian phản ứng, công suất báo động và hệ thống liên lạc. Xác định trách nhiệm nhận thông báo và tăng cường cảnh báo. Một chuông báo động im lặng không nên che giấu sự cố thủy lực đang diễn ra hoặc ngăn chặn việc thông báo từ xa cần thiết.
Việc mất điện chung cần được chú ý riêng biệt. Hai máy bơm trong một hệ thống cấp điện không hoạt động đồng nghĩa với việc không có khả năng dự phòng điện. Cần xác nhận bất kỳ phản ứng về nguồn điện dự phòng, bơm tạm thời hoặc lưu trữ nào đã được phê duyệt. Bộ điều khiển cần hoạt động theo cách dự đoán được khi điện trở lại và không nên tạo ra một chuỗi khởi động không kiểm soát vượt quá thiết kế về điện và quy trình.
Xây dựng một bảng matrix về việc vận hành
| Điều kiện thử nghiệm | Các hành động dự kiến để xác định | Bằng chứng để ghi lại |
|---|---|---|
| Mức tăng bình thường | Bơm chì có sẵn đã được khởi động | Mức độ và đơn vị dẫn đầu được chọn |
| Chuyển áp lực bình thường | Máy bơm dừng ở mức độ được phê duyệt | Ngừng tăng độ cao và thời gian chạy |
| Chu kỳ tiếp theo | Phụ tải thay đổi theo thiết kế | Việc giao nhiệm vụ chính và phản ứng |
| Mức độ tăng lên cùng với việc dẫn trước | Cơn cầu chậm lại hoạt động đúng đắn | Chuỗi kết hợp và nhiệm vụ đo được |
| Bộ phận bơm chính không có sẵn | Việc chuyển tiền và báo động được chấp thuận | Hiển thị lỗi và phản hồi |
| Mức độ cao | Còi báo động độc lập phát ra âm thanh đến với người điều khiển | Thông báo cục bộ và từ xa |
| Khôi phục nguồn điện | Hiển thị hành vi khởi động lại được ghi nhận | Chuỗi và trạng thái điều khiển |
Bảng matrix này liệt kê các mục tiêu chức năng thay vì các số kết quả hoặc các thiết bị thử nghiệm. Hãy sử dụng các phương pháp thử nghiệm được ghi trong tài liệu của nhà sản xuất bộ điều khiển và đội ngũ nhân viên vận hành có trình độ. Bảo vệ trạm khỏi tình trạng quá tải trong quá trình thử nghiệm; các lỗi giả lập phải tuân theo quy trình đã được phê duyệt.
Cơ chế truy xuất và cách ly điện
Cả hai máy bơm đều phải dễ dàng tiếp cận để bảo trì mà không làm rối dây cáp hoặc thiết bị cấp nguồn của máy bơm còn lại. Xác nhận vị trí của các mạch điện, các điểm cách ly và các thiết bị nâng. Số hiệu máy bơm được đánh dấu rõ ràng nên được ghi trên thiết bị thông qua bộ điều khiển, dây cáp, nhánh xả và sổ ghi chép bảo trì. Các thiết bị có hình dáng tương tự dễ gây nhầm lẫn khi một trạm được bảo trì trong tình trạng áp lực thời gian.
Hãy đọc Hướng dẫn lắp đặt đường ray khi phối hợp việc định vị bằng phương pháp cơ học. Quy định chính thức về kiểm soát năng lượng nguy hiểm Giải thích về sự cần thiết phải ngăn ngừa các sự cố khởi động bất ngờ trong quá trình bảo trì. Công việc thực tế yêu cầu tuân thủ các quy trình điện, nước thải và công việc trong không gian hạn chế áp dụng tại địa điểm.
Sau khi dịch vụ hoàn thành, hãy xác nhận rằng máy bơm đã được định vị chính xác, sẵn sàng hoạt động và đã được chuyển sang chế độ tự động theo ý muốn. Kiểm tra lại các báo động và sự thay đổi liên quan. Việc động cơ chạy thành công trong chế độ thủ công không chứng minh rằng chu trình hoạt động không người giám sát đã được khôi phục.
Sử dụng các bản ghi xu hướng để cải thiện độ tin cậy
Nếu có thể, hãy lưu giữ các thông số về mức độ dòng chảy, thời gian bắt đầu, thời gian hoạt động, các sự cố và phản ứng với báo động cùng nhau. So sánh các khoảng thời gian hoạt động tương tự và điều kiện thời tiết. Thời gian hoạt động dài hơn có thể do lượng nước chảy vào nhiều hơn, khả năng chống xả cao hơn, hao mòn hoặc sự thay đổi trong điều khiển; điều này không nên tự động dẫn đến việc thay thế máy bơm lớn hơn. Khảo sát các bằng chứng về hệ thống thủy lực và điều khiển cùng nhau.
Khi vận hành, hãy lập một tiêu chuẩn đo lường. Ghi lại các mẫu máy bơm, đường cong, bố trí van và lịch trình cấp nước đã được sử dụng. Các thay đổi sau này đối với đường ống chính hoặc hệ thống thu nước được kết nối nên cần được xem xét lại. Các thiết bị điều khiển không thể bù đắp vô thời hạn cho một hệ thống thủy lực có yêu cầu về lưu lượng và áp suất đã thay đổi.
Chuẩn bị một cuộc điều tra hệ thống kiểm soát chính xác
Cung cấp nhiệm vụ tại trạm được phê duyệt, nguồn cấp điện, dữ liệu máy bơm đã chọn, loại thiết bị đo mức, yêu cầu logic và độ tin cậy đề xuất. Thông tin liên lạc báo động, trách nhiệm của người vận hành và quyền truy cập dịch vụ. Yêu cầu lịch trình và quy trình thử nghiệm của bộ điều khiển hoàn chỉnh thay vì yêu cầu một bảng điều khiển kép chung chung. Xác nhận khả năng phù hợp về môi trường và bất kỳ phê duyệt bao vây hoặc địa phương nào cần thiết thông qua nhà thiết kế có thẩm quyền.
Hãy bao gồm Tính toán kích thước máy bơm thoát nước thải và trường hợp sự cố liên quan. Điều này làm cho việc lựa chọn các thiết bị và hệ thống được xem xét lại cùng nhau. Hãy giữ lại tài liệu cuối cùng để bảng điều khiển thay thế trong tương lai có thể tái tạo lại trình tự mong muốn thay vì thừa hưởng các thay đổi không được ghi trong tài liệu của trang web.
Đối với các loại thiết bị rộng hơn, xem Các loại bơm nước thải trước khi thu hẹp lựa chọn đến trạm này.
Các câu hỏi thường gặp
Một trạm hai trạm có cung cấp lượng lưu lượng gấp đôi không?
Không nhất thiết phải như vậy. Cả hai máy bơm đều hoạt động chống lại sức cản của hệ thống thông thường. Xác định lưu lượng kết hợp từ đường cong của máy bơm và đường cong của hệ thống, và kiểm tra lại trong quá trình vận hành.
Liệu cả hai máy bơm có nên hoạt động cùng nhau trong mỗi chu trình không?
Sử dụng trình tự vận hành được phê duyệt. Hoạt động dẫn dòng thông thường, phản ứng chậm và thay đổi phụ thuộc vào lưu lượng, tải động lực, giới hạn hoạt động và yêu cầu về độ tin cậy. Không có trình tự chung cho mọi trạm.
Liệu sự thay đổi luân phiên có đủ để đảm bảo tính an toàn không?
Không. Việc dự phòng cũng phụ thuộc vào công suất của một máy bơm, khả năng cung cấp điện, các thiết bị điều khiển, van, báo động và khả năng đáp ứng dịch vụ. Hãy nêu ra trường hợp hỏng hóc và xác nhận rằng hệ thống còn lại có thể đáp ứng được nhiệm vụ yêu cầu.
Thử nghiệm báo động nào quan trọng nhất trong quá trình bàn giao?
Hãy đảm bảo rằng các thông báo cấp cao và thông báo lỗi được chỉ định thực sự được chuyển đến nhà điều hành có trách nhiệm và kích hoạt phản hồi đã thỏa thuận. Chỉ riêng đèn báo trên bảng điều khiển không thể chứng minh được việc liên lạc từ xa hoặc thời gian phản hồi đầy đủ.
Học tập nâng cao
Hội thảo giáo dục của EPA này bao gồm các tính toán của người vận hành hệ thống xử lý nước thải, bao gồm lưu lượng bơm và thể tích giếng mưa. Hãy sử dụng nó để hiểu các kiểm tra định lượng trong hướng dẫn này; nó không thay thế hướng dẫn thiết kế trạm hoặc hướng dẫn sử dụng thiết bị đã được chọn.
Xem video của EPA Hoa Kỳ: Toán học dành cho các nhà quản lý xử lý nước thải