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　　氧化铝循环回水管道输水不畅的原因分析论文 摘要：氧化铝循环回水管道堵塞的原因分为设计、施工、现场管理三个方面。采用清浊分流、避免水跃、规范施工、封闭部分检查井、缩小检查井井口（筒）、定期刮管措施，解决了循环回水管道堵塞的问题。 关键词：铝厂 循环回水 氧化铝循环水由母液蒸发、赤泥洗涤等工序冷却水组成。其中蒸发工序用水占循环水量的60%～80%。由于氧化铝的生产工艺、管理水平偏低等方面的原因，循环回水管道输水不畅成为国内氧化铝生产厂的共性问题。因此，我们将生产实践中暴露出来的问题加以分析归纳，并将工程实践中总结出来的解决办法介绍如下。 1 原因分析 1.1 设计方面 1.1.1 清浊分流不彻底 循环水供水用户包括母液蒸发、熟料烧成、赤泥洗涤、粗液脱硅等工序。烧成和洗涤工序排出来的循环回水，含有大量的悬浮物。例如烧成窑冷却机排出来的回水SS＞1000mg/L，设计上虽有一次沉淀，由于沉淀池的排泥方式不完善.freelm时，检查井的井筒尺寸没有适当放大，而是按一般的规范和标准图执行的。当时直径Φ1000的刮管器从检查井内放不下去，无法进入管道内。后来决定扒开井筒，既影响路面交通，又造成工程量过大，有时水位高出管顶2m，难度更大。 1.1.3 水跃问题没有考虑到 水跃是棱柱型管道(渠道)输水过程中水流由急流转化为缓流时出现水位升高的一种水力学现象。 循环水管道：循环水量10000～11000m3/h，圆形混凝土管，非满流，上游管段：Φ1000，i＝1.5%，下游管段Φ 1200，i＝6‰。查《给水排水设计手册》1知上游:v=4.75m/s, h/D=0.80，下游:v=2.60m/s，h/D=0.95，根据《水力学》2，判断急流，缓流的系数——佛罗德数Fr Fr=v/(gh)0.5 式中:g—重力加速度,m/s2； v —流速,m/s; h—水深,.freel。 根据此式计算:上游Fr=1.63＞1，下游Fr=0.78＜1。 判断准则:Fr＞1为急流,Fr＜1为缓流。 由此判断此上下游管段之间发生水跃确定无疑。现场测定的结果与计算基本一致：由于水跃的存在使下游管口淹没在水中，且淹没深度达300～350mm,水位升高，被迫使井口加高出地面1.5m,即使这样，好多杂物仍在此井积存，水流溅出来的浪花迸出井外，既造成水量损失又影响环境，输水不畅。另外根据《水力学》介绍的图表(P343)得知：在此井内产生的水跃长度(水平方向)应为下游水深的3倍，即3×0.95×1.5=3.42m这个长度显然在此井内满足不了，所以必然引起上游的水位涌高，依次上溯，造成水流不畅。 1.2 施工方面 1.2.1 流槽做得不规范 《室外排水设计规范》(GBJ 14-87)第3.4.4条中规定：检查井底宜设流槽，污水检查井流槽顶可与0.85倍大管管径处相平，两水(合流)检查井流槽顶可与0.5倍大管径处相平。流槽顶部宽度宜满足检修要求。现场调查中发现；管径≤400mm时，一般还有流槽，管径≥600mm时，井底都是平底，管道也是管底相平连接，这种平底井在循环回水管道中充满度≥0.5时，就会发生回流、旋流、涡流现象，产生一个水位差，使水流不畅，虽然就单个井来说，这个水位差一般≤5cm，但管线较长时，就会积累成一个大数字，水位差大，说明水流不畅通。这种不做流槽的现象在管径大的检查井内还比较普遍。 1.2.2 三通连接不规范 氧化铝生产连续性很强，循环水停产机会很少。有扩建工程时，往往难具备合管、合流的条件，经常采用在现有检查井外再套一个新井，先接管，后打连接口的方法，一条新建的管道要和运行当中的循环回水管道连接，带水作业势必造成连接口做得不彻底，留下部分凹凸不平的边缘，这样水流受阻，通水面积小，在新旧井都会产生旋流和涡流现象，而这些凸出来的墙壁，池壁会阻拦一些水中的悬浮物，进一步加剧水流紊乱程度，甚至产生水位涌高，引起水流不畅。 1.3 现场管理方面 1.3.1 杂物进检查井、进回水管 考察国内氧化铝工业，氧化铝厂的生产现场都有一个由脏乱差向干净整洁的转变过程。现场检查井内捞出来的物品看，可以说地面上有啥，检查井内就会有啥，这些废弃物，比重大，流动性差，沉积在管道内，占据管道断面，阻塞水流。 1.3.2 乱排杂水，生成结垢 循环水中含有大量的NaOH和Na2CO3，最高达4～5g/L，所以不能随意往循环回水井中排入机械冷却水，生活杂用水，冲洗地坪水，因为这些水中含有Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2，一遇到了循环回水，则立即发生如下软化反应： Ca(HCO3)2+2NaOH→CaCO3↓+Na2CO3+2H2O Mg(HCO3)2+2NaOH→Mg(OH)2↓+Na2CO3+H2O+CO2↑ 分析下水管道中垢的主要成分(见表1)也