隨著國家“一帶一路”發展規劃的提出和成功推進，國內工程總承包公司陸續拓展海外市場，但與此同時，海外市場的競爭也非常激烈，很多公司為獲得項目而采取特殊的模式承攬項目，如工程總承包+融資，兩優貸款等。

埃塞俄比亞某4700t/d水泥生產線項目是為降低業主的資金壓力而采取的一種新的嘗試，即購買國內二手水泥設備搬遷至埃塞俄比亞并異地重建，其中熟料生產線的設備(包括循環水泵房)購自位于內蒙古烏海的某4500t/d熟料生產線項目。

本文以埃塞俄比亞某4700t/d水泥生產線的循環水泵及配套電機的選型設計為例，介紹了高海拔地區對水泵安裝高度及配套電機功率的影響因素，給出了水泵安裝高度及配套電機功率的選擇計算方法。該項目位于埃塞俄比亞的Rejji市附近，海拔高度為2520m，最熱月的平均溫度為23.3℃，最冷月的平均溫度為7.4℃。由于缺少Rejji市的極端最高氣溫數據，本文以其附近的亞的斯亞貝巴的極端最高氣溫32℃作為參考。

本文中討論的埃塞某4700t/d水泥生產線的循環水泵，具體參數如下：型號為SLW200-400(I)，流量為280～520m3/h，揚程為54.5～39m，水泵轉速為1480r/min，電機功率為90kW，必需汽蝕余量NPSHR為4m，2用1備。

由于循環水泵的型號已確定，現根據該泵的參數來確定水泵的安裝高度。水泵的允許吸上真空高度與必需汽蝕余量的關系見式(1)：NPSHR=H_g-H_z+V₁2/2g-H_s。

式中H_g為水泵安裝地點的大氣壓力(mH₂O)，與海拔高程有關，見表1；H_z為水在相應溫度下的飽和蒸汽壓力水頭，m，其值與水溫有關，見表2；V₁為水泵吸入口流速，m/s；H_s為允許吸上真空高度，m。

埃塞項目中單臺循環水泵的流量為288.3m3/h，揚程為54.2m，水泵吸入口直徑為DN200，吸入口流速為2.38m/s，循環水泵樣本給出的NPSHR值為4m。另根據表1和表2可知，循環水泵安裝地點的H_g值為7.83m，H_z值為0.30m。根據式(1)可以計算出H值為3.82m。

當水泵采用非自灌式充水時，水泵的安裝高度如式(2)所示：Z_s=[H_s]-(V₁2/2g+∑h_s)。

式中Z_s為吸水高度，m；[H_s]為實際采用吸上真空高度，m，為考慮安全一般采用[H_s]≤(0～90)％h_s；∑h_s為吸水管沿程和局部水頭損失之和，m。

已知水泵吸水管直徑為DN300，吸水管流速為1.05m/s，經計算可知吸水管管路損失∑h_s為0.28m。[H_s]值按H_s的90％取值，據式(2)可計算出Z_s值為2.87m。

雖然計算出的水泵安裝高度為2.87m，即水泵軸線安裝高度可高于吸水處水位2.87m，但水泵不可能一直在最佳工況點運行，若水泵工況點向右偏移時，則水泵的NPSHR將超過4米，從而使水泵的安裝高度降低。循環冷卻水系統對水泥生產線的運行非常重要，若循環水泵出現故障而不能供應循環冷卻水，則原料磨、水泥磨、煤磨、回轉窯等設備因無法冷卻而不能正常運轉。為了保證循環冷卻水供水的安全性，并結合埃塞當地的氣候條件，水泵采用自灌式充水，循環水池采用地上水池，最低水位設為2.30m，比水泵軸線安裝高度值0.66m高出1.64m。

海拔高度超過2000m的地區劃為高原地區。高原氣候的特征是氣壓、氣溫和絕對濕度都隨海拔增高而減小，高海拔地區宜采用相應的高原型電器，普通型低壓電器的安裝地點的海拔不超過2000m。另《水泥工廠設計規范》GB50295-2016第6.1.11條第2款及其條文說明中規定，電動機運轉時產生的熱量是通過其本身所附帶的風葉及時排除的，在高原空氣的密度降低，冷卻作用降低，所以選用電動機時對出力應作校正。確定電動機功率時應考慮電機使用條件對電機的影響，電動機用于海拔超過1000m或環境溫度超過40℃、相對濕度超過95％時，應計算電機功率的降低程度，以滿足使用要求。

3.1 高海拔對絕緣介質強度的影響

海拔升高，空氣密度降低，造成絕緣強度降低。一般海拔每升高100m，絕緣強度約降低1％。

3.2 高海拔對電氣間隙的影響

低壓電器的電氣間隙和漏電距離的擊穿強度隨海拔增高而降低，其遞減率一般為海拔每升高100m降低0.5％～1％，最大不超過1％。

(1)高海拔地區由于大氣壓強低、空氣密度低、水的飽和蒸汽壓力受溫度變化影響，導致水泵的安裝高度與平原地區存在較大的差異。為了避免水泵出現氣蝕現象，保證水泵正常運轉，通常高海拔地區的循環水泵采用自灌式充水。

(2)高海拔地區對電機的絕緣、溫升和功率等均有較大的影響，電機需要考慮降容使用。

(3)高海拔地區使用的水泵應選擇必需氣蝕余量小的水泵，選擇水泵配套電機時應通過計算電機功率降低值和溫升影響以選取適合的電機。

作者：王洲亞1，秦江江2

來源：《1中國建筑股份有限公司國際工程分公司

；2中材海外工程有限公司》

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