冷卻水塔是西氣東輸管道電驅壓縮機組的重要附屬設施，作用是給電機外循環水冷卻，一方面冷卻后的外循環水進入電機內部換熱器，對內部熱空氣進行冷卻，保證電機繞組等重要部位的溫度保持在允許的范圍之內，另一方面，外循環水進入變頻器，對內部的去離子水進行冷卻，從而保證變頻器內部元器件不會因為溫度過高而失效，因此，冷卻水塔對于電機及壓縮機組的運行有著重要的意義。

　　1、 冷卻水塔的結構和原理

　　可以看出，循環水通過水泵房內泵加壓后，循環水流過冷水機組，然后分為兩部分，一方面給電機冷卻，另一方面給變頻器冷卻，冷卻后的回水由于帶走電機和變頻器的熱量，溫度較高，回水過程中，又經過冷卻水塔對其進行冷卻，最后回到水泵房，反復循環此過程，確保電機和變頻器正常運行所需的溫度。

　　圖中顯示，每個冷卻塔內部管網主要分為兩個系統：

　　第一，冷卻塔主循環水系統，是直接用來與電機和變頻器進行換熱的水系統，它的構成主要是由匯管、銅管以及銅管之間分布的填料組成，以增大散熱面積。

　　第二，冷卻塔外循環水系統，它是給主循環水冷卻的，主要是通過水泵把冷卻塔底部的水抽到冷卻塔上部殼體夾層內，沿著殼體下方的小孔往下噴淋，通過水流過填料和銅管的過程中，帶走熱量，起到冷卻的效果;同時，在每個冷卻塔上部的兩個冷卻風扇也在很大程度上帶走了熱量，起到冷卻效果。

　　2、 淮陽壓氣站冷卻水塔銅管凍裂分析

　　在寒冷的冬天，冷卻塔銅管由于橫截面積小，而且水平擺放，內部的水在流速緩慢或堵塞的情況下容易結冰而產生凍漲，在西氣東輸許多電驅機組的站場上都出現過，但是出現的大多數都是備用冷卻塔凍脹的問題，解決的方法是對備用冷卻塔內部循環水放空，并用儀表風對管網內部進行吹掃，直到干燥為止;另一種方法就是在不放空的情況下，保持管網內水流的壓力和流速，從而防止冷卻塔銅管凍裂。

　　盡管以上兩種方法可以在很大程度上解決凍漲的問題，但是并非所有的情況都能避免，下面就是淮陽壓氣站冷卻水塔銅管凍裂的實例。

　　2.1 事件經過：

　　2010年2月10日，淮陽地區下大雪，此時站內兩臺壓縮機處于熱備狀態，冷卻水塔系統在串聯狀態運行之中，冷卻塔底部的外循環水已經放空，四個風扇沒有運行，兩臺熱泵機組均運行，站里組織人員對水塔覆蓋篷布，對冷卻水塔進行了保暖。

　　2月10日夜里，雪開始下大，站內路面有結冰現象，估測有4—5級的偏北風，環境溫度在-7℃—-10℃，氣候條件比較惡劣，主循環泵的出口溫度在10℃以上。晚上22點50分左右，外電發生第一次波動，此次造成空壓機停機，深井泵停運。經向當地電力部門了解，是因為天氣造成的電網電壓波動，在晚間十點到凌晨三點間，總共有四次外電波動比較大，還有數次小的外電波動，直接造成站內空壓機、冷卻塔循環水泵、深井泵、熱泵機組及干氣密封電加熱器斷電停運，由于這些設備都不具備來電恢復的功能，所以每次波動后，需由站內人員去現場手動開啟設備，盡管動作比較迅速，但還是難以避免地造成了冷卻水塔在期間有數次停運，每次時間在10—15分鐘左右，當時氣溫在零下9度，每次啟機后均密切觀察了循環水泵出口溫度在10℃以上。

　　2月11日，雪停、刮風，氣溫有所回升，下午2點，值班人員發現冷卻水塔出口壓力持續下降，便立即前去現場查看情況，進入水塔后發現有流水的聲音，抽除部分塑料填充物后發現一排銅管在轉彎處已經凍裂。進一步檢查發現兩個冷卻水塔均有銅管內結冰造成的開裂，其后，各方面人員經過一天一夜的搶修，于12日20：00時，冷卻水塔全部恢復完畢。

　　2.2 原因分析

　　分析這次銅管凍裂的原因，主要是由于外電波動，造成在室外氣溫只有-7℃的情況下出現的多次冷卻水循環水泵、熱泵機組停機，直接造成了冷卻水塔內銅管出現表面結冰，管體溫度迅速下降。由于某一根管路堵塞并不會影響整體的循環水流動，而且幾根凍裂的銅管段已經被冰完全封閉，并不會造成循環水壓力和流量的顯著變化，因此站內人員雖然檢查了水塔進出口主匯管的溫度，流量等參數，但是仍不能發現銅管已經凍裂。

　　3、 改進措施

　　針對冷卻水塔銅管凍裂的原因，特提出以下幾點改進措施：

　　1) 從空壓機房接一路儀表風管線到循環水塔，并制作好快速接頭，這樣在緊急情況下，能利用儀表風對管線進行吹掃。在寒冷的冬天，如果冷卻水塔備用，要及時放掉其中水，并用儀表風吹掃管線，保證銅管內干燥;

　　2) 在冷卻水塔四周建立彩鋼房，內設空調或者加裝暖氣片，這樣可以冬天保溫夏天制冷，有效解決寒冷天氣散熱管凍裂和炎熱天氣電機溫度過高的影響。

　　3) 如果不方便建彩鋼房，可以做個冷卻塔罩，外面用帆布，可以擋雨，里面用保溫棉等材料，將備用冷卻塔罩住，這樣保證內循環水有一定溫度，而且內循環水一直在循環，備用塔內就可以保持在0℃以上，銅管就不會凍裂。

　　4) 從發電機房接出一路電源線給循環水泵供電，這樣在外電中斷時可以緊急用發電機帶動循環水泵運轉，以確保管網內部循環水的流動及壓力，防止凍裂。

　　綜上所述，考慮實際情況，可采用給冷卻塔做保溫罩，以及接臨時電源以保證循環水泵在外電停電狀態下能持續運行的辦法，來保證冷卻塔的安全平穩運行。