南水北調東線藺家壩泵站工程燈泡貫流泵機組安裝實踐

任德常 李慶勛

南水北調東線藺家壩泵站工程燈泡貫流泵機組安裝實踐

任德常 李慶勛

南水北調東線第一期工程藺家壩泵站工程采用了大型燈泡貫流泵機組，具有揚程低、流量大及水泵裝置效率高的特點，水力性能條件良好。根據模型裝置試驗結果，設計揚程2.4m時，裝置效率77.6%；平均揚程2.08m時，裝置效率74.9%；最高揚程3.1m時，裝置效率75.2%，達到了國際領先水平。因此，精心組織水泵機組的安裝工作對保證藺家壩貫流泵機組實際裝置效率起著至關重要的作用。

一、工程概況

南水北調東線第一期工程藺家壩泵站工程是南水北調東線工程的第九級泵站，位于江蘇省徐州市銅山縣境內，主要任務是向下級湖輸水，并結合排澇。工程為Ⅰ等，設計流量75m3/s，設計水位站上33.30m（廢黃河高程，下同），站下 30.90m，設計揚程 2.40m，平均揚程2.08m，泵站裝機4臺（其中1臺備用）2850ZGQ-2.5燈泡貫流機組，共5000kW。主要建筑物有主泵房、副廠房、安裝間、清污機橋、進水池、出水池、防洪閘和進出水渠等。

藺家壩貫流泵機組安裝的主要工程量為4套燈泡式貫流泵及附屬設備，4套額定電壓為10kV、單機額定功率為1250kV、額定轉速為750rpm的臥式同步電動機及附屬設備，4套傳輸功率為1250kW、高速軸轉速為750rpm、低速軸轉速約為120rpm的行星齒輪箱及附屬設備，以及配套的輔機設備油、氣、水、風系統(tǒng)等。

二、質量控制措施

1.組織措施

藺家壩泵站建立健全了工程質量保證、檢查與監(jiān)督體系，成立了質量管理領導小組，構成了建設、設計、監(jiān)理、施工、質量監(jiān)督各負其責，共同對工程質量進行控制的管理網絡。

2.管理措施

藺家壩貫流泵機組在設備廠內總裝1臺，建設單位組織監(jiān)理及施工單位技術人員到廠內學習，并在設備合同內明確要求設備廠家技術人員現(xiàn)場指導水泵安裝施工。

水泵安裝期間，建設、監(jiān)理及施工單位技術負責人進行旁站檢查，施工單位嚴格執(zhí)行“三檢制”，此外還委托第三方檢測單位水利部基本建設工程質量檢測中心對安裝質量進行檢測。

3.技術措施

施工單位根據廠內總裝經驗體會，總結了一些機組安裝的質量控制要點和難點，編制了水泵安裝專項實施方案，并根據安裝過程中的實施情況及時總結經驗，指導下步安裝工作。

4.經濟措施

藺家壩泵站主機組安裝時正處于工程建設的資金緊張時期，為使工程款能及時支付到位，確保施工不因資金鏈節(jié)出問題，藺家壩壓縮工程款支付審核時間，必要時改月結算為半月結算，緩解了工程施工的資金壓力。

三、水泵安裝過程

1.安裝說明

根據貫流泵的特點，藺家壩泵站水泵不能總裝出廠，第1臺泵在工廠內進行了總裝，其他3臺水泵在廠內進行了相鄰零件的部裝、套裝、組裝和一些必要的試驗，之后的裝配和調整工作均在工地進行。

水泵的安裝，按照先固定部分后轉動部分進行。其中，固定部分的垂直、同心及水平、高程，轉動部件的軸線同心、間隙等，是安裝過程中質量控制的關鍵，安裝時也遵循這個原則進行。

2.安裝注意事項

機組的安裝高程以葉輪中心安裝高程為準，通過測量有關零件的實際尺寸及預裝測量，求得各個底座基礎的安裝高程?；炷粱A要求：進、出水流道處圓度偏差不大于±5mm；基礎安裝高程偏差不大于0～-5mm；基礎水平偏差不大于1mm/m。

安裝工作中應注意，清點驗收待裝零件，安裝前須清洗干凈，表面涂防腐油；按圖安裝，根據安裝要求和安裝順序進行；各零部件安裝后，要做好詳細記錄，以確定安裝是否符合要求，作為今后運行參考；嚴格遵守設計安裝高程和安裝尺寸；安裝過程中遇到技術問題，應及時與有關單位取得聯(lián)系，協(xié)商解決；安裝過程中，嚴禁零件碰傷碰毛，非耐油件不得沾有油污，以免影響零件的精度和質量；凡屬二期混凝土的基礎，必須硬化后再進行下道工序；預埋件預埋部位表面不許涂漆，不許接觸各種油污。

3.安裝過程的檢測測量

藺家壩泵站每臺機組高程點布設12個，水平測量點布設10個，中心測量點布設5個，伸縮節(jié)長度測量4點。葉輪間隙測點按上下左右布設4個部位，每個部位按進口、中部、出口測量。同軸度測量分3個部位，分別為主軸與齒輪箱、齒輪箱與電機、主軸與調節(jié)機構，每個部位按上下左右測量4點。軸間間隙測量分3個部位，分別為主軸與齒輪箱、齒輪箱與電機、主軸與調節(jié)機構，每個部位按上下左右測量4點。

通過以上測控點的布設有效地控制了泵體安裝質量。

4.具體安裝工藝

水泵安裝按照進水出水管、泵體部件下半部、水泵轉動部件、電機齒輪輪調節(jié)機構、泵體部件上半部、澆筑進出口二期混凝土、輔機設備的先后順序進行安裝。各部位具體情況如圖1：

（1）進水管、出水管安裝

由于混凝土結構與橋機運行的局限，在吊裝進口底座和出口底座前，先分別將進口底座與導流錐管（下）、出口底座與出口接管（下）連接成整體，分別吊入進、出水流道內就位，粗略調整高程及水平，臨時固定。

（2）泵體部件下半部安裝

吊裝葉輪外殼下半部與導葉體連接，調整水平與垂直度(水平度0.05、垂直度0.10)，在葉輪外殼內側檢驗配合間隙均勻后（必要時進行調整）、將葉輪外殼與導葉體法蘭聯(lián)接緊固，伸縮接管組件應預先組裝好。之后拉鋼琴線，校對鋼琴線與右端泵體部分的同心度，調整左側進口底座及導流錐管的位置，保證與右端同心，調整同心度，保證其偏差不大于0.10，調整完成后拆掉鋼琴錢。

（3）水泵轉動部件安裝

將機械調節(jié)機構吊入泵體內放在支座上就位，調整高程水平及軸向位置；安裝好伸縮管；將水泵轉動部件吊入泵體內，前、后導軸承放在支座上就位，調整高程水平、軸向位置及與泵殼同心度；合上葉輪外殼（上）；葉片展開度在85%的時候，上下左右間隙誤差是0.20mm以內，左右方向移動轉子體調整，上下方向通過墊片調整，盤車測量并調整葉片與外殼的間隙，盤車前導軸承及推力軸承加潤滑油，葉輪與轉輪室間隙實測值為2.08～2.70mm（半徑），滿足設計要求的2～2.85mm（半徑）。符合要求后再打開葉輪外殼（上）；連接調節(jié)機構與水泵轉動部件。

（4）電機、齒輪箱安裝

首先將電機吊入泵體內放在支座上就位，調整高程水平及軸向位置；然后將齒輪箱吊入泵體內放在支座上就位，調整高程水平及軸向位置；以安裝好的泵軸為基準，調整齒輪箱軸與泵軸的同心度及軸向位置；再以安裝好的齒輪箱為基準，調整電機軸與齒輪箱軸的同心度及軸向位置；最后連接好各種油、氣、水管、電線、電纜等。

（5）泵體部件上半部的安裝

按順序依次安裝導流錐管（上）、葉輪外殼（上）、導葉體（上）、出口接管（上）；將葉輪外殼（上）、導葉體（上）與導流錐管、進口底座、出口接管、出口底座連接，精確調整其位置、高程，以滿足規(guī)范要求；用錨筋對進口底座、出口底座進行外部拉緊固定。

（6）澆筑進出口二期混凝土

機泵整體安裝調整完成后，即進行進出口二期混凝土的澆筑，模板采用木模配制，加固采用M14mm對銷螺栓結合鋼管圍檁加固的方法，對銷螺栓與結構鋼筋焊連牢固；混凝土采用內摻JL-2型抗裂抗?jié)B劑的較高等級混凝土，人工入倉振搗，澆筑時泵殼兩側均勻下料、同步上升，澆筑過程中，派專人對泵體的高程和位置進行不間斷觀測，以確保機泵安裝的高程和位置不發(fā)生任何變化。澆筑完成后及時覆蓋薄膜和草簾保溫，并延長模板拆除的時間，很好地保證了二期混凝土的質量。

5.輔機設備安裝

藺家壩泵站工程內的輔機設備含油系統(tǒng)（稀油站）、供排水系統(tǒng)（技術供水、滲漏及檢修排水）、供氣系統(tǒng)（圍帶供氣）及通風系統(tǒng)（水泵機組通、排風機）等的安裝。

主要安裝工藝為：施工準備→放線→輔機設備安裝→管路系統(tǒng)的制作、安裝→系統(tǒng)連接→與負載聯(lián)接試驗。

6.機組試運行

輔機設備的調試分兩個階段：輔機的無負荷調試；輔機連接負荷后的機、電、液(氣)聯(lián)動調試。輔機設備主要調試內容有負荷開度、行程傳感器、限位開關的調試；輔機系統(tǒng)各壓力閥、流量閥、壓力繼電器和系統(tǒng)中各信號反饋元器件等的調試；按安裝調試大綱及規(guī)范要求進行的調試；相關電氣現(xiàn)地控制站的調試。

主機組試運行分四個階段：首先是4臺電機的2小時空載試運行；其次是2臺機組1小時預試運行；再次是2臺機組23小時負載試運行，最后進行4臺機組的聯(lián)合試運行。

機組在試運行過程中，各部位溫度、振動、噪聲及電氣參數(shù)均正常；所有輔助設備運轉情況良好，冷卻水壓、水量、水溫正常，滿足機組正常運行要求；電氣測量、監(jiān)視、保護、控制等設備動作正常。

四、結論

藺家壩試運行水文測量邀請安徽省蚌埠市水文局負責進行河道斷面測流量，并與泵站五聲道流量計測量的數(shù)量相互校核。經測量，單臺機組在1.20m水頭下運行，葉片角度為-23°時，流量為2.5m3/s；葉片角度為-4°時，流量達到26m3/s；隨著葉片角度增大，流量逐漸增大。四臺機組在1.20m水頭聯(lián)合運行，葉片角度為-4°時，流量達到106m3/s。基本符合根據模型水泵試驗成果換算出來的原型水泵能量曲線。

通過采取各種質量控制措施，藺家壩泵站貫流泵機組安裝質量得到了有效控制，使得水泵模型的高效率和良好水力性能可以最大程度的實現(xiàn)，得到了試運行驗收組專家的肯定，順利通過了驗收

（專欄編輯：周 權）

淮委治淮工程建設管理局 233001 淮河水利水電開發(fā)總公司 233000）