某工程泵站水泵安裝及調(diào)試技術(shù)探討

鐘 勇， 王桂芳

(云南水投牛欄江-滇池補水工程有限公司， 云南 昆明 663600)

0 前 言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,水利水電工程中水泵的應(yīng)用愈加廣泛。水泵能起到傳遞能量、轉(zhuǎn)換能量、輸送水體的作用，水泵的正確安裝是水利水電工程安全有效運行的保證。本文結(jié)合牛欄江-滇池補水工程，對水泵的安裝及調(diào)試過程中的施工技術(shù)及施工工藝進行了論述。

牛欄江-滇池補水工程是一項滇池水綜合治理中的近期外流域調(diào)水工程，是滇中調(diào)水的近期重點工程，對增加滇池流域水資源量，提高水資源承載能力，改善水環(huán)境容量，協(xié)調(diào)昆明市及曲靖市的社會經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義。工程由德澤水庫水源樞紐、壩后電站工程、干河泵站工程及干河泵站至昆明(盤龍江)的輸水線路組成，多年平均設(shè)計引水量為5.72億m3。

干河地下提水泵站位于曲靖市會澤縣與昆明尋甸縣的界河牛欄江左岸一級支流的右岸干河村附近(尋甸縣境內(nèi))，泵站距尋甸縣城57 km。工程主要包括：進水建筑物、地下大廠房及附屬工程、出水建筑物、地面副廠房、施工支洞的土建，壓力鋼管的制作及安裝，機電設(shè)備的安裝，閘門、閘閥及啟閉機的安裝，以及相應(yīng)的棄渣場水土保持工程及施工道路等內(nèi)容。

河泵站設(shè)計提水流量23 m3/s，最高揚程233.2 m，最低揚程187.4 m，設(shè)計揚程221.2 m；安裝4臺立軸、單級、單吸離心式水泵電動泵組，電動機單機容量約22 MW。

1 泵站概述

干河泵站水泵為單吸單級立式離心泵，主要由引水部件、導(dǎo)水部件、轉(zhuǎn)動部件、主軸密封、水導(dǎo)軸承及其附件構(gòu)成，采用進口半球閥及其出口工作球閥進行流體切斷。

引水部件由進水肘管、錐管、座環(huán)蝸殼構(gòu)成，其中進水肘管、錐管為現(xiàn)場安裝焊接，座環(huán)蝸殼為整體到貨安裝，無需現(xiàn)場機加工。安裝前對座環(huán)蝸殼進行密封性試驗，試驗壓力為5.5 MPa,持續(xù)30 min。

導(dǎo)水部件由下止漏環(huán)、頂蓋構(gòu)成，下止漏環(huán)為臺階式止漏環(huán)，頂蓋安裝有上止漏環(huán)，為梳齒式止漏環(huán)。頂蓋設(shè)有頂蓋泄壓排水孔，上止漏環(huán)間隙測量孔以及頂蓋測壓孔。頂蓋與座環(huán)采用雙盤根進行密封，頂蓋安裝完畢后進行密封試驗，試驗壓力3.5 MPa,持續(xù)10 min。

轉(zhuǎn)動部件主要由轉(zhuǎn)輪、主軸、轉(zhuǎn)子構(gòu)成，轉(zhuǎn)輪主軸采用在法蘭面噴涂摩擦劑傳遞力矩，由12顆M60螺栓進行聯(lián)軸，用專用工具進行拉伸，螺栓伸長值為0.25±0.02 mm。

主軸密封分為檢修密封與工作密封。檢修密封為外充式三角形圍帶，采用工地現(xiàn)場黏接安裝，檢修密封圍帶工作壓力為0.8 MPa。工作密封由三層同軸密封組成，工作密封潤滑水工作壓力為0.8～1.0 MPa。

水導(dǎo)軸承由軸承體、軸瓦、冷卻器等構(gòu)成。軸瓦為8塊巴氏合金軸瓦，軸瓦設(shè)計間隙為0.15～0.2 mm。冷卻方式采用內(nèi)置水冷器，冷卻水工作壓力為0.8 MPa。

水泵附件主要由機坑內(nèi)管路、地板扶梯、油霧收集裝置構(gòu)成。

2 施工技術(shù)要求及施工工藝

2.1 進水肘管和錐管安裝

用全站儀定出整個機組的中心線和機組的X、Y線坐標(biāo)位置，選定基礎(chǔ)點正確牢固。

(1)按機組基礎(chǔ)圖澆注一期混凝土，同時預(yù)埋進水管安裝用基礎(chǔ)板、錨鉤等，待混凝土強度達到設(shè)計值的70% 后進行進水肘管的安裝工作。在安裝間平臺上進行單節(jié)拼裝、焊接,對幾何尺寸檢查、記錄，并按要求進行無損探傷檢查。

(2)將組焊好的肘管進水管口首先吊入機坑，調(diào)整合格后將該節(jié)固定，依次組焊并分別吊入其他各段肘管進行安裝?？刂粕瞎芸谥行募胺轿黄畈淮笥? mm、高程偏差不超過+150 mm、圓度偏差不超過±6 mm，并對焊縫進行UT檢查。

(3)肘管裝配調(diào)整合格后，加焊肘管內(nèi)部支撐和外部拉筋，在肘管上裝焊測量管路及排水管路后進行二期混凝土澆注。澆注時，須控制澆注速度、澆高，并按圖紙預(yù)埋地錨和基礎(chǔ)板。

(4)錐管安裝前，對已安裝完畢的尾水肘管進行復(fù)測，在平臺上組焊錐管里襯、平板錨和錨鉤，要求焊縫內(nèi)表面的錯牙量不大于2.5 mm、光滑平順，上下管口的圓度偏差不大于±6 mm。

(5)將錐管下段吊入機坑，調(diào)整后，其中心與機組中心偏差不大于8 mm，上管口平齊且高程偏差在0～15 mm范圍內(nèi)，裝焊測壓管路后澆注第二階段二期混凝土。澆注液態(tài)混凝土控制上升速度不超過200 mm/h、每次澆注高度不超過400 mm。預(yù)埋的基礎(chǔ)板高程偏差不超過0～5 mm，中心和分布位置偏差不大于8 mm，水平偏差不大于1 mm/m。

2.2 座環(huán)蝸殼安裝

(1)座環(huán)蝸殼為整體到貨，調(diào)整座環(huán)中心與機組中心偏差不大于3 mm，并使座環(huán)上法蘭面X、Y線與機組X、Y線的偏差不大于±2 mm。

(2)初步調(diào)整座環(huán)蝸殼下面的斜楔，使座環(huán)上法蘭面的徑向水平偏差不大于1.0 mm，高程偏差不大于±3 mm后，與基礎(chǔ)固定、與地錨搭焊。

(3)調(diào)整座環(huán)下面的斜楔，并把緊螺母，精調(diào)座環(huán)上法蘭面的周向水平偏差不大于0.05 mm/m(測點不少于16點)，檢查座環(huán)的中心、方位和高程合格后，螺母按要求把緊，并點焊固定地腳螺栓、千斤頂、銷釘?shù)取?座環(huán)蝸殼二期混凝土澆筑時，架設(shè)百分表并派專人進行24 h監(jiān)測蝸殼位移情況。

2.3 機坑里襯安裝

將機坑里襯三段組焊接合格后吊入機坑，并調(diào)整其中心與機組中心的偏差不大于15 mm，并與座環(huán)焊接。機坑里襯外壁裝焊錨鉤、拉筋，內(nèi)壁加焊足夠數(shù)量的支撐。澆注混凝土強度合格后，焊接錐管里襯與錐管里襯不銹鋼段的連接環(huán)縫并做PT檢查。

2.4 中拆機構(gòu)安裝

按圖紙要求安裝中拆機構(gòu)軌道、跑車機構(gòu)及電動葫蘆、控制柜，并接入臨時電源進行調(diào)試。

2.5 導(dǎo)水部件安裝

2.5.1 下止漏環(huán)安裝

(1)測量座環(huán)圓度符合要求，吊入下止漏環(huán)進行裝配。

(2)復(fù)測下止漏環(huán)圓度達到要求后，打緊組合螺栓，使用0.05 mm塞尺檢查組合面間隙，塞尺應(yīng)不能通過。

(3)下止漏環(huán)焊接時采用對稱焊接，焊接完畢后復(fù)測下止漏環(huán)圓度(將下止漏環(huán)等分8點，分上、中、下三部分測量下止漏圓度)，測量下止漏環(huán)水平(小于0.35 mm)，符合標(biāo)準(zhǔn)后將內(nèi)六角螺栓孔用環(huán)氧樹脂澆平。以下止漏環(huán)為基準(zhǔn)調(diào)整機組中心(頂蓋、軸承支架、工作密封支架中心)。

2.5.2 頂蓋預(yù)裝

(1)清掃頂蓋與座環(huán)組合面，復(fù)測頂蓋上止漏環(huán)圓度，頂蓋吊入并安裝，調(diào)整上、下止漏環(huán)同心度小于0.03 mm。調(diào)整完畢后，對頂蓋螺栓全部進行試戴并打緊至少1/3螺栓，且用0.05 mm塞尺檢查頂蓋與座環(huán)組合面間隙。

(2)按圖紙要求鉆制頂蓋銷釘孔，用鉸刀鉸制后放入銷釘。

(3)再次復(fù)測上、下止漏環(huán)同心度，符合要求后進行水導(dǎo)軸承及支架、主軸密封支架預(yù)裝。

2.6 轉(zhuǎn)動部件裝配

2.6.1 轉(zhuǎn)輪調(diào)整

(1)用汽油或酒精徹底清洗轉(zhuǎn)輪后吊入機坑，緩慢平穩(wěn)地放在有四組銅墊片的下止漏環(huán)上，調(diào)整轉(zhuǎn)輪上平面低于實際高程約10 mm。

(2)采用測量轉(zhuǎn)輪和下止漏環(huán)間隙方法，使轉(zhuǎn)輪與下止漏環(huán)中心偏差不大于0.03 mm、轉(zhuǎn)輪水平不大于0.03 mm/m。

2.6.2 主軸吊裝

用汽油或酒精徹底清洗主軸，保持清洗后的部位干凈并用白布覆蓋，以防出現(xiàn)銹斑。將水導(dǎo)軸承內(nèi)油箱在主軸上進行組圓安裝固定， 轉(zhuǎn)輪和主軸組合面噴涂摩擦劑干燥后，將主軸吊起，正確而平穩(wěn)地落在轉(zhuǎn)輪法蘭上，注意保護法蘭面止口。噴涂保證配料比例正確、噴涂均勻。

2.6.3 轉(zhuǎn)輪主軸聯(lián)軸

清洗、安裝全部聯(lián)軸螺栓，螺紋涂抹HT2431螺紋鎖固膠。對稱分兩次(50%、100%)把合聯(lián)軸螺栓，使螺栓伸長值達到設(shè)計要求(0.25±0.02 mm)并記錄。應(yīng)堅持對稱把合的原則，所有測量均在常溫下進行。螺栓拉伸至要求后，安裝下護蓋。

2.6.4 頂蓋安裝

(1)清掃干凈頂蓋與座環(huán)組合面，在座環(huán)盤根槽涂抹黃油，將盤根放入盤根槽固定。

(2)將頂蓋吊入安裝于座環(huán)上，當(dāng)頂蓋的上止漏環(huán)即將插入轉(zhuǎn)輪止漏環(huán)時，用頂蓋與座環(huán)的銷引導(dǎo)頂蓋慢慢落下，防止發(fā)生碰撞。頂蓋就位后，測量上止漏環(huán)與轉(zhuǎn)輪間隙，間隙符合規(guī)范要求(0.8±0.1 mm)后，將所有螺栓把緊至設(shè)計要求(1 500 N/m)。

(3)頂蓋密封試驗：試驗壓力為3.5 MPa,持續(xù)10 min無滲漏。打壓完畢后將試壓孔密封處理。

2.6.5 水導(dǎo)軸承支架、主軸密封支撐架安裝

按照之前預(yù)裝的位置進行水導(dǎo)軸承支架、主軸密封支撐架安裝。

2.6.6 中間軸安裝

徹底清洗中間軸，吊起中間軸平穩(wěn)地落在主軸法蘭上，注意保護法蘭止口。螺紋涂抹螺栓鎖固膠后裝上聯(lián)軸螺栓，對稱分兩次把合聯(lián)軸螺栓，使螺栓伸長值達到設(shè)計要求(0.27±0.02 mm)并記錄。把緊螺栓采用對稱把緊的原則，所有測量都在常溫下進行，護蓋在盤車調(diào)整結(jié)束后安裝。

2.7 機組中心調(diào)整

軸線調(diào)整結(jié)束后，對機組進行中心調(diào)整；通過測量轉(zhuǎn)輪與上止漏環(huán)間隙，頂上導(dǎo)瓦把大軸調(diào)整至中心偏差小于0.05 mm；中心調(diào)整完畢后，對稱擰緊水導(dǎo)、上導(dǎo)、下導(dǎo)所有瓦，對轉(zhuǎn)輪用楔子板固定，并用百分表監(jiān)視過程中機組中心不能有所移動。

2.8 主軸密封安裝

主軸密封安裝在聯(lián)軸盤車結(jié)束之后進行。

(1)檢修密封安裝。檢修密封采用外充式心形密封帶，在現(xiàn)場進行黏接，調(diào)整空氣圍帶與主軸間隙為1～1.3 mm。安裝完畢后做壓力試驗，充氣壓力為0.8 MPa，持續(xù)10 min，無漏氣且用0.02 mm塞尺無法通過。

(2)工作密封安裝。工作密封由三層同軸密封環(huán)組成，按圖紙位置安裝。所有分瓣部件組合時組合面涂抹HT5151密封膠，螺栓涂抹HT2431螺栓鎖固膠。安裝完畢后，用塞尺檢查工作密封與主軸抗磨板間隙，0.02 mm塞尺不能通過。

2.9 水導(dǎo)軸承裝配

(1)水導(dǎo)軸承的安裝調(diào)整在機組盤車合格后進行，導(dǎo)軸瓦的位置按最后盤車擺度值確定，安裝軸承時，轉(zhuǎn)動部分已做可靠固定。

(2)內(nèi)油箱應(yīng)于主軸未吊入機坑前焊接完畢，焊縫作PT探傷，合格后固定于主軸上。

(3)冷卻器安裝之前做耐壓密封試驗，壓力為1.2 MPa和零壓，各30 min無滲漏。冷卻器與其管路裝配完畢后對冷卻器和管路進行打壓，打壓壓力為1.2 MPa和零壓，試驗時間各為30 min無滲漏。

(4)安裝時對軸瓦表面精心保護，軸瓦未刮研。軸瓦安裝前將瓦面清洗干凈，軸承間隙的調(diào)整方法為通過調(diào)節(jié)螺桿調(diào)整斜楔高度來完成，軸瓦與軸領(lǐng)安裝間隙為0.15～0.20 mm，完成后用螺母鎖定斜楔。

2.10 機坑內(nèi)管路安裝

(1)所有水泵油、水、氣自動化管路均按圖紙安裝，布置合理、美觀、整齊；管路現(xiàn)場配制后進行拆卸試壓, 試驗壓力一般為工作壓力的1.25倍, 試壓合格后進行清理或酸洗。

(2)對水泵的油壓裝置設(shè)備,確保管口位置正確，油泵、電機工作正常。機組油、氣、水管路自動化系統(tǒng)形成之后,進行通油、通水或通氣試驗檢查, 所有連接處無滲漏, 同時調(diào)整各類閘閥、節(jié)流閥、液壓閥、電磁閥、流量計等元件參數(shù)，使其符合圖紙要求。機組用油均進行嚴(yán)格過濾并化驗合格。

3 質(zhì)量控制

項目部在整個工程的施工過程中，按照質(zhì)量管理要求，采取了以下措施加強質(zhì)量控制。

(1)編制質(zhì)量管理制度。為施工質(zhì)量過程管理提供了比較全面的管理依據(jù)，確保質(zhì)量管理有據(jù)可依。

(2)健全質(zhì)量管理措施：加強施工現(xiàn)場質(zhì)量檢查，并收集各項原始記錄；進行質(zhì)量管理培訓(xùn)和實施指導(dǎo)，提高員工理論知識和實際工作能力；組織質(zhì)量管理體系內(nèi)部考核，檢查存在的問題，并及時整改；組織各項目部作業(yè)班組檢查評比，相互學(xué)習(xí)，共同提高；加強技術(shù)交底、技術(shù)指導(dǎo)，確保嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙、規(guī)程規(guī)范進行生產(chǎn)施工，不斷提高工藝水平。

在過程中加強質(zhì)量控制：工程開工前，依據(jù)設(shè)計圖紙、招標(biāo)文件、施工規(guī)范和施工措施及質(zhì)量管理規(guī)定和考核辦法，每個分部工程或重要隱蔽工程編制質(zhì)量保證措施，并編制施工作業(yè)指導(dǎo)書、操作規(guī)程等。

(3)對施工質(zhì)量進行全過程的管理控制，確保整個施工過程連續(xù)、穩(wěn)定地處于受控狀態(tài)；采用標(biāo)準(zhǔn)工法，實行規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。整個施工作業(yè)過程，貫穿工前交底、工中檢查、工后驗收的“一條龍”操作管理方法，加強過程控制，推進施工工序作業(yè)程序化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，把新技術(shù)、新工藝、新材料運用到各項施工生產(chǎn)中去，切實保證標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)質(zhì)量。開展全面質(zhì)量管理，按照PDCA循環(huán)進行質(zhì)量控制。

4 結(jié) 語

本文結(jié)合工程實例，闡述了水泵的安裝及調(diào)試技術(shù)，在施工過程中應(yīng)嚴(yán)格按照質(zhì)量管理要求，制定了質(zhì)量管理制度和質(zhì)量管理措施。通過對施工質(zhì)量進行全過程的管理控制，加強過程控制，確保整個施工過程連續(xù)、穩(wěn)定地處于受控狀態(tài)，并把新技術(shù)、新工藝、新材料運用到各項施工生產(chǎn)中，保證了工程的順利進行，達到了預(yù)期目的。