自來水廠送水泵組改造

摘 要：水廠一期送水泵房共5臺單級雙吸式離心泵，1999年投產(chǎn)以來，機組每半年內(nèi)出現(xiàn)一次大修，水泵在運行中出現(xiàn)滴水量過大、振動及噪音超過限定值等現(xiàn)象。每次更換需拆蓋更換填料、軸承。2020年5月水廠對其中3臺性能較差的水泵機組進(jìn)行整體更換，2020年10月改造完成?，F(xiàn)在，每臺機組運行時間超5000h，整體效果達(dá)到預(yù)期目的。同時對老舊機組改造，提升企業(yè)生產(chǎn)效益及經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：水廠;離心泵;檢修;機組改造;經(jīng)濟(jì)效益

水廠位于石巖街道北部，石巖水庫附近，廠區(qū)高程43m，占地面積3.5萬m2，規(guī)劃總規(guī)模20萬m3/d，現(xiàn)狀規(guī)模15萬m3/d，其中一期設(shè)計規(guī)模10萬m3/d，1999年建成投產(chǎn)。其中一期送水泵房屬于一期建廠構(gòu)筑物。目前泵房內(nèi)有5臺泵組基坑，其中2#、5#水泵基坑為早期投產(chǎn)時設(shè)備，此次主要針對已改造的1號、3號、4號共3臺水泵機組進(jìn)行整體機組更換，1號、4號為定頻泵，參數(shù)：Q=1080m3/h，H=50m，n=1490rpm，η=86.1%，3號為變頻泵，參數(shù)：H=52m，其他參數(shù)與定頻泵相同。3臺泵采用單級雙吸式離心臥式蝸殼泵，維修時可抽出轉(zhuǎn)子部件而無需將整臺水泵吊起。

1水泵運行存在問題分析

1.1水泵基礎(chǔ)不平整

早期建廠時，泵體的基礎(chǔ)采用用混凝土基座，長時間使用出現(xiàn)風(fēng)化、嚴(yán)重裂損、不密實等現(xiàn)象，導(dǎo)致固定螺栓松動，進(jìn)而導(dǎo)致水泵電機震動加劇，影響機組的正常運轉(zhuǎn)。

1.2軸承磨損

水泵機組采用脂潤滑，長時間運行，軸承出現(xiàn)不同程度損壞。主要原因： ①徑向荷載過大，超過軸承承載能力; ②軸承材料承載能力低; ③軸向開槽截面小; ④水中硬質(zhì)沙粒嵌入軸承材料中，磨損軸頸，而表面被磨毛糙的軸頸反過來又進(jìn)一步磨損軸承，形成惡性循環(huán)。

2水泵機組改造

2.1舊設(shè)備及混凝土拆除

對一期送水1#、3#、4#機組及混凝土拆除。機組整體分閘斷電，確認(rèn)已完成斷電后，關(guān)閉進(jìn)出水閥，四周做好相應(yīng)圍擋，拆除舊機組及混凝土底座。

2.2混凝土澆筑、底腳螺栓的固定

2.2.1混凝土基礎(chǔ)制作。設(shè)定足夠的平面尺寸，以保證水泵的安裝和固定。其尺寸大小一般均按所選水泵安裝尺寸所提供的數(shù)據(jù)確定。基礎(chǔ)施工時，在指定的位置先挖好基坑，下面鋪一層厚度為5cm的碎石，用夯打?qū)?，然后混凝土澆筑。澆筑時，在靠近地面以及高出地面的部分放置?？颍？蚋鶕?jù)基礎(chǔ)尺寸釘好。②底腳螺栓的固定。機組底座的地腳螺栓的固定采用—次澆筑法。就是在澆注混凝土之前，將地腳螺栓固定在模型架上，在澆注混凝土?xí)r，不需預(yù)留螺栓孔，一次澆成，將地腳螺栓澆筑在混凝土基礎(chǔ)中。這種方法的優(yōu)點是縮短了施工期限;增強了底腳螺絲在基礎(chǔ)內(nèi)的穩(wěn)固性;保證了安裝質(zhì)量。泵組在安裝中，為避免上述方法的缺點，可采用強度較高的耐火磚墊在底座的四角，然后放置地腳螺栓，支好模板，一次澆筑成混凝土基礎(chǔ)。

2.2.2基礎(chǔ)檢驗、水泵就位安裝

基礎(chǔ)坐標(biāo)、標(biāo)高、尺寸、預(yù)留孔洞應(yīng)符合設(shè)計要求?；A(chǔ)表面平整、混凝土強度達(dá)到設(shè)備安裝要求。將水泵放置在基礎(chǔ)上，以聯(lián)軸器或電機座為基準(zhǔn)，用墊鐵將水泵找正找平。墊鐵應(yīng)靠近地腳螺栓的兩側(cè)，如果地腳螺栓間的中心距超過1m時，應(yīng)在地腳螺栓間增設(shè)墊鐵，墊鐵總高度—般控制在20～40mm，水泵安裝后同一組墊鐵點焊在一起，以免受力時松動。

2.2.3根據(jù)現(xiàn)場情況，水泵基礎(chǔ)的平面尺寸采用有隔振安裝的方式，安裝時高出泵房地面完成面50mm以上，且不得形成積水，鋼筋混凝土基座下安裝橡膠減振器（墊）或彈簧減震器，基礎(chǔ)外圍周邊設(shè)有排水設(shè)施，便于維修時泄水或排除事故漏水。

2.2.4水泵基礎(chǔ)表面和地腳螺栓預(yù)留孔中的油污、碎石、泥土、積水等應(yīng)清除干凈。預(yù)埋地腳螺栓的螺紋和螺母應(yīng)保護(hù)完好﹔放置墊鐵部位表面應(yīng)鑿平。

2.2.5泵組找平找正合格后，緊固地腳螺栓，擰緊力矩和螺栓軸向拉應(yīng)力符合標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)定要求。

聯(lián)軸器及對中偏差調(diào)試

雖然在出廠前泵廠已完成了其組裝及校準(zhǔn)，但由于運輸及安裝過程的影響，聯(lián)軸器應(yīng)重新校正。利用千分表檢測聯(lián)軸器的端跳及徑跳量。水廠采用疊片饒性聯(lián)軸器裝配時，對中偏差符合泵產(chǎn)品技術(shù)文件或相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定。

3泵組調(diào)試

水泵按安裝規(guī)范[1]、施工規(guī)范[2]進(jìn)行安裝調(diào)試。試驗總體結(jié)論：石巖湖水廠1號、3號、4號泵組在充滿水的情況下啟動試運行完成了全部規(guī)定的調(diào)試試驗項目，各項試驗結(jié)果滿足設(shè)備廠家和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，72h 試運行過程中各相關(guān)參數(shù)滿足設(shè)計及相關(guān)規(guī)程規(guī)范[3]要求。

根據(jù)振動測量計算，水泵機組改造振動值都小于1.12 mm/s，為A級，振動效果好。

4水泵機組更換后節(jié)能效果

更換后的1號、3號、4號機組作為送水泵房主要供水設(shè)備，其余兩臺作為備用機組。從2020年10月啟用至今，一期送水泵房整體配水單耗從原來387kw·h/（km3·MPa）降至375 kw·h/（km3·MPa），則全年節(jié)約電費=203421 kw·h?0.6元/（ kw·h）=12.21萬元。

5結(jié)語

2020 年10月完成水泵的優(yōu)化改造工作，自投產(chǎn)以來，水泵運行噪聲很小，振動不超過現(xiàn)行國家機械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《泵的振動測量與評價方法》（ JB /T8097—1999） 振動烈度A 級的規(guī)定。經(jīng)過一年供水運行，每臺水泵運行均已超過5 000 h，運行平穩(wěn)，狀態(tài)良好，證明這次水泵改造達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)，保障了安全供水。

參考文獻(xiàn)：

[1]離心泵機組[P]. 托馬斯·布拉德，彼得·蒙斯特. 中國專利：CN110431312B， 2021-09-28

[2]SL317-2004 泵站設(shè)備安裝及驗收規(guī)程[S].

[3]SL176-2007 水利水電工程施工質(zhì)量檢驗與評定規(guī)程[S]

作者簡介：

蔡姣（1991—），女，本科，學(xué)士學(xué)位，助理工程師，從事水廠設(shè)備管理崗。