任德常 李慶勛

南水北調(diào)東線藺家壩泵站工程燈泡貫流泵機(jī)組安裝實(shí)踐

任德常 李慶勛

南水北調(diào)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(jī)組，具有揚(yáng)程低、流量大及水泵裝置效率高的特點(diǎn)，水力性能條件良好。根據(jù)模型裝置試驗(yàn)結(jié)果，設(shè)計(jì)揚(yáng)程2.4m時(shí)，裝置效率77.6%；平均揚(yáng)程2.08m時(shí)，裝置效率74.9%；最高揚(yáng)程3.1m時(shí)，裝置效率75.2%，達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。因此，精心組織水泵機(jī)組的安裝工作對(duì)保證藺家壩貫流泵機(jī)組實(shí)際裝置效率起著至關(guān)重要的作用。

一、工程概況

南水北調(diào)東線第一期工程藺家壩泵站工程是南水北調(diào)東線工程的第九級(jí)泵站，位于江蘇省徐州市銅山縣境內(nèi)，主要任務(wù)是向下級(jí)湖輸水，并結(jié)合排澇。工程為Ⅰ等，設(shè)計(jì)流量75m3/s，設(shè)計(jì)水位站上33.30m（廢黃河高程，下同），站下 30.90m，設(shè)計(jì)揚(yáng)程 2.40m，平均揚(yáng)程2.08m，泵站裝機(jī)4臺(tái)（其中1臺(tái)備用）2850ZGQ-2.5燈泡貫流機(jī)組，共5000kW。主要建筑物有主泵房、副廠房、安裝間、清污機(jī)橋、進(jìn)水池、出水池、防洪閘和進(jìn)出水渠等。

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

二、質(zhì)量控制措施

1.組織措施

藺家壩泵站建立健全了工程質(zhì)量保證、檢查與監(jiān)督體系，成立了質(zhì)量管理領(lǐng)導(dǎo)小組，構(gòu)成了建設(shè)、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工、質(zhì)量監(jiān)督各負(fù)其責(zé)，共同對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行控制的管理網(wǎng)絡(luò)。

2.管理措施

藺家壩貫流泵機(jī)組在設(shè)備廠內(nèi)總裝1臺(tái)，建設(shè)單位組織監(jiān)理及施工單位技術(shù)人員到廠內(nèi)學(xué)習(xí)，并在設(shè)備合同內(nèi)明確要求設(shè)備廠家技術(shù)人員現(xiàn)場指導(dǎo)水泵安裝施工。

水泵安裝期間，建設(shè)、監(jiān)理及施工單位技術(shù)負(fù)責(zé)人進(jìn)行旁站檢查，施工單位嚴(yán)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(shè)工程質(zhì)量檢測中心對(duì)安裝質(zhì)量進(jìn)行檢測。

3.技術(shù)措施

施工單位根據(jù)廠內(nèi)總裝經(jīng)驗(yàn)體會(huì)，總結(jié)了一些機(jī)組安裝的質(zhì)量控制要點(diǎn)和難點(diǎn)，編制了水泵安裝專項(xiàng)實(shí)施方案，并根據(jù)安裝過程中的實(shí)施情況及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，指導(dǎo)下步安裝工作。

4.經(jīng)濟(jì)措施

藺家壩泵站主機(jī)組安裝時(shí)正處于工程建設(shè)的資金緊張時(shí)期，為使工程款能及時(shí)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(shí)間，必要時(shí)改月結(jié)算為半月結(jié)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(jù)貫流泵的特點(diǎn)，藺家壩泵站水泵不能總裝出廠，第1臺(tái)泵在工廠內(nèi)進(jìn)行了總裝，其他3臺(tái)水泵在廠內(nèi)進(jìn)行了相鄰零件的部裝、套裝、組裝和一些必要的試驗(yàn)，之后的裝配和調(diào)整工作均在工地進(jìn)行。

水泵的安裝，按照先固定部分后轉(zhuǎn)動(dòng)部分進(jìn)行。其中，固定部分的垂直、同心及水平、高程，轉(zhuǎn)動(dòng)部件的軸線同心、間隙等，是安裝過程中質(zhì)量控制的關(guān)鍵，安裝時(shí)也遵循這個(gè)原則進(jìn)行。

2.安裝注意事項(xiàng)

機(jī)組的安裝高程以葉輪中心安裝高程為準(zhǔn)，通過測量有關(guān)零件的實(shí)際尺寸及預(yù)裝測量，求得各個(gè)底座基礎(chǔ)的安裝高程。混凝土基礎(chǔ)要求：進(jìn)、出水流道處圓度偏差不大于±5mm；基礎(chǔ)安裝高程偏差不大于0～-5mm；基礎(chǔ)水平偏差不大于1mm/m。

安裝工作中應(yīng)注意，清點(diǎn)驗(yàn)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(jù)安裝要求和安裝順序進(jìn)行；各零部件安裝后，要做好詳細(xì)記錄，以確定安裝是否符合要求，作為今后運(yùn)行參考；嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)安裝高程和安裝尺寸；安裝過程中遇到技術(shù)問題，應(yīng)及時(shí)與有關(guān)單位取得聯(lián)系，協(xié)商解決；安裝過程中，嚴(yán)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(zhì)量；凡屬二期混凝土的基礎(chǔ)，必須硬化后再進(jìn)行下道工序；預(yù)埋件預(yù)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(tái)機(jī)組高程點(diǎn)布設(shè)12個(gè)，水平測量點(diǎn)布設(shè)10個(gè)，中心測量點(diǎn)布設(shè)5個(gè)，伸縮節(jié)長度測量4點(diǎn)。葉輪間隙測點(diǎn)按上下左右布設(shè)4個(gè)部位，每個(gè)部位按進(jìn)口、中部、出口測量。同軸度測量分3個(gè)部位，分別為主軸與齒輪箱、齒輪箱與電機(jī)、主軸與調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，每個(gè)部位按上下左右測量4點(diǎn)。軸間間隙測量分3個(gè)部位，分別為主軸與齒輪箱、齒輪箱與電機(jī)、主軸與調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，每個(gè)部位按上下左右測量4點(diǎn)。

通過以上測控點(diǎn)的布設(shè)有效地控制了泵體安裝質(zhì)量。

4.具體安裝工藝

水泵安裝按照進(jìn)水出水管、泵體部件下半部、水泵轉(zhuǎn)動(dòng)部件、電機(jī)齒輪輪調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、泵體部件上半部、澆筑進(jìn)出口二期混凝土、輔機(jī)設(shè)備的先后順序進(jìn)行安裝。各部位具體情況如圖1：

（1）進(jìn)水管、出水管安裝

由于混凝土結(jié)構(gòu)與橋機(jī)運(yùn)行的局限，在吊裝進(jìn)口底座和出口底座前，先分別將進(jìn)口底座與導(dǎo)流錐管（下）、出口底座與出口接管（下）連接成整體，分別吊入進(jìn)、出水流道內(nèi)就位，粗略調(diào)整高程及水平，臨時(shí)固定。

（2）泵體部件下半部安裝

吊裝葉輪外殼下半部與導(dǎo)葉體連接，調(diào)整水平與垂直度(水平度0.05、垂直度0.10)，在葉輪外殼內(nèi)側(cè)檢驗(yàn)配合間隙均勻后（必要時(shí)進(jìn)行調(diào)整）、將葉輪外殼與導(dǎo)葉體法蘭聯(lián)接緊固，伸縮接管組件應(yīng)預(yù)先組裝好。之后拉鋼琴線，校對(duì)鋼琴線與右端泵體部分的同心度，調(diào)整左側(cè)進(jìn)口底座及導(dǎo)流錐管的位置，保證與右端同心，調(diào)整同心度，保證其偏差不大于0.10，調(diào)整完成后拆掉鋼琴錢。

（3）水泵轉(zhuǎn)動(dòng)部件安裝

將機(jī)械調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)吊入泵體內(nèi)放在支座上就位，調(diào)整高程水平及軸向位置；安裝好伸縮管；將水泵轉(zhuǎn)動(dòng)部件吊入泵體內(nèi)，前、后導(dǎo)軸承放在支座上就位，調(diào)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(shí)候，上下左右間隙誤差是0.20mm以內(nèi)，左右方向移動(dòng)轉(zhuǎn)子體調(diào)整，上下方向通過墊片調(diào)整，盤車測量并調(diào)整葉片與外殼的間隙，盤車前導(dǎo)軸承及推力軸承加潤滑油，葉輪與轉(zhuǎn)輪室間隙實(shí)測值為2.08～2.70mm（半徑），滿足設(shè)計(jì)要求的2～2.85mm（半徑）。符合要求后再打開葉輪外殼（上）；連接調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與水泵轉(zhuǎn)動(dòng)部件。

（4）電機(jī)、齒輪箱安裝

首先將電機(jī)吊入泵體內(nèi)放在支座上就位，調(diào)整高程水平及軸向位置；然后將齒輪箱吊入泵體內(nèi)放在支座上就位，調(diào)整高程水平及軸向位置；以安裝好的泵軸為基準(zhǔn)，調(diào)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(zhǔn)，調(diào)整電機(jī)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(dǎo)流錐管（上）、葉輪外殼（上）、導(dǎo)葉體（上）、出口接管（上）；將葉輪外殼（上）、導(dǎo)葉體（上）與導(dǎo)流錐管、進(jìn)口底座、出口接管、出口底座連接，精確調(diào)整其位置、高程，以滿足規(guī)范要求；用錨筋對(duì)進(jìn)口底座、出口底座進(jìn)行外部拉緊固定。

（6）澆筑進(jìn)出口二期混凝土

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

5.輔機(jī)設(shè)備安裝

藺家壩泵站工程內(nèi)的輔機(jī)設(shè)備含油系統(tǒng)（稀油站）、供排水系統(tǒng)（技術(shù)供水、滲漏及檢修排水）、供氣系統(tǒng)（圍帶供氣）及通風(fēng)系統(tǒng)（水泵機(jī)組通、排風(fēng)機(jī)）等的安裝。

主要安裝工藝為：施工準(zhǔn)備→放線→輔機(jī)設(shè)備安裝→管路系統(tǒng)的制作、安裝→系統(tǒng)連接→與負(fù)載聯(lián)接試驗(yàn)。

6.機(jī)組試運(yùn)行

輔機(jī)設(shè)備的調(diào)試分兩個(gè)階段：輔機(jī)的無負(fù)荷調(diào)試；輔機(jī)連接負(fù)荷后的機(jī)、電、液(氣)聯(lián)動(dòng)調(diào)試。輔機(jī)設(shè)備主要調(diào)試內(nèi)容有負(fù)荷開度、行程傳感器、限位開關(guān)的調(diào)試；輔機(jī)系統(tǒng)各壓力閥、流量閥、壓力繼電器和系統(tǒng)中各信號(hào)反饋元器件等的調(diào)試；按安裝調(diào)試大綱及規(guī)范要求進(jìn)行的調(diào)試；相關(guān)電氣現(xiàn)地控制站的調(diào)試。

主機(jī)組試運(yùn)行分四個(gè)階段：首先是4臺(tái)電機(jī)的2小時(shí)空載試運(yùn)行；其次是2臺(tái)機(jī)組1小時(shí)預(yù)試運(yùn)行；再次是2臺(tái)機(jī)組23小時(shí)負(fù)載試運(yùn)行，最后進(jìn)行4臺(tái)機(jī)組的聯(lián)合試運(yùn)行。

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

四、結(jié)論

藺家壩試運(yùn)行水文測量邀請(qǐng)安徽省蚌埠市水文局負(fù)責(zé)進(jìn)行河道斷面測流量，并與泵站五聲道流量計(jì)測量的數(shù)量相互校核。經(jīng)測量，單臺(tái)機(jī)組在1.20m水頭下運(yùn)行，葉片角度為-23°時(shí)，流量為2.5m3/s；葉片角度為-4°時(shí)，流量達(dá)到26m3/s；隨著葉片角度增大，流量逐漸增大。四臺(tái)機(jī)組在1.20m水頭聯(lián)合運(yùn)行，葉片角度為-4°時(shí)，流量達(dá)到106m3/s?；痉细鶕?jù)模型水泵試驗(yàn)成果換算出來的原型水泵能量曲線。

通過采取各種質(zhì)量控制措施，藺家壩泵站貫流泵機(jī)組安裝質(zhì)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(shí)現(xiàn)，得到了試運(yùn)行驗(yàn)收組專家的肯定，順利通過了驗(yàn)收

（專欄編輯：周 權(quán)）

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