朱國(guó)新（福建省水利水電工程局有限公司　福建　泉州　362000）

淺述南嶼、六十份洲排澇站立式軸流泵安裝方法

朱國(guó)新
（福建省水利水電工程局有限公司福建泉州362000）

近年來(lái)城市內(nèi)澇現(xiàn)象頻繁發(fā)生，特別是在沿海城市，給人民的生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)了極大的損失。究其原因，除暴雨強(qiáng)度大，降雨范圍集中等客觀(guān)條件外，城市的給排水系統(tǒng)設(shè)施不健全、管道老化，排水標(biāo)準(zhǔn)比較低等問(wèn)題非常突出。為解決城市排澇問(wèn)題，各地政府大力建設(shè)城市排澇泵站，其中，站立式軸流泵應(yīng)用廣泛。本文以南嶼、六十份洲排澇站立式軸流泵安裝方法為例，從安裝前準(zhǔn)備、安裝方法、安裝結(jié)果三方面系統(tǒng)的描述兩個(gè)泵站立式軸流泵的安裝過(guò)程，以期為同類(lèi)型水泵安裝提供參考和借鑒。

站立式軸流泵；安裝方法；城市內(nèi)澇；南嶼、六十份洲排澇站

1　概述

南嶼、六十份洲排澇站屬福州市閩江下游南港南岸防洪二期工程建設(shè)內(nèi)容。內(nèi)設(shè)7臺(tái)立式全調(diào)節(jié)軸流泵，水泵型號(hào)為1800ZLQ-5.5，水泵出水口徑1800mm。葉片從-6°～+4°連續(xù)可調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)方式為電動(dòng)機(jī)械全調(diào)節(jié)。六十份洲排澇站設(shè)計(jì)抽水流量為40m3/s，總裝機(jī)容量為2700kW/3臺(tái)，設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為30年一遇，校核防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇。南嶼排澇站設(shè)計(jì)抽水流量為55m3/s，總裝機(jī)容量為3600kW/4臺(tái)，設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇，校核防洪標(biāo)準(zhǔn)為200年一遇。水泵配用電機(jī)：TL900-24/2150立式同步電動(dòng)機(jī)；功率900kW，額定電壓10kV，轉(zhuǎn)速250r/min，由10kV直配線(xiàn)供電。

水泵由江蘇中天水力設(shè)備有限公司設(shè)計(jì)、制造；電機(jī)由湘潭電機(jī)股份有限公司設(shè)計(jì)、制造；安裝由福建省水利水電工程局有限公司負(fù)責(zé)。安裝前后歷時(shí)五個(gè)月。

ZLQ立式軸流泵如圖1所示。

圖1　ZLQ立式軸流泵示意圖

2　安裝前準(zhǔn)備

安裝前的準(zhǔn)備工作主要要求包括：

①檢查水泵及電機(jī)無(wú)損壞，確保零件齊全；②水泵安裝標(biāo)高與安裝外形圖相符，泵葉輪淹沒(méi)深度滿(mǎn)足；③進(jìn)水池前攔污柵安裝完成；④準(zhǔn)備好安裝工具；⑤進(jìn)水流道鋼襯預(yù)埋與混凝土流道光滑聯(lián)接，上法蘭的水平度、高程及與機(jī)組中心的同軸度與圖紙相符；⑥出水穿墻管在澆筑電機(jī)層樓板前已經(jīng)放入，二期混凝土位置已澆筑。

3　安裝方法

3.1安裝工具

水平儀、合像水平儀、水平方管、0.3mm鋼弦絲、10kg鉛垂、機(jī)油、塞尺、耳機(jī)、導(dǎo)線(xiàn)、電池、內(nèi)徑千分尺、百分表、普通常用工具、制作一個(gè)可以調(diào)節(jié)中心的架子，見(jiàn)圖2。

3.2安裝程序

水泵底板→水泵底座→中間接管→彎管→電機(jī)底座→聯(lián)動(dòng)軸→葉輪裝置→電機(jī)機(jī)架→推力頭→上導(dǎo)軸承→下導(dǎo)軸承→導(dǎo)水體→葉輪室→調(diào)節(jié)機(jī)→冷卻水管→油管→出水附件→拍門(mén)。

3.3安裝過(guò)程

（1）用水平儀測(cè)量水泵層、電機(jī)層高程，預(yù)留出二期混凝土澆灌余量，用吊墜測(cè)量電機(jī)層孔口與水泵層孔口的中心位置，進(jìn)行放樣。高程誤差≤2mm，中心位置誤差≤5mm。

圖2　調(diào)節(jié)中心架子示意圖

圖3　底座調(diào)整水平度控制示意圖

（2）底板安裝

在已定位置上放置底板，用水平儀校正底板四個(gè)角的高程，確保其高程誤差在≤0.5mm以?xún)?nèi)，再進(jìn)行加固，準(zhǔn)備二期混凝土澆注。

（3）水泵底座安裝

待底板澆注二期混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，再進(jìn)行水泵底座的安裝。將水泵底座安裝固定在底板上，上緊螺栓。再把合像水平儀固定在水平方管中間，然后把方管架在底座法蘭面，利用十字交叉法測(cè)量，調(diào)整底座水平，使底座法蘭面水平確保在規(guī)范要求值內(nèi)（SL317-2004要求≤0.07mm/m廠(chǎng)家要求≤0.02mm/m）如圖3所示。

（4）將水泵進(jìn)水錐管吊入泵坑，初步調(diào)整好位置。

（5）將葉輪室分半吊入，然后將葉輪部件吊入并放好，注意應(yīng)將葉輪部件上邊蓋好以防雜物掉入。

（6）將中間接管與導(dǎo)葉體組裝后吊放于底板上，檢查中間接管端面高程、垂直中心及法蘭面的水平度，要求高程誤差不大于2mm，垂直中心允許差2mm，底板水平度允許差0.04mm/m。

（7）吊入30°彎管、出水直管、出水伸縮管，放在水泵層。吊入出水彎管并安裝在中間接管上（如電機(jī)層孔徑不夠，可將出水彎管拆開(kāi)，分成兩個(gè)30°彎管吊入，但須在相應(yīng)的位置打上標(biāo)記）。檢查導(dǎo)葉體軸承檔與彎管軸承檔的同軸度（彎管軸承檔徑向無(wú)配合定位要求，基本調(diào)正即可），彎管軸承檔平面要求水平允許偏差≤0.04mm/m。初步安裝上、下導(dǎo)軸承。

（8）將出水基礎(chǔ)環(huán)初步固定在出水流道進(jìn)口段，校正中心高程、傾斜角度及孔的方位（留二期混凝土的位置），安裝30°彎管及出水伸縮節(jié)。

（9）轉(zhuǎn)動(dòng)部件安裝好后，澆注底板地腳螺栓及進(jìn)水底座、出水基礎(chǔ)環(huán)二期混凝土并保養(yǎng)。

（10）二期混凝土干固后，緊固底板上的地腳螺栓及中間接管上的T形螺栓，再次檢查上、下導(dǎo)軸承的同軸度，要求偏差≤0.03mm/m，配鉸上導(dǎo)軸承與出水彎管的定位銷(xiāo)孔。

（11）安裝電動(dòng)機(jī)

將電動(dòng)機(jī)底座吊到已放樣位置，如水泵底座安裝調(diào)節(jié)水平方法進(jìn)行電動(dòng)機(jī)底座水平調(diào)節(jié)。

電動(dòng)機(jī)底座水平調(diào)試后，在電機(jī)底座橫架可調(diào)中心架子，系上鋼弦線(xiàn)，掛上重墜。重墜穿過(guò)彎管、連接管、水泵底座，重墜要在機(jī)油桶里淹沒(méi)，連接導(dǎo)線(xiàn)、電池、耳機(jī)、內(nèi)徑千分尺，內(nèi)徑千分尺測(cè)量鋼弦絲與連接管導(dǎo)瓦孔內(nèi)徑，利用耳機(jī)聽(tīng)弦音，讀出千分尺數(shù)據(jù)。逐步把可調(diào)中心架調(diào)整至中心位置（不超過(guò)2mm）。

中心架調(diào)整后，調(diào)整電機(jī)底座中心，方法同上。

在二期混凝土澆注后，復(fù)測(cè)電機(jī)底座中心，水平偏差，滿(mǎn)足要求后再固定牢靠。

（12）待電機(jī)底座水平、中心精調(diào)固定牢靠后，拆去導(dǎo)軸承，穿入泵軸，安裝葉輪部件、下操作管，用緊定螺釘緊固下操作桿。裝好密封圈，定位銷(xiāo)。向輪轂內(nèi)充油后擰緊六角螺塞。

a.電機(jī)機(jī)架、推力頭安裝

盤(pán)動(dòng)推力頭上的軸，吊起推力頭，檢查推力瓦相互間的接觸點(diǎn)是否均勻，如若不符合要求，要對(duì)推力瓦進(jìn)行刮瓦處理，直至達(dá)到要求。

b.推力頭擺度測(cè)量

在推力頭軸上掛一個(gè)百分表，在電機(jī)軸上掛一個(gè)百分表，轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)軸，讀出百分表上的每一個(gè)數(shù)據(jù)，把推力頭軸的擺度調(diào)到0.02mm以?xún)?nèi)。

c.軸安裝擺度測(cè)量

在電機(jī)軸掛一個(gè)百分表，上、下導(dǎo)瓦各掛一個(gè)百分表，在軸上做出相應(yīng)位置的記號(hào)，然后在推力頭上進(jìn)行盤(pán)車(chē)，在盤(pán)車(chē)中間記錄每一組相應(yīng)的數(shù)據(jù)，逐漸調(diào)墊軸使其擺度在相對(duì)應(yīng)的一組數(shù)據(jù)不超過(guò)規(guī)定值（按0.03mm/m計(jì)算）。如圖4所示。

d.軸安裝中心調(diào)整

軸擺度調(diào)整在規(guī)范值內(nèi)后，對(duì)軸進(jìn)行中心調(diào)整，在軸上掛上百分表，測(cè)量下軸套內(nèi)孔，逐漸轉(zhuǎn)動(dòng)軸，讀出百分表上的相應(yīng)數(shù)據(jù)，調(diào)整電機(jī)上的導(dǎo)瓦方向，精調(diào)出軸的同心度在2mm以?xún)?nèi)。如圖5所示。

e.測(cè)量電機(jī)氣隙，測(cè)量轉(zhuǎn)子與定子之間的間隙，利用導(dǎo)瓦調(diào)節(jié)四周方向，使轉(zhuǎn)子與定子的間隙相對(duì)間隙不超過(guò)0.10mm。

f.氣隙、軸全部調(diào)整完后，松動(dòng)導(dǎo)瓦上的緊固螺母，擰緊調(diào)節(jié)螺絲，然后退出螺絲使其讀數(shù)在0.08mm，再上緊加固螺母。

（13）安裝導(dǎo)軸承、導(dǎo)葉帽。檢查葉輪中心高程。安裝導(dǎo)葉過(guò)渡套，安裝葉輪室、進(jìn)水錐管、密封圈等其他零部件，壓緊密封圈。

（14）將操作管銅套安裝于電機(jī)軸上部。

（15）安裝上操作管，并調(diào)整好操作管上法蘭的高度。將電機(jī)軸與水泵軸法蘭找正中心，測(cè)量軸系擺度，允許偏差0.03mm/m，符合要求后用螺栓擰緊，兩法蘭面的間隙用0.05mm塞尺檢驗(yàn)不能插入。配鉸聯(lián)接法蘭孔，裝上電機(jī)軸聯(lián)接螺栓。盤(pán)車(chē)檢查泵軸擺度應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

圖4　擺度測(cè)量示意圖

圖5　軸中心擺度測(cè)量示意圖

（16）調(diào)節(jié)機(jī)安裝

a.清理泵殼內(nèi)部，關(guān)好進(jìn)人孔蓋

b.將機(jī)械式調(diào)節(jié)機(jī)底座與調(diào)節(jié)機(jī)主體分開(kāi)。

c.檢查水泵葉片，保證葉片安放角處于0°位置。檢查主電機(jī)頂部聯(lián)接平面調(diào)節(jié)桿法蘭面的距離，應(yīng)與操作管法蘭伸出長(zhǎng)度相同，如有偏差可通過(guò)操作桿聯(lián)軸節(jié)的螺紋以及螺桿的上、下來(lái)調(diào)整。

d.將調(diào)節(jié)機(jī)底座安裝在電機(jī)頂部，調(diào)整調(diào)節(jié)機(jī)底座的中心及平面度。要求底座平面度偏差不大于0.1mm，底座與操作桿法蘭的同軸度不大于0.06mm。調(diào)整好在調(diào)節(jié)機(jī)底座與電機(jī)頂罩間配作定位銷(xiāo)。

e.聯(lián)接底座與調(diào)節(jié)機(jī)主體，連接操作桿法蘭，操作桿法蘭的間隙可點(diǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)來(lái)排除。法蘭接合面用0.05mm塞尺檢驗(yàn)不能插入。

f.向軸承箱內(nèi)加N32號(hào)機(jī)械油，加至油標(biāo)刻線(xiàn)高度。裝好冷卻水管。

g.調(diào)整行程開(kāi)關(guān)使行程處于+4°～-8°，調(diào)試時(shí)務(wù)必注意限位動(dòng)作是否可靠。以免損壞葉輪部件。調(diào)整刻度盤(pán)指針指向安裝時(shí)葉片的實(shí)際角度，并安裝調(diào)節(jié)電路、控制電路及計(jì)算接口電路。

（17）出水附件安裝

a.依次聯(lián)接30°彎管、出水直管、出水伸縮節(jié)和出水穿墻管。

b.調(diào)整出水伸縮節(jié)導(dǎo)管插入出水伸縮節(jié)底座的位置，留有20mm～35mm間隙；壓緊密封圈后，擰緊拉緊螺桿上的螺母。

c.緊固各法蘭螺栓，澆筑穿墻管周?chē)亩诨炷痢?/p>

（18）拍門(mén)安裝

將門(mén)座吊放在出水流道出口基礎(chǔ)上，調(diào)整門(mén)座使之與鉛垂方向呈10°角。焊接地腳螺栓使之加固門(mén)座再澆筑二期混凝土，回填二期混凝土干固后再緊固地腳螺栓，確保門(mén)座安裝位置，檢查上下門(mén)頁(yè)開(kāi)啟是否靈活，門(mén)頁(yè)與門(mén)座、上下門(mén)頁(yè)之間的密封是否可靠。

4　安裝結(jié)果及原因分析

待完成兩個(gè)泵站供電及帶電檢測(cè)設(shè)備及線(xiàn)路工作后，開(kāi)始試運(yùn)行，7臺(tái)水泵主要水力、電氣及溫度參數(shù)檢測(cè)數(shù)據(jù)均正常，泵體水平振幅、垂直振幅和電機(jī)水平振幅均在0.02mm以?xún)?nèi)低于規(guī)范要求，但電機(jī)殼及樓板基礎(chǔ)垂直振幅普遍高達(dá)0.10mm，嚴(yán)重超標(biāo)。

分析振動(dòng)原因首先是安裝原因，委托中國(guó)水利水電十六局隨機(jī)抽取一機(jī)組即六十份洲排澇站1#機(jī)組進(jìn)行解剖，復(fù)核高程、水平度、中心度、擺度及間隙等數(shù)據(jù)，結(jié)果表明各種數(shù)據(jù)與原始安裝數(shù)據(jù)相符，均在規(guī)范和廠(chǎng)家技術(shù)要求范圍之內(nèi)，可排除安裝方面原因。

其次是設(shè)備制造原因，因此型號(hào)設(shè)備是江蘇中天水力設(shè)備有限公司成熟產(chǎn)品，其他省市均有在使用，通過(guò)實(shí)際查看走訪(fǎng)外單位使用同型號(hào)設(shè)備情況以及現(xiàn)場(chǎng)所測(cè)泵體水平振幅、垂直振幅均在0.02mm以?xún)?nèi)，表明設(shè)備制造方面造成振動(dòng)原因也可排除。

最后是樓板基礎(chǔ)原因，通過(guò)對(duì)比外單位安裝樓板基礎(chǔ)，發(fā)現(xiàn)此次設(shè)備安裝樓板基礎(chǔ)單薄，通過(guò)試驗(yàn)增加電機(jī)層基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)井字梁四個(gè)節(jié)點(diǎn)下增加四根鋼管柱，確定消除了振動(dòng)超標(biāo)，增加立柱后試機(jī)，機(jī)組振動(dòng)狀況均大為改善。采用同樣的便攜式測(cè)振儀在同樣的測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，電機(jī)水平振幅降為0.01mm以下，垂直振幅在0.01mm～0.02mm之間，樓板基礎(chǔ)不到0.01mm，均遠(yuǎn)小于規(guī)范及廠(chǎng)家技術(shù)要求限值，將7臺(tái)機(jī)組每臺(tái)增加四個(gè)混凝土鋼筋柱來(lái)永遠(yuǎn)避免這種振動(dòng)現(xiàn)象。最終六十份洲排澇站和南嶼排澇站順利地通過(guò)了試運(yùn)行，7臺(tái)機(jī)組各種檢測(cè)數(shù)據(jù)均滿(mǎn)足要求。

5　結(jié)論

本文以六十份洲排澇站和南嶼排澇站站立式軸流泵的安裝為例，從安裝前準(zhǔn)備、安裝過(guò)程和安裝結(jié)果分析三方面具體論述了站立式軸流泵安裝過(guò)程。對(duì)安裝工具及安裝程序如水泵底板、水泵底座、中間接管、彎管等18個(gè)環(huán)節(jié)逐一展開(kāi)論述，并最終對(duì)安裝結(jié)果和產(chǎn)生的問(wèn)題進(jìn)行原因分析，采用排除法得結(jié)論，并給出具體處理措施，最終使設(shè)備各項(xiàng)檢查數(shù)據(jù)均滿(mǎn)足規(guī)范要求，順利通過(guò)試運(yùn)行。站立式軸流泵為目前排澇站常用的泵型，對(duì)其的安裝過(guò)程和方法的詳述，可為后續(xù)同類(lèi)型水泵安裝提供參考和借鑒。陜西水利

［1］SL317-2004泵站安裝及驗(yàn)收規(guī)范［S］.北京:中國(guó)水利水電出版社，2014.

［2］盧碧朱.立式軸流泵機(jī)組振動(dòng)問(wèn)題探討

［J］.水利科技，2011.

（責(zé)任編輯：暢妮）

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