韓 健
(南水北調(diào)東線江蘇水源有限責任公司淮安分公司,江蘇 淮安 223001)
淮安四站位于江蘇省淮安市楚州區(qū)三堡鄉(xiāng)境內(nèi)里運河與灌溉總渠交匯處,與已經(jīng)建成的淮安一站、二站、三站形成了南北北調(diào)東線一期工程的第二個梯級?;窗菜恼居?008年8月全面竣工,該泵站工程選用了4臺2900 ZLQ34-4型的全調(diào)節(jié)立式軸流泵機組,單機流量33.4 m3/s,揚程4.18 m,配套電機功率2500 kW,設計規(guī)模為100 m3/s,總裝機容量為10000 kW。從2008年開始啟用以來,已經(jīng)運行了9年時間,其中以3#機組運行時間為最長,老化及磨損問題日益嚴重,容易發(fā)生故障,以至于存在較大的安全隱患。根據(jù)《南水北調(diào)泵站工程管理規(guī)程》(試行)的規(guī)定,淮安四站3#機組的主機泵已經(jīng)滿足大修的條件,需要大修解體機組解決。
隨著淮安四站3#機組運行時間的加長,機組面臨嚴重的安全問題,急需通過機組大修來解決問題。在針對3#機組運行情況的監(jiān)測與觀察過程中發(fā)現(xiàn)存在以下問題:①部分定子線圈溫度、軸瓦溫度傳感器存在問題,傳感器工作過程中時有失靈,容易出現(xiàn)誤報、誤動的情況,影響了機組的正常工作;②在汛前檢查中發(fā)現(xiàn)由于長期的機組運作導致機組過流部件存在極大的磨損問題,例如水導軸承磨損嚴重,泵軸局部偏磨也較為嚴重,設備外形出現(xiàn)了較大的變形,使各設備之間的連接間隙增加,容易產(chǎn)生漏水現(xiàn)象;③在葉片調(diào)節(jié)裝置上也發(fā)現(xiàn)葉片角度不保持問題,并且存在有滲漏油現(xiàn)象。上述機組問題的存在,直接影響設備安全運行和效益的充分發(fā)揮,勢必要進行機組大修來解決其中的問題,機組大修對于南水北調(diào)淮安四站3#機組的正常運作來說意義重大。
機組大修前的技術準備是整個機組大修工程的重要基礎環(huán)節(jié),它能夠實現(xiàn)對整體過程的清晰把握,并根據(jù)機組中存在的問題,為機組大修方案的確定提供有效依據(jù)[1]。因此,針對機組大修首先應注意的問題就是機組大修前的技術準備問題。具體來說,大修前技術準備包含3個方面:①大修前存在問題及分析。依據(jù)《關于江蘇省南水北調(diào)境內(nèi)工程2016年度歲修計劃的批復》的文件要求,南水北調(diào)淮安四站啟動機組大修計劃,在全面了解以往淮安四站機組運行情況的基礎上,分析現(xiàn)階段機組設備實際運行情況,包含對其參數(shù)變化與存在問題的細致摸底以及技術分析,力求制定的機組大修計劃能夠穩(wěn)定地消除存在問題與缺陷[2]。比如說,本次淮安四站3#機組主要存在定子線圈溫度和軸瓦溫度傳感器問題、機組過流部件磨損問題、葉片裝置問題等;②解體前的數(shù)據(jù)測量。該數(shù)據(jù)測量包含靜態(tài)數(shù)據(jù)測量和動態(tài)數(shù)據(jù)測量,在靜態(tài)數(shù)據(jù)測量方面針對上下軸瓦間隙、水導軸瓦間隙、定轉子間隙、定轉子絕緣以及葉輪與葉輪室間隙進行測量,在動態(tài)數(shù)據(jù)測量方面針對機組轉動水平與軸線同軸度、擺度等進行測量。與此同時針對機組運行過程中的各項參數(shù)搜集整理,以便于問題的發(fā)現(xiàn)與分析;③專用器具準備??紤]到很多專用器具并不是通用件,市場上購買較為困難,此時應根據(jù)機組大修的實際需求制作專用工具,同時對機組大修需要的其它通用器具進行市場采購,實現(xiàn)大修前的器具到位,保證機組大修的順利進行。
本次機組大修的主要工作內(nèi)容包括:①對定子、轉子進行清理干燥及絕緣測試,除塵清理后再進行勵磁干燥,保證定子、轉子良好的絕緣性;②對機組水泵軸軸頸進行軸頸、水導軸承、葉輪、葉輪室返廠加工,通過機組解體發(fā)現(xiàn)3#機組主軸頸有偏磨現(xiàn)象,水導軸承也有不同程度的磨損,葉輪葉片與葉輪室之間有碰撞摩擦導致葉輪變形嚴重,基于此種情況對各設備部件進行返廠加工,并進行部件更換;③將原有的上操作油管改造為上下兩段式的結構,更容易后期損壞后的更換,并對葉片角度進行調(diào)整,實現(xiàn)葉片角度控制在合理范圍內(nèi);④更換機組接力器上下油腔的金屬環(huán)密封,改為兩道金屬硬密封與兩道聚氨酯加丁腈橡膠組合軟密封,避免機組接力器上下油腔發(fā)生竄油現(xiàn)象;⑤調(diào)整機組固定部分的同軸度與水平度,避免偏差;⑥針對機組設備中的接力器、冷卻器等進行耐壓測試,對有滲漏現(xiàn)象的設備進行密封部件更換;⑦對電機上、下導軸瓦和推力瓦研刮,使得瓦面與軸頸之間、瓦面與鏡板之間均勻接觸,并保證每處接觸面積與接觸面積總和達到規(guī)定的范圍之內(nèi);⑧對機組水泵、電機等設備進行除銹、打磨、刷漆。
綜上所述,通過對淮安四站3#機組大修內(nèi)容的全面提出與實施,總結出機組大修過程中的質量控制主要分為3個方面:①做好電氣部分質量控制。在進行機組大修工作的過程中,尤其是在拆卸環(huán)節(jié)勢必要做好電氣部分的防護工作,其中最為重要的工作之一就是保證定轉子的絕緣工作,在實際操作中避免線圈碰撞或者是被劃傷損壞。除此之外還要在拆卸過程中做好線路標記以及登記工作,從而減少后期復裝的核對時間,提高工作效率。根據(jù)本次機組大修的主要內(nèi)容可以看出,需要對定子、轉子進行清理干燥及絕緣測試,此過程中對定子、轉子的支護與運輸質量是其中質量控制的關鍵點[3];②做好機械部分質量控制。針對機械部分質量控制應做好水機拆卸記錄,包括各部件的接觸面墊材型號、密封件型號、推力瓦導軸瓦編號、絕緣板正反面位置等。再比如針對水泵軸軸頸進行軸頸、水導軸承、葉輪、葉輪室返廠加工,應做好返修前后的型號、尺寸記錄,保證復裝效率。對于比較小的部件,如螺栓等,應及時做好清點、清洗以及保管工作;③及時進行問題處理。機組大修過程中拆卸工作完成后應對其中存在疑問的部件及時進行測量和相關檢查,同時依據(jù)相關技術標準進行修復和更換,從而為后期的復裝夯實基礎。
本次淮安四站3#機組的復裝工作主要包括:①對包含葉輪、主軸、轉子、上機架及推力軸承等在內(nèi)的吊裝機組部件進行清理后的安裝;②對操作油管進行清洗后的安裝;③對導軸瓦安裝后的各項參數(shù)進行調(diào)整,使之符合安裝要求,如轉動軸線的擺度、水平等;④安裝冷卻器、水導軸承等,同時保證各部件安裝過程中的間隙調(diào)整;⑤改造測溫電阻,在3#機組的上、下導向瓦上增加測溫點,保證電阻測溫點的性能;⑥安裝并調(diào)整葉輪外殼,使得葉片間隙調(diào)整到位;⑦安裝調(diào)試受油器,做好受油器相關管路、電氣接線連接,并加注主機組潤滑油;⑧為轉子勵磁接線,做好相關的裝置接線檢測工作;⑨封閉檢修進人孔,并對進水流道進行充水,檢查管道各處的密封處以及結合面是否有滲漏問題。
根據(jù)3#機組復裝工作內(nèi)容,為了保證機組復裝的質量控制,主要應注意以下問題:①技術措施的制定問題。機組復裝過程的質量保證應該從技術措施入手,編制技術實施步驟,才能進一步明確安裝的質量標準以及相關要求,從而控制好各個安裝工序的質量;②關鍵點的控制問題。在3#機組的復裝工作中,針對關鍵工序的安裝質量把握將直接影響到整個復裝工程的質量進度,該階段也充分體現(xiàn)出復裝過程的核心技術與經(jīng)驗。比如說,機組定轉子的磁場中心高差、水平調(diào)整、空氣間隙等方面的調(diào)整都會影響到機組運行,此時應對此類環(huán)節(jié)嚴格要求,切實踐行技術標準,從而保證調(diào)整的科學性與真實性;③細節(jié)把握問題。整個復裝工作的順利完成,應充分把握細節(jié),保證工作過程中沒有工具、機件或者是其他物件遺留在設備內(nèi)部,同時保證安裝前的設備清洗、檢查,防止異物進入,最終提高復裝效率。
對于機組大修質量保證來說,組織保障是其中涉及的基本環(huán)節(jié),融合了質量監(jiān)督、施工管理、安全管理以及指揮決策等方面內(nèi)容,保障機組大修順利實施。同時建立機組大修工作領導小組,充分發(fā)揮組織保障作用,細化分工,設置相關人員負責安裝、技術以及施工管理等工作,各環(huán)節(jié)協(xié)同合作,共同促進機組大修工作順利進行。
機組大修的高質量完成,除了要有組織上的高度統(tǒng)籌、協(xié)調(diào)、安排,還要有全面過硬的技術支持。一方面嚴格遵守質量標準,科學制定檢修技術、質量控制措施、質量標準與規(guī)范施工標準等,比如在定轉子絕緣等技術方面需參考《電力設備預防性試驗規(guī)程》(DL/T596-1996),各部件改造及安裝質量目標參考《泵站安裝及驗收規(guī)范》(SL317-2015)、《水利工程施工質量檢驗與評定規(guī)范》(DB32/T 2334.3—2013)、《南水北調(diào)泵站工程管理規(guī)程》(NSBD16-2012)等;另一方面保障整個機組大修工程擁有充足的技術人員,過硬的技術水平與檢修經(jīng)驗是保證機組大修質量的重要內(nèi)容。在南水北調(diào)淮安四站3#機組大修之初,開啟大修動員會,抽調(diào)專業(yè)技術人員與一線骨干進入到大修各環(huán)節(jié)工作崗位中,充分了解機組大修基本情況與實施計劃,就關鍵環(huán)節(jié)加強技術支持,進一步保證機組大修效果。
跟蹤檢測工作的實現(xiàn),也是保障機組大修工作順利進行的有效方式之一。一般來說,在機組大修自行檢查與專業(yè)技術人員驗收的基礎上,還可以引入第三方檢測,實現(xiàn)對機組大修工作實施的跟蹤檢測,進一步保證機組大修質量。第三方檢測單位委派專業(yè)檢測人員進入機組大修現(xiàn)場,對已經(jīng)進行以及未來需要進行的檢修與改造工作充分了解,及時搜集數(shù)據(jù)、做好檢修記錄、發(fā)現(xiàn)問題并反饋給機組大修小組,從而更好地提高機組大修各環(huán)節(jié)運行質量[4]。
南水北調(diào)淮安四站3#機組經(jīng)歷此次機組大修工作,實現(xiàn)對各失靈部件、磨損部件、變形部件等進行了檢修、改造與更換,并在現(xiàn)場進行了大修
工程質量自評,大大降低了機組運行的不穩(wěn)定性,提高了機組的運行安全。本次針對3#機組的大修工程能夠按照相關規(guī)定和技術規(guī)范嚴格進行,在保證機組安全的同時,贏得了寶貴經(jīng)驗,提高了淮安四站的經(jīng)濟效益。
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