臨洪東泵站更新改造工程中大型水泵安裝質量控制方法

屈學平

臨洪東泵站更新改造工程中大型水泵安裝質量控制方法

屈學平

江蘇省連云港市臨洪東泵站位于連云港市北郊，距離市區10km，承擔著薔薇河流域防洪排澇任務，是保障連云港市區工農業生產和人民生命財產安全的重要水利工程。

臨洪東泵站為大（1）型Ⅰ等工程。原裝機12臺套，水泵葉輪直徑3.1m，電動機功率3000kW，設計抽排能力300m/s，總裝機容量36000kW。由于原泵站建設周期過長，許多設備已屬淘汰產品，工程運行中存在許多隱患。更新改造的主要內容包括更換主電機、主水泵12臺套；將電動機功率調整為2000kW，總裝機容量24000kW；抽排能力與改造前相同。使用的水泵為3100ZLB30-2.93型立式半調節軸流泵，電機為TL2000－48/3250 6KV型同步電機，采用豎井筒體式結構，肘形進水流道，彎管流道出水，水泵與電機剛性連接，軸向力由電機承受。主水泵的安裝包括轉輪室、葉輪、泵主軸、水導軸承、導葉體、水泵頂蓋（包括出水彎管）及輔助設備等設備的安裝與調試。主電機的安裝包括電機定子和轉子、推力軸承和上導軸承、電機機架、勵磁等設備的安裝與調試。

一、安裝前的準備工作

設備進場后及時卸貨，進行開箱清點、檢查、驗收，并做好驗收記錄。對設備按照裝箱單進行清點，檢查其規格型號是否符合設計要求，附件、備件、產品技術文件、合格證等是否齊全。檢查主機泵設備的外觀有無損傷，表面油漆及保護層是否完好。確認無誤后移交給設備安裝承包人。

設備安裝前進行全面清理、清掃；檢查設備組合面的合縫；預裝泵葉輪轉子與葉輪外殼并測量葉輪在葉輪外殼中相對高度的尺寸；測量泵軸長度、轉子磁場中心至電機聯軸器法蘭面距離和定子磁場中心至定子上法蘭面距離；研刮軸瓦等。并根據設計要求的葉輪中心高程，通過上述部件的實際測量數據，復核機組各原座環的實際安裝高程。校核到場設備的尺寸是否符合要求。

按規定的試驗要求進行上、下油缸油冷卻器水壓試驗和上油缸煤油滲漏試驗。

二、安裝方法

1.葉輪安裝

在葉輪安裝前將前導水圈、分半式葉輪外殼及進水錐管吊入機坑。根據葉輪尺寸和安裝高度提前制作專用井字托架放入機坑底部，將葉輪吊入機坑后放在專用井字架上，上部蓋好防塵罩，以防雜物進入。為防止變形，現場制作專用拉具對上述安裝件進行保護。

2.導葉體安裝

在泵座法蘭密封槽內放入止水橡膠繩，吊裝導葉體與原泵座連接，再對稱收緊合縫螺栓，使用塞尺對組合面進行檢查，縫隙應小于0.05mm。測量水平及垂直同心，合格后安裝定位銷釘。

3.泵蓋異形管組合安裝

異形管法蘭面加密封件，吊裝泵蓋與異形管組合，對稱收緊合縫螺栓。在上座法蘭密封槽內放入止水橡膠繩，吊裝泵蓋異形管組合件與原上座連接，再對稱收緊合縫螺栓。

4.下機架及定子安裝

將下機架吊入機坑，與基礎板組合件連接后，將定子吊入機坑與下機架連接。

5.泵軸葉輪安裝

吊裝泵軸至葉輪位置并連接。吊起泵軸葉輪組合件，將葉輪擱置在專用井字架上，通過測量泵軸與水導軸窩的間隙，調整泵軸與水導軸窩的同軸度，使泵軸處于垂直位置。

6.轉子安裝

將電機轉子吊入定子，下放時速度要緩慢，當轉子進入定子時，四周有專人監護，以防定、轉子鐵芯相碰損傷部件。吊入轉子于下機架的制動器上。轉子安裝完成后對上機架、推力軸承安裝并聯軸盤車，定中心并調整各部間隙。

7.葉輪外殼及進水錐管安裝

將半分式葉輪外殼與進水錐管組裝后，用手拉葫蘆吊移一半至導葉體下，穿上連接螺栓，擰至合適高度，放好半分面上的石棉橡膠密封墊，再合上另一半葉輪外殼與進水錐管，在半分面上打定位銷，擰緊連接螺栓，再緊導葉體的連接螺栓，接合面縫隙檢查要求同導葉體安裝標準。

測量并記錄葉片間隙，將葉片調至最大角度，盤車一周，看轉動是否有障礙。葉片間隙測量合格后，便可拆除盤車裝置，壓裝滑環，安裝電機罩及罩內部件。

安裝上機架防護罩及通風罩，清掃電機各部件。

8.水泵止水安裝

在底座法蘭面密封槽中放入止水橡膠繩，安裝止水環，對稱均勻地擰緊，接合面縫隙檢查要求同導葉體安裝標準。在進水錐管與止水環之間加入密封圈，安裝壓環，對稱均勻地擰緊壓環螺栓。安裝進水流道和檢修用的進人孔。安裝泵蓋止水盤根及防塵環，然后進行充水試驗。

三、控制要求

1.定子與水泵軸窩同軸度的調整

定子就位后，分別對標高、水平、垂直、中心、圓度進行測量。

（1）定子標高以上端面為基準，其實際高程應控制在設計值以上0～ lmm范圍內，以考慮上機架負荷后可能產生的撓度，為此需酌情提高定子的標高。本工程考慮上部設備荷載較大，定子的實際高程控制在設計值以上1mm。

（2）定子水平按上機架組合面確定，當水平與鐵芯垂直不能同時滿足要求時，首先保證垂直，水平則用加墊的辦法校正。水平測量時用水平梁及框式水平儀進行。

（3）測量定子垂直時，根據水泵軸窩垂直中心來校正，所測半徑與平均之差不得超過規范要求。

（4）定子中心必須同水泵實際垂直中心同心，為此定子鐵芯調整垂直后，還需通過平移才能與水泵達到同軸度要求。

2.軸線擺度調整

（1）安裝上導軸承部分，檢查上導軸承絕緣電阻。

（2）調整上導軸瓦和導軸承面間的間隙，使每側為0.07mm左右，每次盤車前在推力軸瓦、上導軸瓦上涂一層凡士林。

（3）電機單獨盤車，其目的在于檢查與校正機組軸線對推力頭下平面的垂直程度，為機組的連接作好準備。

（4）機組采用盤車工具人力盤車，盤車工具裝在軸端面上，盤車方向與機組運行方向一致。

（5）盤車前，將上導軸承支承面和電機軸法蘭盤沿圓周各分為八等分。各等分點上下應在同一方位上。千分表安在電機組X、Y方向，互成90度角。在上導軸承處和法蘭盤處各放2只千分表。盤車時要有專人指揮，上下千分表處應有專人監視和作書面記錄，每轉動1/8轉讀數一次。為了校核盤車記錄的準確性，有必要時需盤車數次，找出轉軸偏擺規律。

（6）各測量點的全擺度由千分表在直徑方向相對點的讀數相減得出。考慮到上導軸瓦在盤車時的間隙，軸可以在徑向發生位移，故法蘭處的全擺度應減去上導軸承處的全擺度，得出電機軸線在法蘭處的凈擺度。

（7）根據法蘭盤到推力軸承鏡板面的距離計算出法蘭處的相對擺度（mm/m）。

（8）影響電機法蘭盤產生擺度有下列可能：推力頭與主軸的配合較松；軸本身彎曲；推力頭鏡板底平面與軸線不垂直；推力頭或鏡板加工精度不良等。

在推力頭與主軸配合較松的情況下，測出的擺度易變動、不穩定，必須消除松動現象。

下導擺度的處理是碟簧支撐圓形瓦推力滑動軸承的重點與難點，因為剛性支撐的結構可以通過處理絕緣墊的方法使下導的擺度達到要求，而此種軸承絕緣墊與推力頭在一起，無法進行處理。通過長期的工程實踐，本工程采用了火焰矯正工藝方法，在冷卻過程中用小錘敲擊消除電機主軸的應力，取得了良好的效果。

（9）連接法蘭盤，整個機組盤車。連接前復驗法蘭盤間隙及機組軸線與定子是否同心。其調整方法為，在推力頭處用千斤頂或上導軸承瓦推移轉子來調整中心。用調節推力軸瓦支柱螺旋方法，使法蘭盤水平。

（10）在水泵導軸承處裝設兩塊百分表，位置與電機上的千分表方位一致。松開水泵的導軸瓦進行盤車，機組盤車方法同電機盤車方法。

（11）機組軸線處理完畢后，調整轉動部分之中心至原位，檢查水泵葉輪和葉輪外殼的間隙；檢查電機定、轉子空氣間隙是否符合要求；檢查轉動部分的標高是否符合要求。

四、工程初期運行狀況

2012年7月8日，連云港市普降特大暴雨，均降雨量達211.4mm，市區最大降雨量達440.6mm。臨洪東泵站從7月10 日13時投入排澇運行，至12日10時累計排水5200萬m3，充分發揮了排澇減災效益，為流域防洪安全作出重要貢獻。江蘇省水文水資源勘測局連云港分局對該次運行流量采用ADCP測流量系統測量，12臺機組全開流量367m3/s，工程運行達到工程設計標準，工程初期運行正?！?/p>

（作者單位：中水淮河規劃設計研究有限公司230601）