水電站泵站改造施工工藝與質量控制的研究

王萬強

（中國水利水電第十一工程局有限公司，河南鄭州451000）

1 泵站改造施工工藝

1.1 水泵的改造

水泵為泵站內的核心設備，該設備的性能對泵站能耗、運行、維護管理等方面有直接的影響，而能耗與維護直接關系到泵站的運行成本。此外，泵站運行安全性也會給設備、人員的安全性產生較大的影響。伴隨著運行時間的延長，葉輪、泵軸、密封、軸承等各個部分出現了磨損的問題，水泵性能也會逐步的下降。水泵與其他的機械設備有一定的相似之處，會隨著時間的推移而逐步的老化。在改造環節，水泵結構會給電機、傳動系統、管路等方面產生影響。因此泵站改造環節，應該先進行水泵的改造，選擇最佳的實施方案。

水泵進行改造之后，可以有效解決能耗高、效率低等方面的問題。水泵效率的改造主要是分析機械運行效率、容積效率、水力效率等方面。因為效率的影響因素比較多，要考慮到泵站的具體情況來確定合適的改造實施方案。優質水力模型應該保證其空蝕性能合格，水力性能符合要求，流量可以達到要求，效率運行也比較高，能夠保證其使用范圍很好，工況可以有效控制，能夠滿足不同工況的標準和要求。

如果水泵原型號指標能夠保證其泵站運行標準合格，目前市場上并未有可以替代的產品，部件嚴重磨損的情況也不是非常的常見，能夠實現多個零配件的改造。如果水泵老化異常的嚴重，則不能達到工作的標準，要進行水泵的更換。改造之后水泵可以通過變化葉輪直徑、葉片角度的調節等方面的處理，而利用水泵轉速、泵型選擇等方面的控制，可以保證其運行的效率，安全性也能達到要求。

1.2 電動機與傳動裝置的改造

電動機是主要的動力部件，也是關鍵性的設備，如果設計不合理或者型式選擇不當，就會導致運行效率比較低，能耗也會變大，運行成本上升，泵站安全性無法保證。伴隨著泵站運行時間的延長，電機老化的問題比較嚴重，電機效率和質量都會下降。電動機改造是泵站改造的核心內容，要秉承安全、經濟等原則，確保其符合實際的運行標準要求。電機改造要通過更換線圈、改變電機繞組接法、更換新電機、調節速度等方面。電機老化最為嚴重的就是絕緣材料的老化，這是多個因素之下所造成的，比如溫度、濕度、氧化等方面。在舊電機改造中，應該選擇性能比較高的絕緣材料。技術的發展和進步，絕緣材料性能有了很大的提升，抗老化的性能比較好。電機老化改造應該從節能方面出發，如有必要，可以進行增容設計。因為泵站的改造應該分析服務環境、水文狀態等方面，其主要的目的就是要提高能力，在流道允許的條件之下，泵站改造應該適當的增加容量。大型泵站的電機一般都會設計有裕度，原電機增容能夠合理的使用舊電機的機械與支撐的結構形式，保證老化定子、轉子等方面實現絕緣層的更新，合理的進行電機容量的增加，有著非常明顯的優勢。對于電機改造施工可以實現變速改造。

泵站內的電機所形成的扭矩主要是通過傳動裝置直接傳輸給水泵，該裝置會給傳動效率產生任何的影響，還會給裝置效率與泵站能耗造成過大的影響。泵站改造環節，要保證其結構簡單、經濟性合格等，能夠使傳動效率達到標準要求。

1.3 管道的改造

水流經過管路的過程中，因為其內部存在阻力，會導致能耗過大。管道阻力會給效率造成較大的影響，所以通過采取降低管道阻力的方式，可以提高運行效率，以達到安全性改造的要求。管路改造應該充分分析技術、經濟方面，能夠降低能耗與成本，也能夠達到安全性的要求。因為管路直徑與管路效率有著直接的關系，所以改造過程中，應該適當的增加管道的直徑，能夠有效降低能耗。但是管道直徑增加后，會導致成本升高，所以管道直徑要通過經濟、技術分析之后確定。改造中還應該合理的確定長度參數，能夠有效降低成本，實現能源節約。但是如果是坡度較緩的岸邊，能夠有效縮短管道，合理的控制開挖量，能夠合理的控制工程造價，提高總體的經濟性。

管路內有很多的附件，安裝的地形條件也比較復雜，此時就會導致管道阻力系統較大，效率也會產生很大的影響。改造方案實施中，應該盡量的減少附件的數量。但是為了能夠保證彎管、異徑管等合理的改造，調整水流條件，應該適當的增加附件尺寸，工程造價升高，所以在降低管道距離中，應該選擇合適的技術方案。

管路密實也是極為關鍵的，如果連接部位的質量不合格，會導致滲漏問題的發生。空氣如果進入到管道內，會進入到低壓區域內，壓力缺乏穩定性，會導致振動比較嚴重，所以改造中要重視管道密封性方面的控制。

1.4 建筑物的改造

泵站的取水建筑物對于泵站穩定性影響最為直接，如果設計缺乏合理性，則會導致該建筑位置上出現泥沙淤積、水草堵塞等問題，導致能耗上升。如果泵房建設在岸邊，能夠直接取水，消除了引水渠的結構。水源和泵房的間隔距離比較遠的情況下，且地勢相對平坦，能夠利用引水渠直接引入到泵房內。如果水源和泵站相差距離較大，且地勢相對陡峭，引水渠的設計要符合技術、經濟的要求。引渠的末端不良流態直接會給前池、進水池造成影響，如果一旦出現旋渦和回流會波的方式會影響前池、進水池等，會導致有效過水斷面減少，池內水流出現紊亂的情況，水泵的穩定性無法達到要求。出現旋渦會使空氣直接進入到泵體內，泵的效率也會下降，機組就會出現振動的問題。因此，改造中應該確保引渠達到順直度的標準，所以收縮橫斷面能夠利用梯形設計的方式，確保引渠水流流態符合要求。因此，引渠的設計應該考慮到水泵的運行狀態，要考慮到進水池的最小深度參數，確定其是否能夠達到進水管口的淹沒標準要求。前池改造施工要考慮到流動的規律，以調整其流態。如果前池設計缺乏合理性，會造成流速的均勻性無法達到要求，極易出現回流、旋渦、死水等方面，機組內的進水量比較差，導致泥沙淤積等情況。改造中，可以通過設置隔墩的方式，池內應該設置底坎、立柱等。如果存在有攔污柵的改造處理，可以保證抗腐蝕、抗沖擊性能得以提升，延長使用壽命。

2 泵站改造質量控制措施

2.1 項目法人質量控制措施

項目法人是建設的主體也是確定方案、保障順利實施的基礎。水利工程項目要想提高工程的質量水平，必須要落實項目法人責任制，能夠明確法人的工作職責。項目法人要考慮到工程的實際情況，根據相應標準，然后落實各項工作職責。合同中應該明確質量控制條款，要明確雙方的責任和義務。項目法人應該落實工程質量管理制度，要開展必要的監督和管理，建設完善的項目質量管理體系和機構，配置足夠的工作人員，從而可以提高工程的質量水平。

2.2 設計單位的質量控制措施

項目確定后，設計環節就會給改造施工質量產生直接的影響。改造方案應該達到質量、成本、經濟、技術等各個方面的要求，最佳的設計方案能夠保證工藝、設備的質量合格，還要合理的進行場地的布置，明確具體的生產工藝流程，要盡量的降低泵站的能耗，保證設備運行更加的可靠和穩定。設計單位要形成完善的質量管理體系，要加強設計質量管理和控制，要加強設計文件的審核，同時要按照會簽批準制度來開展工作。設計結束后，要做好技術交底工作，根據合同要求確定相應的施工內容，施工環節要考慮到現場的實際情況，優化設計內容，避免出現設計的問題和不足。改造中要切實解決設計問題，落實設計方案的要求，如果存在設計不合理的情況要及時的改進，以保證改造施工質量和工藝水平合格。

2.3 施工單位質量控制措施

施工單位是改造施工的主體，也是影響質量的主要因素。施工單位應該以國家頒布的標準來開展工作，并且受到監督機構的監督與檢查管理。要堅決杜絕非法分包的情況出現，不能把主體工程轉包給其他單位進行施工。改造前，項目經理應該參加甲方組織的設計交底工作，要做好設計圖紙的審核與管理工作，防止出現違規施工的情況。改造技術人員和施工人員明確施工任務、標準、設計方案以及質量要求，能夠落實各項質量控制措施，加強質量檢驗管控，提高改造質量水平。

2.4 監理單位質量控制

監理單位嚴格按照國家標準開展監理工作，要保證施工中各個方面的施工內容都符合合同、設計方案的要求。監理需要做好現場各個環節的監督管理，保證所有施工內容都在監控之下進行。質量控制是極為關鍵的，駐地工程師要落實各項監督管理工作，嚴格執行監理管理程序，一旦發現有質量問題，要立即勒令施工單位整改，以保證施工質量合格。監理應該進行抽檢取樣，確保樣本具備代表性，能夠消除質量問題和不足。

3 結束語

綜上所述，在泵站改造中，施工工藝和質量控制都是極為關鍵性的措施。對于改造施工環節，要考慮到當前泵站運行的缺陷，有針對性的確定改造實施方案，并且加強改造工程管理的質量控制，確保泵站運行效果合格，能夠產生更高的綜合效益。