立式軸流泵機(jī)組大修的質(zhì)量控制

楊 邗，蔣建章

（1.江蘇省無錫市城市防洪工程管理處,214021,無錫;2.江蘇省水利建設(shè)工程有限公司,225000，揚(yáng)州）

立式軸流泵屬于葉片式水泵，具有流量大、揚(yáng)程低、效率高等特點(diǎn)，特別適合農(nóng)業(yè)排灌、城市排澇等低水位差、大流量的運(yùn)行要求。無錫地處長三角經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，北枕長江,南臨太湖，主城區(qū)地勢低洼、河網(wǎng)交錯(cuò)、洪澇災(zāi)害頻發(fā)。為扭轉(zhuǎn)逢雨必淹的被動(dòng)局面，無錫市政府經(jīng)國家批準(zhǔn)于2003年實(shí)施了主城區(qū)防洪大包圍工程，針對蘇南河網(wǎng)水位落差較小的特點(diǎn)，各樞紐泵站大量選用了立式軸流泵機(jī)型，在歷年的防澇減災(zāi)運(yùn)行中發(fā)揮了巨大作用。當(dāng)然，任何設(shè)備的使用都不可能是一勞永逸的。同樣，立式軸流泵的正常使用也離不開定期的維修、保養(yǎng)和大修。筆者就近幾年無錫城防處在立式軸流泵大修中的具體做法和質(zhì)量控制，談一些粗淺認(rèn)識。

一、無錫市城防處防汛排澇機(jī)組概況

根據(jù)《無錫市城市防洪規(guī)劃》，無錫主城區(qū)防洪工程以京杭運(yùn)河為界，針對運(yùn)東片和運(yùn)西片兩個(gè)不同片區(qū)的特點(diǎn)，實(shí)行分別治理。其中，運(yùn)東片控制中心城區(qū)，實(shí)行“大包圍”防洪方案，大包圍外圍防線總長68.5 km，主要包括八大水利樞紐工程、32 km堤防和11座小型口門建筑物，保護(hù)面積136 km2，防洪標(biāo)準(zhǔn)為200年一遇，排澇標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇。在136 km2的保護(hù)范圍內(nèi)，配置了大型水泵27臺套，總排澇流量為415 m3/s，其中立式軸流泵24臺，總流量為355 m3/s。

二、機(jī)組大修的基本原則和程序

為加強(qiáng)泵站工程管理，確保工程安全運(yùn)行，江蘇省水利廳根據(jù)水利部《泵站技術(shù)管理規(guī)程》(SL 255—2000)的要求，結(jié)合全省實(shí)際情況，于2004年8月頒發(fā)了《江蘇省泵站技術(shù)管理辦法》（以下簡稱《辦法》），并對防洪排澇機(jī)組運(yùn)行年限和運(yùn)行時(shí)間作出了明確的限定,即大（中）型主機(jī)組運(yùn)行一定時(shí)限必須進(jìn)行大修。

1.大修的基本原則

《辦法》明確要求“泵站管理單位在汛后應(yīng)對工程和設(shè)備進(jìn)行全面檢查，并根據(jù)工程和設(shè)備情況、技術(shù)狀態(tài)以及相關(guān)技術(shù)要求及時(shí)編報(bào)年度檢修計(jì)劃”,筆者認(rèn)為，這是工程設(shè)備是否需要維修的第一原則依據(jù)。《辦法》對主機(jī)組檢修周期規(guī)定 “主機(jī)組檢修周期應(yīng)根據(jù)機(jī)組的技術(shù)狀況和零部件的磨損、腐蝕、老化程度來確定”,并進(jìn)一步明確“大修周期可采用間隔3～8年或累計(jì)運(yùn)行時(shí)間2500～30000小時(shí)確定”,筆者認(rèn)為，這是主機(jī)組大修的第二原則依據(jù)。在具體的實(shí)踐中，“磨損、腐蝕、老化程度”在整機(jī)狀態(tài)下依靠技術(shù)人員肉眼很難識別，使用“2500～30000 小時(shí)”的時(shí)間跨度又過于寬泛，所以采用“年限折中法”,即每臺機(jī)組使用5～6年后就必須安排大修，最長不得超過8年。

2.機(jī)組大修基本程序

基本程序:一是落實(shí)經(jīng)費(fèi),二是確定單位,三是施工把關(guān),四是規(guī)范驗(yàn)收。無錫城防處是全額撥款事業(yè)單位，所有經(jīng)費(fèi)均由市級財(cái)政劃撥，無任何其他經(jīng)濟(jì)來源。為此，安排機(jī)組大修的第一步是汛后立項(xiàng)。項(xiàng)目得到專家論證認(rèn)可后，方可申請財(cái)政專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)。專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)落實(shí)后，還要根據(jù)金額的多少確定招投標(biāo)或競爭性談判，從而確定施工單位。施工單位確定后，在開工前召開開工會議，會上明確提出機(jī)組大修的工期、質(zhì)量、安全要求；施工過程中堅(jiān)持重點(diǎn)部位現(xiàn)場查驗(yàn)、現(xiàn)場驗(yàn)收；施工結(jié)束后及時(shí)組織試運(yùn)行，并通過運(yùn)行參數(shù)的比對分析，判斷機(jī)組大修后的質(zhì)量狀況;最后，施工單位提交機(jī)組大修竣工報(bào)告。

三、機(jī)組大修的基本過程

根據(jù)《辦法》要求，機(jī)組大修的主要工作,一是對機(jī)組進(jìn)行全面解體、檢查和修理；二是消除設(shè)備缺陷，更換損壞部件，更新易損件，修補(bǔ)磨損件；三是按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)。在具體的施工過程中，按照“一測、二斷、三解體、四修換、五組裝、六出新、七試機(jī)、八驗(yàn)收”的流程組織大修施工。

“一測”就是在機(jī)組大修前、大修施工以及試機(jī)過程中進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的測量，并做好記錄。測量是貫穿整個(gè)大修過程中的一個(gè)基本內(nèi)容。例如：大修前要測量電機(jī)絕緣、吸收比，同時(shí)還要測量機(jī)組的噪聲、振動(dòng)及電機(jī)運(yùn)行時(shí)電壓與電流；解體過程中要測量電機(jī)的空氣間隙，機(jī)組的軸瓦間隙，水泵的葉片間隙，還要測量固定部件同軸度、垂直度，轉(zhuǎn)動(dòng)部件軸線的擺度、垂直度，電機(jī)的磁場中心以及各固定與轉(zhuǎn)動(dòng)部件的磨損量，記錄并檢查其他異常情況；組裝過程中還要對各項(xiàng)安裝數(shù)據(jù)進(jìn)行測量、調(diào)整并使之符合規(guī)范要求；試運(yùn)行時(shí)要測量電壓、電流、溫度、噪聲、振動(dòng)。

“二斷”就是切斷所有與之相關(guān)的高、低壓電源及油、氣、水回路；安放檢修門，切斷主機(jī)組進(jìn)出水流道。在具體施工過程中，切斷電源和切斷流道至關(guān)重要。在電源方面，因?yàn)榇笮洼S流泵均為10 kV高壓電機(jī)，應(yīng)按高壓檢修規(guī)程進(jìn)行操作，做到“三脫開一閉合”，即斷路器脫開、電纜頭脫開、總進(jìn)線刀閘脫開、接地?cái)嗦菲鏖]合。在檢修門安放方面，初次大修時(shí)的門槽檢查十分關(guān)鍵，因?yàn)闄z修門如果安放不到位或止水效果不好，流道水就抽不干，水泵大修也就無從下手。在2014年仙蠡橋一號機(jī)組大修時(shí)，就碰到了流道內(nèi)有廢棄的舊鋼管，導(dǎo)致檢修門放不到位，最后只得派潛水員進(jìn)行水下排除，導(dǎo)致大修費(fèi)用增加。

“三解體”就是對電機(jī)、水泵和輔助系統(tǒng)進(jìn)行拆卸，機(jī)組解體的順序應(yīng)按先外后內(nèi)、先電機(jī)后水泵、先部件后零件的程序原則進(jìn)行。一是拆卸主機(jī)測溫系統(tǒng)、勵(lì)磁裝置、測速裝置以及所有與主機(jī)組連接的導(dǎo)線及電纜；拆卸主機(jī)組油、氣、水連接管路。二是拆卸主電機(jī)頂蓋、測速齒輪盤、碳刷支架、滑環(huán)，并對機(jī)組的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行測量。三是對主電機(jī)、主水泵解體，主要內(nèi)容包括拆卸電動(dòng)機(jī)上導(dǎo)瓦及瓦架、油冷卻器、推力頭、上機(jī)架，用專用吊具將電機(jī)轉(zhuǎn)子吊出；拆卸水泵導(dǎo)水帽、導(dǎo)水圈、水導(dǎo)軸承、泵軸與葉輪的連接螺母與螺栓，將水導(dǎo)軸承、泵軸吊出，對葉片、葉輪體、葉輪室進(jìn)行檢查等。

“四修換”就是對磨損、腐蝕部件進(jìn)行維修和更換，包括碳刷的更換，上下油缸冷卻器的試壓、維修或更換，電機(jī)上導(dǎo)軸承、下導(dǎo)軸承、推力軸承和水導(dǎo)軸承的維修或更換，電機(jī)上下油缸潤滑油更換。

“五組裝”就是對經(jīng)過解體檢查、維修、更換后的設(shè)備進(jìn)行安裝。

“六出新”就是對大修后的設(shè)備進(jìn)行除塵、油漆。

“七試機(jī)”就是進(jìn)行試運(yùn)行檢驗(yàn)，同時(shí)滿足試運(yùn)行時(shí)間要求。通過試運(yùn)行查看機(jī)組的運(yùn)行電壓、電流、噪聲、振動(dòng)和溫度變化，從而檢查機(jī)組有關(guān)檢修情況，確認(rèn)并鑒定機(jī)組的大修質(zhì)量。

“八驗(yàn)收”即機(jī)組大修結(jié)束且試運(yùn)行正常后，應(yīng)進(jìn)行大修交接驗(yàn)收。大修機(jī)組經(jīng)驗(yàn)收合格后，方可投入正常運(yùn)行。

四、關(guān)鍵環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制

機(jī)組大修是對主機(jī)組進(jìn)行全面解體、檢查和處理，質(zhì)量控制應(yīng)貫穿于機(jī)組大修的每一環(huán)節(jié)。

1.機(jī)組解體過程的質(zhì)量控制

在機(jī)組大修解體階段，首先對原始測量數(shù)據(jù)與參數(shù)進(jìn)行分析處理與質(zhì)量鑒定，主要內(nèi)容包含同軸度、擺度、垂直度、高程、中心、間隙等數(shù)據(jù)。用解體前原始數(shù)據(jù)與原安裝數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，當(dāng)數(shù)據(jù)變化較大且超出了規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)對其進(jìn)行重點(diǎn)檢查分析。同時(shí)還要對設(shè)備磨損及損壞狀況進(jìn)行檢查，查找并分析產(chǎn)生問題的原因。通過最近幾年對機(jī)組大修過程的總結(jié)，發(fā)現(xiàn)存在幾個(gè)共性問題。一是設(shè)計(jì)缺陷，例如電機(jī)冷卻水、水泵的潤滑水直接采用河水冷卻與潤滑，雖然有過濾器，但還是有大量垃圾進(jìn)入管道與冷卻器，造成管道與冷卻器的堵塞。二是產(chǎn)品缺陷，例如電機(jī)的上油缸冷卻器（非盤管結(jié)構(gòu)），雖然冷卻器本體采用了不銹鋼或銅材，但其排氣密封堵頭卻采用鍍鋅鐵件，經(jīng)過幾年運(yùn)行，密封堵頭銹蝕腐爛，造成了電機(jī)上油缸進(jìn)水，危及電機(jī)的安全運(yùn)行；在對主水泵檢修過程中還發(fā)現(xiàn)流道中水泵的地腳螺栓、配件的連接螺栓及橡膠軸承潤滑水管防腐性能較差，存在銹蝕腐爛等問題。三是產(chǎn)品性能缺陷，水泵的橡膠軸承（聚氨酯材質(zhì)），5～6年后老化、龜裂、脫落現(xiàn)象嚴(yán)重，在到達(dá)年限后必須進(jìn)行更換。以上幾點(diǎn)缺陷，在實(shí)際檢修過程中通過更改供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、改變材料材質(zhì)，大部分問題得到了解決。

2.新購零配件、加工件及維修件的質(zhì)量控制

新購的零配件、加工件及維修件的產(chǎn)品質(zhì)量與性能應(yīng)滿足大修設(shè)備性能要求，同時(shí)維修件的檢修工藝和質(zhì)量還應(yīng)符合規(guī)范要求，在零配件及加工件到工后、安裝前均要組織驗(yàn)收，確認(rèn)合格后才允許進(jìn)入下一道程序。

3.機(jī)組重新組裝過程的質(zhì)量控制

在組裝過程中要嚴(yán)把數(shù)據(jù)測量關(guān)，為確保數(shù)據(jù)真實(shí)可靠，我們堅(jiān)持全程參與、現(xiàn)場驗(yàn)證，將事后檢驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)槭虑翱刂?，通過工序質(zhì)量的控制來確保檢修安裝質(zhì)量，工序質(zhì)量能夠反映產(chǎn)品質(zhì)量，產(chǎn)品質(zhì)量也是工序質(zhì)量的最終結(jié)果。在檢修過程中運(yùn)用事前控制、過程控制、工序控制等多種形式來確保大修工程的施工質(zhì)量。

五、結(jié) 語

一個(gè)樞紐泵站能否長期有效地發(fā)揮使用價(jià)值，取得預(yù)期的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益，主要取決于該工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量、施工質(zhì)量和日常的維修養(yǎng)護(hù)、定期大修等是否能滿足工程運(yùn)行各項(xiàng)功能指標(biāo)的要求。對于運(yùn)行管理單位來說，確保機(jī)組定期維修和大修施工質(zhì)量，是排澇樞紐泵站持續(xù)取得預(yù)期社會效益與安全運(yùn)行的關(guān)鍵。

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