淺述南嶼、六十份洲排澇站立式軸流泵安裝方法

朱國新（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

朱國新
（福建省水利水電工程局有限公司福建泉州362000）

近年來城市內(nèi)澇現(xiàn)象頻繁發(fā)生，特別是在沿海城市，給人民的生命財產(chǎn)帶來了極大的損失。究其原因，除暴雨強度大，降雨范圍集中等客觀條件外，城市的給排水系統(tǒng)設施不健全、管道老化，排水標準比較低等問題非常突出。為解決城市排澇問題，各地政府大力建設城市排澇泵站，其中，站立式軸流泵應用廣泛。本文以南嶼、六十份洲排澇站立式軸流泵安裝方法為例，從安裝前準備、安裝方法、安裝結果三方面系統(tǒng)的描述兩個泵站立式軸流泵的安裝過程，以期為同類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內(nèi)容。內(nèi)設7臺立式全調節(jié)軸流泵，水泵型號為1800ZLQ-5.5，水泵出水口徑1800mm。葉片從-6°～+4°連續(xù)可調節(jié)，調節(jié)方式為電動機械全調節(jié)。六十份洲排澇站設計抽水流量為40m3/s，總裝機容量為2700kW/3臺，設計防洪標準為30年一遇，校核防洪標準為100年一遇。南嶼排澇站設計抽水流量為55m3/s，總裝機容量為3600kW/4臺，設計防洪標準為50年一遇，校核防洪標準為200年一遇。水泵配用電機：TL900-24/2150立式同步電動機；功率900kW，額定電壓10kV，轉速250r/min，由10kV直配線供電。

水泵由江蘇中天水力設備有限公司設計、制造；電機由湘潭電機股份有限公司設計、制造；安裝由福建省水利水電工程局有限公司負責。安裝前后歷時五個月。

ZLQ立式軸流泵如圖1所示。

圖1　ZLQ立式軸流泵示意圖

2　安裝前準備

安裝前的準備工作主要要求包括：

①檢查水泵及電機無損壞，確保零件齊全；②水泵安裝標高與安裝外形圖相符，泵葉輪淹沒深度滿足；③進水池前攔污柵安裝完成；④準備好安裝工具；⑤進水流道鋼襯預埋與混凝土流道光滑聯(lián)接，上法蘭的水平度、高程及與機組中心的同軸度與圖紙相符；⑥出水穿墻管在澆筑電機層樓板前已經(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、機油、塞尺、耳機、導線、電池、內(nèi)徑千分尺、百分表、普通常用工具、制作一個可以調節(jié)中心的架子，見圖2。

3.2安裝程序

水泵底板→水泵底座→中間接管→彎管→電機底座→聯(lián)動軸→葉輪裝置→電機機架→推力頭→上導軸承→下導軸承→導水體→葉輪室→調節(jié)機→冷卻水管→油管→出水附件→拍門。

3.3安裝過程

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

圖2　調節(jié)中心架子示意圖

圖3　底座調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角的高程，確保其高程誤差在≤0.5mm以內(nèi)，再進行加固，準備二期混凝土澆注。

（3）水泵底座安裝

待底板澆注二期混凝土強度達到設計要求后，再進行水泵底座的安裝。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，利用十字交叉法測量，調整底座水平，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廠家要求≤0.02mm/m）如圖3所示。

（4）將水泵進水錐管吊入泵坑，初步調整好位置。

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

（6）將中間接管與導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（如電機層孔徑不夠，可將出水彎管拆開，分成兩個30°彎管吊入，但須在相應的位置打上標記）。檢查導葉體軸承檔與彎管軸承檔的同軸度（彎管軸承檔徑向無配合定位要求，基本調正即可），彎管軸承檔平面要求水平允許偏差≤0.04mm/m。初步安裝上、下導軸承。

（8）將出水基礎環(huán)初步固定在出水流道進口段，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）轉動部件安裝好后，澆注底板地腳螺栓及進水底座、出水基礎環(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、下導軸承的同軸度，要求偏差≤0.03mm/m，配鉸上導軸承與出水彎管的定位銷孔。

（11）安裝電動機

將電動機底座吊到已放樣位置，如水泵底座安裝調節(jié)水平方法進行電動機底座水平調節(jié)。

電動機底座水平調試后，在電機底座橫架可調中心架子，系上鋼弦線，掛上重墜。重墜穿過彎管、連接管、水泵底座，重墜要在機油桶里淹沒，連接導線、電池、耳機、內(nèi)徑千分尺，內(nèi)徑千分尺測量鋼弦絲與連接管導瓦孔內(nèi)徑，利用耳機聽弦音，讀出千分尺數(shù)據(jù)。逐步把可調中心架調整至中心位置（不超過2mm）。

中心架調整后，調整電機底座中心，方法同上。

在二期混凝土澆注后，復測電機底座中心，水平偏差，滿足要求后再固定牢靠。

（12）待電機底座水平、中心精調固定牢靠后，拆去導軸承，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。向輪轂內(nèi)充油后擰緊六角螺塞。

a.電機機架、推力頭安裝

盤動推力頭上的軸，吊起推力頭，檢查推力瓦相互間的接觸點是否均勻，如若不符合要求，要對推力瓦進行刮瓦處理，直至達到要求。

b.推力頭擺度測量

在推力頭軸上掛一個百分表，在電機軸上掛一個百分表，轉動電機軸，讀出百分表上的每一個數(shù)據(jù)，把推力頭軸的擺度調到0.02mm以內(nèi)。

c.軸安裝擺度測量

在電機軸掛一個百分表，上、下導瓦各掛一個百分表，在軸上做出相應位置的記號，然后在推力頭上進行盤車，在盤車中間記錄每一組相應的數(shù)據(jù)，逐漸調墊軸使其擺度在相對應的一組數(shù)據(jù)不超過規(guī)定值（按0.03mm/m計算）。如圖4所示。

d.軸安裝中心調整

軸擺度調整在規(guī)范值內(nèi)后，對軸進行中心調整，在軸上掛上百分表，測量下軸套內(nèi)孔，逐漸轉動軸，讀出百分表上的相應數(shù)據(jù)，調整電機上的導瓦方向，精調出軸的同心度在2mm以內(nèi)。如圖5所示。

e.測量電機氣隙，測量轉子與定子之間的間隙，利用導瓦調節(jié)四周方向，使轉子與定子的間隙相對間隙不超過0.10mm。

f.氣隙、軸全部調整完后，松動導瓦上的緊固螺母，擰緊調節(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）安裝導軸承、導葉帽。檢查葉輪中心高程。安裝導葉過渡套，安裝葉輪室、進水錐管、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軸上部。

（15）安裝上操作管，并調整好操作管上法蘭的高度。將電機軸與水泵軸法蘭找正中心，測量軸系擺度，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塞尺檢驗不能插入。配鉸聯(lián)接法蘭孔，裝上電機軸聯(lián)接螺栓。盤車檢查泵軸擺度應在標準范圍內(nèi)。

圖4　擺度測量示意圖

圖5　軸中心擺度測量示意圖

（16）調節(jié)機安裝

a.清理泵殼內(nèi)部，關好進人孔蓋

b.將機械式調節(jié)機底座與調節(jié)機主體分開。

c.檢查水泵葉片，保證葉片安放角處于0°位置。檢查主電機頂部聯(lián)接平面調節(jié)桿法蘭面的距離，應與操作管法蘭伸出長度相同，如有偏差可通過操作桿聯(lián)軸節(jié)的螺紋以及螺桿的上、下來調整。

d.將調節(jié)機底座安裝在電機頂部，調整調節(jié)機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。調整好在調節(jié)機底座與電機頂罩間配作定位銷。

e.聯(lián)接底座與調節(jié)機主體，連接操作桿法蘭，操作桿法蘭的間隙可點動調節(jié)機來排除。法蘭接合面用0.05mm塞尺檢驗不能插入。

f.向軸承箱內(nèi)加N32號機械油，加至油標刻線高度。裝好冷卻水管。

g.調整行程開關使行程處于+4°～-8°，調試時務必注意限位動作是否可靠。以免損壞葉輪部件。調整刻度盤指針指向安裝時葉片的實際角度，并安裝調節(jié)電路、控制電路及計算接口電路。

（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.調整出水伸縮節(jié)導管插入出水伸縮節(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，澆筑穿墻管周圍的二期混凝土。

（18）拍門安裝

將門座吊放在出水流道出口基礎上，調整門座使之與鉛垂方向呈10°角。焊接地腳螺栓使之加固門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，確保門座安裝位置，檢查上下門頁開啟是否靈活，門頁與門座、上下門頁之間的密封是否可靠。

4　安裝結果及原因分析

待完成兩個泵站供電及帶電檢測設備及線路工作后，開始試運行，7臺水泵主要水力、電氣及溫度參數(shù)檢測數(shù)據(jù)均正常，泵體水平振幅、垂直振幅和電機水平振幅均在0.02mm以內(nèi)低于規(guī)范要求，但電機殼及樓板基礎垂直振幅普遍高達0.10mm，嚴重超標。

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

其次是設備制造原因，因此型號設備是江蘇中天水力設備有限公司成熟產(chǎn)品，其他省市均有在使用，通過實際查看走訪外單位使用同型號設備情況以及現(xiàn)場所測泵體水平振幅、垂直振幅均在0.02mm以內(nèi)，表明設備制造方面造成振動原因也可排除。

最后是樓板基礎原因，通過對比外單位安裝樓板基礎，發(fā)現(xiàn)此次設備安裝樓板基礎單薄，通過試驗增加電機層基礎結構井字梁四個節(jié)點下增加四根鋼管柱，確定消除了振動超標，增加立柱后試機，機組振動狀況均大為改善。采用同樣的便攜式測振儀在同樣的測點進行測試，電機水平振幅降為0.01mm以下，垂直振幅在0.01mm～0.02mm之間，樓板基礎不到0.01mm，均遠小于規(guī)范及廠家技術要求限值，將7臺機組每臺增加四個混凝土鋼筋柱來永遠避免這種振動現(xiàn)象。最終六十份洲排澇站和南嶼排澇站順利地通過了試運行，7臺機組各種檢測數(shù)據(jù)均滿足要求。

5　結論

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，從安裝前準備、安裝過程和安裝結果分析三方面具體論述了站立式軸流泵安裝過程。對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個環(huán)節(jié)逐一展開論述，并最終對安裝結果和產(chǎn)生的問題進行原因分析，采用排除法得結論，并給出具體處理措施，最終使設備各項檢查數(shù)據(jù)均滿足規(guī)范要求，順利通過試運行。站立式軸流泵為目前排澇站常用的泵型，對其的安裝過程和方法的詳述，可為后續(xù)同類型水泵安裝提供參考和借鑒。陜西水利

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

［2］盧碧朱.立式軸流泵機組振動問題探討

［J］.水利科技，2011.

（責任編輯：暢妮）

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