水電站泵站改造施工工藝與質(zhì)量控制的研究

王萬(wàn)強(qiáng)

（中國(guó)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(nèi)的核心設(shè)備，該設(shè)備的性能對(duì)泵站能耗、運(yùn)行、維護(hù)管理等方面有直接的影響，而能耗與維護(hù)直接關(guān)系到泵站的運(yùn)行成本。此外，泵站運(yùn)行安全性也會(huì)給設(shè)備、人員的安全性產(chǎn)生較大的影響。伴隨著運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)，葉輪、泵軸、密封、軸承等各個(gè)部分出現(xiàn)了磨損的問(wèn)題，水泵性能也會(huì)逐步的下降。水泵與其他的機(jī)械設(shè)備有一定的相似之處，會(huì)隨著時(shí)間的推移而逐步的老化。在改造環(huán)節(jié)，水泵結(jié)構(gòu)會(huì)給電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、管路等方面產(chǎn)生影響。因此泵站改造環(huán)節(jié)，應(yīng)該先進(jìn)行水泵的改造，選擇最佳的實(shí)施方案。

水泵進(jìn)行改造之后，可以有效解決能耗高、效率低等方面的問(wèn)題。水泵效率的改造主要是分析機(jī)械運(yùn)行效率、容積效率、水力效率等方面。因?yàn)樾实挠绊懸蛩乇容^多，要考慮到泵站的具體情況來(lái)確定合適的改造實(shí)施方案。優(yōu)質(zhì)水力模型應(yīng)該保證其空蝕性能合格，水力性能符合要求，流量可以達(dá)到要求，效率運(yùn)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(biāo)準(zhǔn)和要求。

如果水泵原型號(hào)指標(biāo)能夠保證其泵站運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)合格，目前市場(chǎng)上并未有可以替代的產(chǎn)品，部件嚴(yán)重磨損的情況也不是非常的常見，能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)零配件的改造。如果水泵老化異常的嚴(yán)重，則不能達(dá)到工作的標(biāo)準(zhǔn)，要進(jìn)行水泵的更換。改造之后水泵可以通過(guò)變化葉輪直徑、葉片角度的調(diào)節(jié)等方面的處理，而利用水泵轉(zhuǎn)速、泵型選擇等方面的控制，可以保證其運(yùn)行的效率，安全性也能達(dá)到要求。

1.2 電動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)裝置的改造

電動(dòng)機(jī)是主要的動(dòng)力部件，也是關(guān)鍵性的設(shè)備，如果設(shè)計(jì)不合理或者型式選擇不當(dāng)，就會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行效率比較低，能耗也會(huì)變大，運(yùn)行成本上升，泵站安全性無(wú)法保證。伴隨著泵站運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)，電機(jī)老化的問(wèn)題比較嚴(yán)重，電機(jī)效率和質(zhì)量都會(huì)下降。電動(dòng)機(jī)改造是泵站改造的核心內(nèi)容，要秉承安全、經(jīng)濟(jì)等原則，確保其符合實(shí)際的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)要求。電機(jī)改造要通過(guò)更換線圈、改變電機(jī)繞組接法、更換新電機(jī)、調(diào)節(jié)速度等方面。電機(jī)老化最為嚴(yán)重的就是絕緣材料的老化，這是多個(gè)因素之下所造成的，比如溫度、濕度、氧化等方面。在舊電機(jī)改造中，應(yīng)該選擇性能比較高的絕緣材料。技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)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(jī)老化改造應(yīng)該從節(jié)能方面出發(fā)，如有必要，可以進(jìn)行增容設(shè)計(jì)。因?yàn)楸谜镜母脑鞈?yīng)該分析服務(wù)環(huán)境、水文狀態(tài)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(yīng)該適當(dāng)?shù)脑黾尤萘俊４笮捅谜镜碾姍C(jī)一般都會(huì)設(shè)計(jì)有裕度，原電機(jī)增容能夠合理的使用舊電機(jī)的機(jī)械與支撐的結(jié)構(gòu)形式，保證老化定子、轉(zhuǎn)子等方面實(shí)現(xiàn)絕緣層的更新，合理的進(jìn)行電機(jī)容量的增加，有著非常明顯的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于電機(jī)改造施工可以實(shí)現(xiàn)變速改造。

泵站內(nèi)的電機(jī)所形成的扭矩主要是通過(guò)傳動(dòng)裝置直接傳輸給水泵，該裝置會(huì)給傳動(dòng)效率產(chǎn)生任何的影響，還會(huì)給裝置效率與泵站能耗造成過(guò)大的影響。泵站改造環(huán)節(jié)，要保證其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)性合格等，能夠使傳動(dòng)效率達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

1.3 管道的改造

水流經(jīng)過(guò)管路的過(guò)程中，因?yàn)槠鋬?nèi)部存在阻力，會(huì)導(dǎo)致能耗過(guò)大。管道阻力會(huì)給效率造成較大的影響，所以通過(guò)采取降低管道阻力的方式，可以提高運(yùn)行效率，以達(dá)到安全性改造的要求。管路改造應(yīng)該充分分析技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方面，能夠降低能耗與成本，也能夠達(dá)到安全性的要求。因?yàn)楣苈分睆脚c管路效率有著直接的關(guān)系，所以改造過(guò)程中，應(yīng)該適當(dāng)?shù)脑黾庸艿赖闹睆?，能夠有效降低能耗。但是管道直徑增加后，?huì)導(dǎo)致成本升高，所以管道直徑要通過(guò)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)分析之后確定。改造中還應(yīng)該合理的確定長(zhǎng)度參數(shù)，能夠有效降低成本，實(shí)現(xiàn)能源節(jié)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(jià)，提高總體的經(jīng)濟(jì)性。

管路內(nèi)有很多的附件，安裝的地形條件也比較復(fù)雜，此時(shí)就會(huì)導(dǎo)致管道阻力系統(tǒng)較大，效率也會(huì)產(chǎn)生很大的影響。改造方案實(shí)施中，應(yīng)該盡量的減少附件的數(shù)量。但是為了能夠保證彎管、異徑管等合理的改造，調(diào)整水流條件，應(yīng)該適當(dāng)?shù)脑黾痈郊叽?，工程造價(jià)升高，所以在降低管道距離中，應(yīng)該選擇合適的技術(shù)方案。

管路密實(shí)也是極為關(guān)鍵的，如果連接部位的質(zhì)量不合格，會(huì)導(dǎo)致滲漏問(wèn)題的發(fā)生?？諝馊绻M(jìn)入到管道內(nèi)，會(huì)進(jìn)入到低壓區(qū)域內(nèi)，壓力缺乏穩(wěn)定性，會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)比較嚴(yán)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(duì)于泵站穩(wěn)定性影響最為直接，如果設(shè)計(jì)缺乏合理性，則會(huì)導(dǎo)致該建筑位置上出現(xiàn)泥沙淤積、水草堵塞等問(wèn)題，導(dǎo)致能耗上升。如果泵房建設(shè)在岸邊，能夠直接取水，消除了引水渠的結(jié)構(gòu)。水源和泵房的間隔距離比較遠(yuǎn)的情況下，且地勢(shì)相對(duì)平坦，能夠利用引水渠直接引入到泵房?jī)?nèi)。如果水源和泵站相差距離較大，且地勢(shì)相對(duì)陡峭，引水渠的設(shè)計(jì)要符合技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的要求。引渠的末端不良流態(tài)直接會(huì)給前池、進(jìn)水池造成影響，如果一旦出現(xiàn)旋渦和回流會(huì)波的方式會(huì)影響前池、進(jìn)水池等，會(huì)導(dǎo)致有效過(guò)水?dāng)嗝鏈p少，池內(nèi)水流出現(xiàn)紊亂的情況，水泵的穩(wěn)定性無(wú)法達(dá)到要求。出現(xiàn)旋渦會(huì)使空氣直接進(jìn)入到泵體內(nèi)，泵的效率也會(huì)下降，機(jī)組就會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)的問(wèn)題。因此，改造中應(yīng)該確保引渠達(dá)到順直度的標(biāo)準(zhǔn)，所以收縮橫斷面能夠利用梯形設(shè)計(jì)的方式，確保引渠水流流態(tài)符合要求。因此，引渠的設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮到水泵的運(yùn)行狀態(tài)，要考慮到進(jìn)水池的最小深度參數(shù)，確定其是否能夠達(dá)到進(jìn)水管口的淹沒(méi)標(biāo)準(zhǔn)要求。前池改造施工要考慮到流動(dòng)的規(guī)律，以調(diào)整其流態(tài)。如果前池設(shè)計(jì)缺乏合理性，會(huì)造成流速的均勻性無(wú)法達(dá)到要求，極易出現(xiàn)回流、旋渦、死水等方面，機(jī)組內(nèi)的進(jìn)水量比較差，導(dǎo)致泥沙淤積等情況。改造中，可以通過(guò)設(shè)置隔墩的方式，池內(nèi)應(yīng)該設(shè)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(zhǎng)使用壽命。

2 泵站改造質(zhì)量控制措施

2.1 項(xiàng)目法人質(zhì)量控制措施

項(xiàng)目法人是建設(shè)的主體也是確定方案、保障順利實(shí)施的基礎(chǔ)。水利工程項(xiàng)目要想提高工程的質(zhì)量水平，必須要落實(shí)項(xiàng)目法人責(zé)任制，能夠明確法人的工作職責(zé)。項(xiàng)目法人要考慮到工程的實(shí)際情況，根據(jù)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，然后落實(shí)各項(xiàng)工作職責(zé)。合同中應(yīng)該明確質(zhì)量控制條款，要明確雙方的責(zé)任和義務(wù)。項(xiàng)目法人應(yīng)該落實(shí)工程質(zhì)量管理制度，要開展必要的監(jiān)督和管理，建設(shè)完善的項(xiàng)目質(zhì)量管理體系和機(jī)構(gòu)，配置足夠的工作人員，從而可以提高工程的質(zhì)量水平。

2.2 設(shè)計(jì)單位的質(zhì)量控制措施

項(xiàng)目確定后，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)就會(huì)給改造施工質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響。改造方案應(yīng)該達(dá)到質(zhì)量、成本、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等各個(gè)方面的要求，最佳的設(shè)計(jì)方案能夠保證工藝、設(shè)備的質(zhì)量合格，還要合理的進(jìn)行場(chǎng)地的布置，明確具體的生產(chǎn)工藝流程，要盡量的降低泵站的能耗，保證設(shè)備運(yùn)行更加的可靠和穩(wěn)定。設(shè)計(jì)單位要形成完善的質(zhì)量管理體系，要加強(qiáng)設(shè)計(jì)質(zhì)量管理和控制，要加強(qiáng)設(shè)計(jì)文件的審核，同時(shí)要按照會(huì)簽批準(zhǔn)制度來(lái)開展工作。設(shè)計(jì)結(jié)束后，要做好技術(shù)交底工作，根據(jù)合同要求確定相應(yīng)的施工內(nèi)容，施工環(huán)節(jié)要考慮到現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，優(yōu)化設(shè)計(jì)內(nèi)容，避免出現(xiàn)設(shè)計(jì)的問(wèn)題和不足。改造中要切實(shí)解決設(shè)計(jì)問(wèn)題，落實(shí)設(shè)計(jì)方案的要求，如果存在設(shè)計(jì)不合理的情況要及時(shí)的改進(jìn)，以保證改造施工質(zhì)量和工藝水平合格。

2.3 施工單位質(zhì)量控制措施

施工單位是改造施工的主體，也是影響質(zhì)量的主要因素。施工單位應(yīng)該以國(guó)家頒布的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)開展工作，并且受到監(jiān)督機(jī)構(gòu)的監(jiān)督與檢查管理。要堅(jiān)決杜絕非法分包的情況出現(xiàn)，不能把主體工程轉(zhuǎn)包給其他單位進(jìn)行施工。改造前，項(xiàng)目經(jīng)理應(yīng)該參加甲方組織的設(shè)計(jì)交底工作，要做好設(shè)計(jì)圖紙的審核與管理工作，防止出現(xiàn)違規(guī)施工的情況。改造技術(shù)人員和施工人員明確施工任務(wù)、標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)方案以及質(zhì)量要求，能夠落實(shí)各項(xiàng)質(zhì)量控制措施，加強(qiáng)質(zhì)量檢驗(yàn)管控，提高改造質(zhì)量水平。

2.4 監(jiān)理單位質(zhì)量控制

監(jiān)理單位嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)開展監(jiān)理工作，要保證施工中各個(gè)方面的施工內(nèi)容都符合合同、設(shè)計(jì)方案的要求。監(jiān)理需要做好現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)的監(jiān)督管理，保證所有施工內(nèi)容都在監(jiān)控之下進(jìn)行。質(zhì)量控制是極為關(guān)鍵的，駐地工程師要落實(shí)各項(xiàng)監(jiān)督管理工作，嚴(yán)格執(zhí)行監(jiān)理管理程序，一旦發(fā)現(xiàn)有質(zhì)量問(wèn)題，要立即勒令施工單位整改，以保證施工質(zhì)量合格。監(jiān)理應(yīng)該進(jìn)行抽檢取樣，確保樣本具備代表性，能夠消除質(zhì)量問(wèn)題和不足。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在泵站改造中，施工工藝和質(zhì)量控制都是極為關(guān)鍵性的措施。對(duì)于改造施工環(huán)節(jié)，要考慮到當(dāng)前泵站運(yùn)行的缺陷，有針對(duì)性的確定改造實(shí)施方案，并且加強(qiáng)改造工程管理的質(zhì)量控制，確保泵站運(yùn)行效果合格，能夠產(chǎn)生更高的綜合效益。