大型泵站機(jī)電設(shè)備安裝分析及措施

李 昂，鄭光昌，任澤儉

（1.南水北調(diào)東線山東干線有限責(zé)任公司，山東 濟(jì)南 250109；2.山東潤(rùn)魯工程咨詢集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)南 250100；3.山東環(huán)發(fā)工程管理有限公司，山東 濟(jì)南 250100）

1 概述

1.1 泵站基本情況

八里灣泵站位于山東省東平縣東平湖新湖滯洪區(qū)，是南水北調(diào)東線工程最后一級(jí)泵站，工程主要設(shè)計(jì)任務(wù)是抽調(diào)上一級(jí)鄧樓泵站來(lái)水進(jìn)東平湖。八里灣泵站設(shè)計(jì)流量100 m3/s，設(shè)計(jì)揚(yáng)程4.78 m，采用堤身式布置，正向進(jìn)、出水方式，站身直接擋洪。

站內(nèi)安裝3150ZLQ33.4-4.78型立式軸流泵4套（3用1備），單機(jī)流量33.4 m3/s，以單列一字形布置，機(jī)組間距8.4m，水泵轉(zhuǎn)速為115.4 r/min，水泵與電動(dòng)機(jī)采用直聯(lián)傳動(dòng)，配套電動(dòng)機(jī)功率為2 800 kW。水泵采用肘形進(jìn)水流道，平直管出水流道。為了滿足泵站高效、穩(wěn)定運(yùn)行和便于流量調(diào)節(jié)及機(jī)組啟動(dòng)等要求，水泵葉片采用液壓全調(diào)節(jié)方式[1，2]。主泵房為整體塊基型結(jié)構(gòu)，4臺(tái)機(jī)組設(shè)置在同一結(jié)構(gòu)塊體內(nèi)，底板順?biāo)飨蜷L(zhǎng)35.5 m，垂直水流方向長(zhǎng)34.7 m，垂直與順?biāo)飨蚓辉O(shè)縫分塊。主泵房自上而下共分為5層，依次為安裝（電機(jī)）層、聯(lián)軸層、出水流道層、水泵層、進(jìn)水流道層（出水側(cè)為排水廊道）。

1.2 機(jī)電設(shè)備安裝主要內(nèi)容

八里灣泵站水泵機(jī)組安裝包括導(dǎo)葉體、葉輪室、伸縮節(jié)、葉輪、泵軸、水導(dǎo)軸承、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及輔助設(shè)備等設(shè)備的安裝與調(diào)試。主電機(jī)的安裝包括電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子、上下機(jī)架、推力抽承、上下導(dǎo)軸承及其他電氣設(shè)備的安裝調(diào)試。

1.3 主機(jī)泵安裝過(guò)程

八里灣泵站主機(jī)泵安裝是以泵座為標(biāo)高基準(zhǔn)，水導(dǎo)軸承軸窩為中心基準(zhǔn)，通過(guò)對(duì)主機(jī)泵設(shè)備的實(shí)際尺寸測(cè)量和預(yù)裝，推算出電機(jī)定子安裝高程，用電器回路法測(cè)量定子與水導(dǎo)軸窩的同軸度。在機(jī)組固定部分調(diào)整完畢后再吊裝機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分，調(diào)整轉(zhuǎn)子水平度、磁場(chǎng)中心、軸線擺度，在軸線擺度調(diào)整合格后，再定機(jī)組中心、檢查葉片間隙、空氣間隙、調(diào)整導(dǎo)軸承間隙，最后安裝受油器、填料涵、葉輪外殼、伸縮節(jié)等部件[3-6]。

2 機(jī)電設(shè)備安裝過(guò)程中遇到的問(wèn)題分析

在八里灣泵站機(jī)電設(shè)備安裝運(yùn)輸過(guò)程中，遇到了諸多問(wèn)題，這些問(wèn)題對(duì)施工進(jìn)度、工程質(zhì)量和設(shè)備穩(wěn)定性產(chǎn)生重大影響。

2.1 機(jī)電設(shè)備選型和尺寸不匹配

(1)功率不匹配。機(jī)電設(shè)備的功率是指設(shè)備能夠輸出的能量，通常以千瓦（kW）為單位。如果設(shè)備選型時(shí)功率選擇不當(dāng)，可能導(dǎo)致設(shè)備的功率過(guò)大或過(guò)小。功率過(guò)大會(huì)造成設(shè)備的能耗過(guò)高、維護(hù)困難，甚至超過(guò)控制系統(tǒng)的負(fù)荷能力；功率過(guò)小則無(wú)法滿足工藝需求，無(wú)法正常工作[7]。

(2)尺寸不匹配。機(jī)電設(shè)備的尺寸包括長(zhǎng)度、寬度、高度等方面。如果設(shè)備選型時(shí)尺寸選擇錯(cuò)誤，可能導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的安裝條件。比如，設(shè)備尺寸過(guò)大無(wú)法進(jìn)入安裝場(chǎng)地或無(wú)法連接到管道系統(tǒng)；設(shè)備尺寸過(guò)小則無(wú)法與其他設(shè)備或管道連接緊密，容易出現(xiàn)泄漏等問(wèn)題[8]。

(3)配套設(shè)備不匹配。機(jī)電設(shè)備在安裝過(guò)程中通常需要配套其他設(shè)備、附件或管路，以確保其正常運(yùn)行[9，10]。如果配套設(shè)備選型不當(dāng)或尺寸不匹配，可能導(dǎo)致設(shè)備之間無(wú)法正常連接，影響系統(tǒng)的整體運(yùn)行。比如，配套的管路尺寸過(guò)小無(wú)法滿足設(shè)備的水流量要求，會(huì)引起壓力損失和能耗增加。

2.2 機(jī)電設(shè)備運(yùn)輸和搬運(yùn)問(wèn)題

(1)設(shè)備包裝不合理。機(jī)電設(shè)備在運(yùn)輸前應(yīng)進(jìn)行包裝，但存在設(shè)備包裝不合理。例如，包裝材料不足或不結(jié)實(shí)，設(shè)備在運(yùn)輸過(guò)程中容易受到外界擠壓和震動(dòng)，導(dǎo)致設(shè)備部件的損壞。因此，設(shè)備供應(yīng)單位需要確保設(shè)備包裝的合理性和可靠性，選擇適當(dāng)?shù)陌b材料并進(jìn)行充分固定，以保證設(shè)備在運(yùn)輸過(guò)程中的安全性。

(2)運(yùn)輸路線選擇不當(dāng)。運(yùn)輸過(guò)程中，選擇合適的運(yùn)輸路線也是非常重要的。有時(shí)由于施工單位對(duì)運(yùn)輸路線的不熟悉，可能會(huì)選擇避開主要道路，導(dǎo)致運(yùn)輸路徑繁雜、崎嶇不平，或者經(jīng)過(guò)橋梁、隧道等狹窄通道，增加了設(shè)備運(yùn)輸?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)。因此，設(shè)備供應(yīng)及安裝施工單位需要提前進(jìn)行路線勘察和評(píng)估，選擇平坦、寬敞的道路，確保設(shè)備運(yùn)輸過(guò)程中的安全。

(3)運(yùn)輸工具和設(shè)備匹配不當(dāng)。選擇合適的運(yùn)輸工具也是關(guān)鍵。如果設(shè)備的尺寸較大、重量較重，但運(yùn)輸工具的承載能力不足，容易導(dǎo)致設(shè)備在運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生傾覆、碰撞等事故。因此，設(shè)備供應(yīng)單位需要根據(jù)設(shè)備的尺寸和重量，選擇符合要求的運(yùn)輸工具，并確保運(yùn)輸工具的穩(wěn)定性和承載能力，以避免設(shè)備在運(yùn)輸過(guò)程中受到損壞。

(4)操作人員專業(yè)素質(zhì)不足。機(jī)電設(shè)備的運(yùn)輸和搬運(yùn)需要操作人員具備一定的專業(yè)知識(shí)和技能。然而，在實(shí)際施工中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)操作人員的專業(yè)素質(zhì)不足的情況。例如，操作人員對(duì)設(shè)備的操作和搬運(yùn)程序不熟悉，容易在操作過(guò)程中造成設(shè)備的損壞或人身安全的事故。因此，設(shè)備供應(yīng)單位需要加強(qiáng)對(duì)操作人員的培訓(xùn)和教育，提高其專業(yè)素質(zhì)和技能水平，確保運(yùn)輸和搬運(yùn)過(guò)程的安全和順利進(jìn)行。

(5)沒(méi)有充分考慮設(shè)備的重心和平衡。機(jī)電設(shè)備在運(yùn)輸和搬運(yùn)過(guò)程中，需要注意設(shè)備的重心和平衡。有時(shí)由于操作人員沒(méi)有充分考慮設(shè)備重心的位置，或者沒(méi)有采取適當(dāng)?shù)钠胶獯胧瑢?dǎo)致設(shè)備在運(yùn)輸和搬運(yùn)過(guò)程中發(fā)生傾斜、倒塌等情況，造成設(shè)備的損壞和人身安全的事故。因此，設(shè)備供應(yīng)單位需要在運(yùn)輸和搬運(yùn)前，根據(jù)設(shè)備的重心位置，采取適當(dāng)?shù)钠胶獯胧?，確保設(shè)備在運(yùn)輸和搬運(yùn)過(guò)程中的平穩(wěn)和安全。

(6)沒(méi)有充分準(zhǔn)備搬運(yùn)工具和設(shè)備。機(jī)電設(shè)備在搬運(yùn)過(guò)程中需要使用適當(dāng)?shù)陌徇\(yùn)工具和設(shè)備。由于設(shè)備供應(yīng)單位沒(méi)有提前準(zhǔn)備好相應(yīng)的搬運(yùn)工具和設(shè)備，或者使用的搬運(yùn)工具和設(shè)備不符合要求，容易導(dǎo)致設(shè)備在搬運(yùn)過(guò)程中發(fā)生滑落、碰撞等事故。因此，需要提前準(zhǔn)備好適當(dāng)?shù)陌徇\(yùn)工具和設(shè)備，并確保其符合搬運(yùn)要求，以保證設(shè)備的安全搬運(yùn)。

2.3 機(jī)電設(shè)備安裝與土建施工配合不到位

(1)前期設(shè)計(jì)存在協(xié)調(diào)問(wèn)題。前期設(shè)計(jì)是機(jī)電設(shè)備安裝與土建施工配合的重要環(huán)節(jié)。在項(xiàng)目的設(shè)計(jì)階段，需要將機(jī)電設(shè)備的安裝要求與土建施工的要求進(jìn)行充分的協(xié)調(diào)，確保兩者之間的銜接無(wú)縫。然而，在實(shí)際操作中，設(shè)計(jì)方和施工方之間的溝通不暢、設(shè)計(jì)變更頻繁等問(wèn)題常常會(huì)導(dǎo)致安裝與施工的沖突。為了解決這個(gè)問(wèn)題，設(shè)備施工、監(jiān)理單位需要加強(qiáng)設(shè)計(jì)單位的溝通，及時(shí)進(jìn)行變更協(xié)商，確保設(shè)計(jì)和施工的一致性。

(2)施工現(xiàn)場(chǎng)組織不力。施工現(xiàn)場(chǎng)組織是機(jī)電設(shè)備安裝與土建施工配合的另一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。施工現(xiàn)場(chǎng)通常狹小且繁忙，機(jī)電設(shè)備安裝與土建施工需要同時(shí)進(jìn)行，協(xié)調(diào)難度較大。設(shè)備安裝施工單位需要合理規(guī)劃，確保施工現(xiàn)場(chǎng)的有序進(jìn)行。例如，安裝機(jī)電設(shè)備前需要完成土建施工的基礎(chǔ)和支撐結(jié)構(gòu)；而在土建施工過(guò)程中，也需要留出空間和管道位置，以便后續(xù)機(jī)電設(shè)備的安裝和維護(hù)。因此，設(shè)備安裝施工單位需要提前進(jìn)行施工計(jì)劃編制，并與土建單位進(jìn)行密切配合，確保施工順利進(jìn)行。

(3)施工安排問(wèn)題。施工作業(yè)安排是機(jī)電設(shè)備安裝與土建施工配合的另一個(gè)重要環(huán)節(jié)。施工作業(yè)安排需要根據(jù)機(jī)電設(shè)備安裝和土建施工的特點(diǎn)，合理安排施工隊(duì)伍和資源，以確保安裝和施工的質(zhì)量和進(jìn)度。例如，大型泵站的機(jī)電設(shè)備安裝常常需要高空作業(yè)和重型機(jī)械操作，對(duì)施工人員的技術(shù)水平和安全意識(shí)提出了較高的要求。此外，施工隊(duì)伍和設(shè)備的協(xié)同配合也是施工作業(yè)安排中需要注意的問(wèn)題。因此，安裝施工單位需要進(jìn)行人員培訓(xùn)和設(shè)備保養(yǎng)，以確保施工作業(yè)的安全和高效。

(4)材料設(shè)備配送問(wèn)題。材料和設(shè)備配送是機(jī)電設(shè)備安裝與土建施工配合中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在施工過(guò)程中，需要將材料和設(shè)備按計(jì)劃和合理的順序配送到施工現(xiàn)場(chǎng)。然而，在實(shí)際操作中，材料和設(shè)備的提供常常存在延遲、不足以及損壞等問(wèn)題，給施工進(jìn)展帶來(lái)困擾。安裝施工單位需要與設(shè)備供應(yīng)單位建立良好的合作關(guān)系，加強(qiáng)物資管理和控制，以確保材料和設(shè)備的及時(shí)到位。

3 解決機(jī)電設(shè)備安裝和運(yùn)輸問(wèn)題的措施

機(jī)電設(shè)備安裝和運(yùn)輸存在的主要問(wèn)題，可能會(huì)導(dǎo)致安裝施工質(zhì)量下降、設(shè)備損壞或運(yùn)行不正常。設(shè)備安裝施工單位應(yīng)遵守相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，確保設(shè)備的選型、安裝定位、配套設(shè)備匹配等方面的問(wèn)題得到合理解決，并加強(qiáng)安全管理和質(zhì)量控制，以確保設(shè)備安裝工程的順利進(jìn)行。設(shè)備供應(yīng)單位要采取措施，解決設(shè)備運(yùn)輸、包裝、裝卸環(huán)節(jié)存在的問(wèn)題。

3.1 機(jī)電設(shè)備選型和尺寸不匹配的解決措施

(1)嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)要求。在設(shè)備選型和尺寸設(shè)計(jì)階段，設(shè)備安裝施工單位應(yīng)嚴(yán)格按照工程設(shè)計(jì)要求和規(guī)范進(jìn)行操作，確保選用的設(shè)備與設(shè)計(jì)要求相匹配，避免出現(xiàn)選型和尺寸不匹配的情況。

(2)定期開展設(shè)備檢查和測(cè)試。在安裝施工過(guò)程中，設(shè)備安裝施工單位應(yīng)定期開展設(shè)備檢查和測(cè)試，確保設(shè)備的選型和尺寸符合要求，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題。通過(guò)檢查和測(cè)試，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)選型和尺寸不匹配的問(wèn)題，為及時(shí)調(diào)整和解決提供依據(jù)。

(3)強(qiáng)化質(zhì)量管理和監(jiān)控。設(shè)備安裝施工單位應(yīng)加強(qiáng)對(duì)安裝施工質(zhì)量的管理和監(jiān)控，建立相應(yīng)的質(zhì)量檢驗(yàn)機(jī)制。在安裝過(guò)程中，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，確保設(shè)備選型和尺寸的匹配性，減少不匹配問(wèn)題的發(fā)生。

(4)加強(qiáng)溝通和協(xié)作。設(shè)備安裝施工單位應(yīng)與設(shè)備供應(yīng)、監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位等相關(guān)方保持良好的溝通和協(xié)作，及時(shí)溝通設(shè)備選型和尺寸方面的問(wèn)題，并共同解決。通過(guò)加強(qiáng)協(xié)作，可以避免選型和尺寸不匹配問(wèn)題的發(fā)生，保證機(jī)電設(shè)備安裝施工質(zhì)量。

3.2 機(jī)電設(shè)備運(yùn)輸和搬運(yùn)的解決方案

(1)合理包裝。機(jī)電設(shè)備在運(yùn)輸前應(yīng)進(jìn)行合適的包裝，包括使用防震材料和防水材料等，以確保設(shè)備在運(yùn)輸過(guò)程中不會(huì)受到碰撞和損壞。

(2)選擇合適的運(yùn)輸工具。選擇適合的運(yùn)輸工具非常重要，特別是考慮到設(shè)備的重量和體積。設(shè)備供應(yīng)及設(shè)備安裝施工單位應(yīng)根據(jù)設(shè)備的特點(diǎn)和運(yùn)輸距離選擇合適的運(yùn)輸工具，并確保運(yùn)輸工具的可靠性和適應(yīng)性。

(3)合理規(guī)劃運(yùn)輸路線。在選擇運(yùn)輸路線時(shí)，設(shè)備供應(yīng)及設(shè)備安裝施工單位應(yīng)考慮道路狀況、交通流量和設(shè)備的敏感性。避免選擇崎嶇不平的道路或經(jīng)過(guò)擁堵的區(qū)域，以減少機(jī)電設(shè)備在運(yùn)輸過(guò)程中的震動(dòng)和振動(dòng)。

(4)合理使用搬運(yùn)工具。在搬運(yùn)過(guò)程中，設(shè)備供應(yīng)及設(shè)備安裝施工單位應(yīng)根據(jù)設(shè)備的重量和大小選擇合適的搬運(yùn)工具，并確保這些工具的質(zhì)量可靠。同時(shí)，應(yīng)制定搬運(yùn)計(jì)劃，確保設(shè)備在搬運(yùn)過(guò)程中平穩(wěn)、安全地移動(dòng)。

(5)嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。設(shè)備供應(yīng)及設(shè)備安裝施工單位應(yīng)建立完善的操作規(guī)程，明確每個(gè)搬運(yùn)步驟和操作要求。在搬運(yùn)過(guò)程中，操作人員應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)程操作，避免違規(guī)操作導(dǎo)致設(shè)備受損或安全事故發(fā)生。

(6)加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)控和驗(yàn)收。在設(shè)備安裝施工過(guò)程中，應(yīng)建立嚴(yán)格的質(zhì)量監(jiān)控制度，確保施工質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。設(shè)備供應(yīng)及設(shè)備安裝施工單位還應(yīng)與設(shè)備供應(yīng)商和相關(guān)監(jiān)管部門密切合作，進(jìn)行驗(yàn)收和評(píng)估，確保設(shè)備安裝施工的質(zhì)量。

3.3 機(jī)電設(shè)備安裝與土建配合不到位的解決措施

(1)加強(qiáng)協(xié)調(diào)溝通。在機(jī)電設(shè)備安裝與土建施工配合方面，首先需要加強(qiáng)設(shè)備安裝施工單位與建、監(jiān)理設(shè)單位之間的溝通協(xié)調(diào)。應(yīng)當(dāng)明確各自的責(zé)任和任務(wù)，并確定溝通的方式和頻率，及時(shí)共享信息和解決問(wèn)題。通過(guò)協(xié)調(diào)會(huì)議、項(xiàng)目例會(huì)等形式可以用來(lái)促進(jìn)各方之間的協(xié)作與配合，確保施工進(jìn)度和質(zhì)量。

(2)設(shè)計(jì)優(yōu)化。在機(jī)電設(shè)備安裝與土建施工配合方面，問(wèn)題的根源往往來(lái)自于不合理的設(shè)計(jì)。因此，需要加強(qiáng)設(shè)計(jì)過(guò)程中的工藝優(yōu)化和協(xié)調(diào)。設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分考慮土建施工和機(jī)電設(shè)備的空間需求、安裝要求等因素，制定出合理的施工方案，避免后續(xù)安裝過(guò)程中出現(xiàn)沖突和問(wèn)題。

(3)注重施工協(xié)同。為解決機(jī)電設(shè)備安裝與土建施工配合問(wèn)題，多家施工單位需要建立良好的協(xié)同機(jī)制。土建施工和設(shè)備安裝工作應(yīng)相互配合，統(tǒng)一施工計(jì)劃和進(jìn)度安排，明確作業(yè)區(qū)域和時(shí)間，避免雙方工作的沖突和干擾。同時(shí)，應(yīng)建立臨時(shí)工地管理制度，確保施工現(xiàn)場(chǎng)的安全和秩序。

(4)提高施工人員素質(zhì)。為提高機(jī)電設(shè)備安裝與土建施工配合的質(zhì)量，參與的施工單位應(yīng)加強(qiáng)員工的技術(shù)培訓(xùn)和素質(zhì)教育。培訓(xùn)內(nèi)容可以包括土建施工與機(jī)電設(shè)備安裝的基本知識(shí)、操作技能和協(xié)作意識(shí)等方面。通過(guò)提高員工的專業(yè)水平和團(tuán)隊(duì)意識(shí)，能夠更好地解決問(wèn)題和應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)。

(5)加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)管理。機(jī)電設(shè)備安裝與土建施工配合問(wèn)題往往伴隨著一定的風(fēng)險(xiǎn)。為此，設(shè)備安裝施工單位需要制定完善的風(fēng)險(xiǎn)管理計(jì)劃，包括對(duì)施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題和隱患進(jìn)行預(yù)判和控制，制定應(yīng)急預(yù)案和復(fù)工方案，確保安全施工和項(xiàng)目的順利進(jìn)行。

(6)加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督。質(zhì)量監(jiān)督是確保機(jī)電設(shè)備安裝與土建施工配合的重要環(huán)節(jié)。建設(shè)單位可以委托第三方監(jiān)理機(jī)構(gòu)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)督和檢查，確保工程按照規(guī)范進(jìn)行，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決存在的問(wèn)題。同時(shí)，參與的施工單位也應(yīng)建立質(zhì)量檢查和驗(yàn)收制度，自行對(duì)工程進(jìn)行質(zhì)量控制，避免施工質(zhì)量的漏洞和問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

大型泵站工程是水利工程中較為綜合、復(fù)雜的一類，在設(shè)計(jì)、土建施工、設(shè)備安裝等環(huán)節(jié)需要相互配合，任何一個(gè)環(huán)節(jié)的疏忽或者考慮不周都會(huì)影響到整個(gè)工程的施工進(jìn)展和質(zhì)量，甚至對(duì)后期運(yùn)行、維護(hù)留下隱患。機(jī)電設(shè)備的安裝屬于整個(gè)泵站建設(shè)項(xiàng)目的核心步驟，高效、安全、準(zhǔn)確的設(shè)備安裝至關(guān)重要。八里灣泵站作為南水北調(diào)東線工程最后一級(jí)泵站，運(yùn)行揚(yáng)程大、電動(dòng)機(jī)功率高、機(jī)組運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，至今設(shè)備運(yùn)行良好，未發(fā)生機(jī)電設(shè)備不良故障，正是得益于機(jī)電設(shè)備高質(zhì)量的安裝、維護(hù)。本文在結(jié)合八里灣泵站機(jī)電設(shè)備安裝的基礎(chǔ)上，結(jié)合筆者工作經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)深入研究和分析，總結(jié)出泵站機(jī)電設(shè)備具有普遍性的問(wèn)題及解決方案，為泵站工程設(shè)計(jì)、施工、安裝、運(yùn)維人員提供經(jīng)驗(yàn)和建議。