反推高程法在宋庄泵站机组安装中的应用

张　　伟，王　　福，韩之刚

（1.山东省胶东调水局，山东 济南 250100；2.山东省胶东调水局潍坊分局，山东 潍坊 262700）

反推高程法在宋庄泵站机组安装中的应用

张伟1，王福2，韩之刚2

（1.山东省胶东调水局，山东 济南 250100；2.山东省胶东调水局潍坊分局，山东 潍坊 262700）

【摘要】分析了宋泵站机组改扩建的基本情况，阐述了反推高程法确定水泵基础底板安装高程的方法，为类似项目提供借鉴。

【关键词】反推高程；泵站；机组；改扩建工程

宋庄泵站位于山东省寿光市王高镇宋庄村西北500m处。泵站为堤身式结构，肘形进水流道，虹吸式出水流道，真空破坏阀断流。泵站设计扬程9.5m，设计流量34.5m3/s，最大过水能力40m3/s，前池设计水位1.8m，后池设计水位10.5m，泵站总装机容量5440kW。宋庄泵站自1989年建成通水以来，已累计运行96789台时，提水19.56亿m3，为青岛市及沿线地区的工农业发展提供了有力的保障。

1　泵站机组改扩建缘由

宋庄泵站共装设7台主机组 （立式），2台调节机组（卧式）。2001年和2005年宋庄泵站改造中分别对7台主机组中的7#、1#、2#、3#、6#5台水泵进行了更换，将5台12CJS-100型轴流泵更换为1400HD-9型混流泵。水泵更换后，水泵抗汽蚀性能和单机过流能力得到较大提高。但宋庄泵站7台主机组电机都未进行更换，这7台主电机已运行25年，电机绝缘等级低，达到使用年限，主电机已到了非更换不可的时候。

根据 《山东省引黄济青工程改扩建初步设计》，宋庄泵站改造工程项目包括9台电机（7台立式同步、2台卧式异步）、4台水泵 （2台立式混流泵、2台卧式混凝泵）的更换。宋庄泵站改扩建工程的工期短，任务重，从2012年开始，由于青岛用水量逐年增加，引黄济青工程运行期由过去的冬季送水，逐步增加到每年运行200多天，泵站运行期越来越长。鉴于上述情况，宋庄泵站必须在2年内完成所有的改扩建内容，工期紧，任务艰巨。泵站7台立式机组电机的更换，尤其是5台不需要更换水泵的电机更换，是制约工期的一项重要内容，必须改进常规施工方法，且要满足工程质量和工期要求，同时保证工程运行安全和可靠。因此，反推高程法应运而生，这一方法的应用同时满足了工期和质量要求。

2　反推高程法的应用

机组安装高程，是按照设计部门选定的叶轮中心安装高程确定的，水泵叶轮中心高程确定之后，电机及其他部件的安装高程随之而定，机组各部件的设计安装高程，是实际安装高程的主要依据。根据水泵叶轮中心高程，即可求出立式机组主要安装高程，最后确定电机磁场中心（即定子矽钢片中心）高程。所以，在泵站立式机组安装过程中，一般是根据叶轮安装高程和固定部件尺寸，浇筑完水泵基础，再根据水泵轴和电机、电机轴的尺寸，推算电机定子底板高程，再进行电机基础和电机底板浇筑。

宋庄泵站改扩建过程中，因为有5台水泵不进行更换，只是更换电机，如果根据常规高程法进行电机底板高程推算，进行电机底板基础重新浇筑，这将严重超出施工工期，必然导致4个月内不能完成改扩建任务。因此，在改扩建工程中，必须考虑不重新浇筑电机基础的方案，采用反推高程法是根据水泵基础、电机基础高程和水泵轴及固定部件尺寸，倒推电机定、转子尺寸，转子轴长度，并在设备招投标阶段按照推算好的电机尺寸进行加工生产。当然，电机定子下平面开孔尺寸必须也与电机基础板开孔尺寸一致，这样电机到现场后，就可不动用电机基础板而进行安装，安装过程中引起的微小误差靠水泵叶轮外壳30mm余量进行调整。

3　机组安装步骤

1）泵轴长度测量。用钢卷尺测泵轴两端法兰的距离即为泵轴长度，一般可测量几个方位，取其平均值。如图1，用代号L1（mm）表示。

2）转轮测量。测量从叶轮轮毂所刻中心线到叶轮与泵轴法兰结合面的距离，沿4个方位测数据，取其平均值。如图1，用代号L2（mm）表示。

3）电机磁场中心线至电机轴承法兰平面距离测量。一般是通过测量电机转子磁轭上平面至电机轴法兰平面与磁轭上平面至电机转子磁场中心的值计算。如图1，用代号L5（mm）表示。

4）电机磁场中心线至电机上平面距离测量。一般是通过测量电机定子矽钢片中心至电机定子上平面距离。如图1，用代号L3（mm）表示。

5）高程与机组尺寸关系。从图1看出，机组安装时，各部位高程与机组相关尺寸有如下关系：

6）其他要求。根据以上结果，电机尺寸L3，L5， Hn必须满足（1）式，才能满足安装要求。当然，还应考虑转子磁场中心不得高于定子磁场中心，也不得低于定子矽钢片高度的0.5%这个修正量。

图1定子安装高程示意图

4结语

宋庄泵站改扩建工程，通过反推高程法，可以在电机、水泵基础不用重新浇筑的情况下完成立式机组的安装，可以减少电机基础的浇筑和养护时间，大大缩短机组安装工期。在立式机组改造中如单纯更换电机，可通过反推高程法确定电机转子尺寸进行生产加工，进而在安装过程中直接进行安装。同样在只更换水泵（在泵型不变情况下）及水泵轴的情况下，也可根据反推高程法，在不动水泵基础板情况下进行更换安装。这种方法在国内一些泵站改建过程中将有较大的借鉴意义。

（责任编辑 赵其芬）

【中图分类号】TV675

【文献标识码】B

【文章编号】1009-6159（2015）-10-0025-02

收稿日期：2015-05-21

作者简介：张伟（1975—），男，工程师