活塞式高压隔膜泵的安装工艺

刘振刚

中化二建集团有限公司 山西太原 030021

1 工程概况

某氧化铝厂300kt/a氧化铝技改工程，高压泵房工号设计有4台DGMB-255/8F活塞式高压隔膜泵，该机组需现场安装。本高压隔膜泵由沈阳冶金机械公司制造，单台泵总重约为94t，分为：泵主体、减速机、主电机、润滑油站、以及部分附件。

2 安装前需具备的条件及特殊性

（1）设备基础已按设计要求施工完毕，并验收合格。

（2）按设备技术文件的规定清点泵的部件和零件，无缺件、损坏和锈蚀，管口保护物和堵盖应完好；核对泵的主要安装尺寸与设计相符；泵上铭牌所标注的规格性能应与技术文件及设计要求一致。

以上工作须业主、监理、施工单位共同进行，并进行记录会签。

（3）基础周围吊装使用范围的场地已整平，土方已按要求回填并压实。

（4）施工道路已平整，所有障碍已清除，保证重型车辆通行。

（5）施工用吊车、索具、卡具已配备好，并经检查合格；编制大型设备吊装技术措施方案，并经有关部门审核、批准。

（6）泵房空间有限且泵重量大，为了有效利用现有机械，提高施工效率，选用吊车吊装就位，与使用拖排相比，安全系数高，缩短施工周期，另外省去很大的拖排措施费。

（7）为了使吊车发挥最大的吊装性能，土建施工单位应该先把高压隔膜泵基础施工完毕，并且验收合格，待隔膜泵吊装就位后，方可对土建框架施工。如果待框架施工完毕，会增加施工的难度，会增加多项施工技术措施，并且影响到工程的实际造价。

3 吊装就位

该隔膜泵主机重约为80t，对照隔膜泵厂房空间，200t汽车吊可以完成吊装。以下为吊装受力分析：

200 t汽车吊，配重55t，基本臂13.8m，作业半径8m，起重重量为80t。作业半径8m以内，该吊车满足起重要求，可以完成吊装作业。

如果待厂房施工完毕，再进行高压隔膜泵的吊装就位，该吊车与100t板车配合也能完成高压隔膜泵的吊装就位工作。吊车性能方面足以完成，主要考虑到厂房空间和吊车站位的影响，吊车宜站在泵基础的中心线偏西，使吊车杆头在基本臂、8m工作半径时正好停留在该位号泵基础中心线处，可以错开厂房上部横梁，吊车将隔膜泵从板车上卸下时无需长杆和爬杆，保持该角度，只需向基础处旋转即可。

吊车和板车站位示意如图1所示，吊点力学分析图如图2所示。

吊点选择在设备自带吊耳处（两处）和隔膜泵缸筒拆盖处（两处）共计四处，如图2所示，吊装时根据设备实际情况现场指定。

选用A点进行受力分析，在平面AOC上，

Tao=(1/4*W)/sin60°

式中：W--泵重，80t。

图1 吊车和板车站位示意图

图2 吊点力学分析示意图

经计算得出：Tao=23.1t。

钢丝绳AO选用一弯两股，则每股钢丝绳的受力为11.6t。钢丝绳选取6倍的安全系数，查《机械设计手册》，选用36NAT 6*37+1NF1670的钢丝绳。

4 特殊措施

如隔膜泵提前到货卸车，放置位置与安装基础之间有一定的距离时，需考虑二次搬运。考虑到装车运输该泵的安全性，宜选用一台吊车吊装到拖板车上。因为多台吊车联合吊装时，如果配合不当，容易发生危险，一旦损坏到高压隔膜泵，将延误施工工期，造成的经济损失将极为严重，后果不堪设想。搬运高压隔膜泵时，需要安排200t汽车吊和100t板车配合，并需对现场道路进行平整。

待高压隔膜泵就位后，需要安装隔膜泵现场保护钢架，避免土建在高压隔膜泵厂房施工时，由于意外原因损坏隔膜泵。钢结构图待隔膜泵就位后，根据现场实际情况确定。

5 安装找正

隔膜泵由厂家运至现场时为整体到货，而且该泵在厂家时已经经过试验，满足生产需要。到现场后，施工单位只需按照设计说明对该泵进行整体安装、找正，与电机、减速箱连接即可。按照国家规范，重型设备到达现场后必须对设备进行拆检，检查设备内部重点部位的间隙在运输过程中是否发生变化，接触面是否发生锈蚀等现象。因此隔膜泵在安装过程中，在厂家人员指导下，要进行拆装检查。

（1）设备就位前，应按施工图和设备的轴线和边缘线划定安装的基准线。

（2）泵主体起吊时应注意观察吊带不得损伤仪表及其管路，泵主体起吊就位后应该用可调垫铁调整水平，并满足沿机长方向水平度应小于0.2mm/m；沿机宽方向不平度小于0.15mm/m的要求。

（3）电机减速机整体吊装就位后，使减速机输出轴与泵主体动力端的输入轴保持水平，齿式联轴器与泵主体动力端的输入轴安装时需保证同心，两轴中心线无倾斜时，径向位移不大于0.12mm；两轴中心线无径向位移时，两外齿轴套的端面倾斜不大于0.16mm，并保证齿式联轴器的两个外齿轴套轴端间隔28mm。达到安装标准后进行二次灌浆。

（4）减速机的存放、安装、润滑、运行和维护必须参照随机的安装、使用和维护说明书执行，启动时要确保减速机箭头所指正确的转动方向。设备初找平、找正后放置地脚螺栓，地脚螺栓的光杆部分应无氧化皮和油污，螺纹部分应涂上少量油脂，螺栓应垂直无歪斜，地脚螺栓不应碰孔底，螺栓上任一部分离孔壁距离不得小于15mm，地脚螺栓拧紧螺母后，螺栓应露出螺母，其露出的长度应为15～30mm。

（5）一次灌浆、保养。地脚螺栓预留孔灌浆时，不得使地脚螺栓歪斜或使机器产生位移。安装隔膜泵时垫铁的安装采用座浆法安装。在设置垫铁的混凝土基础部位凿出座浆坑，座浆坑的长度和宽度应比垫铁的长度和宽度大60～80mm，座浆坑凿入基础表面的深度，不应小于30mm，且座浆层混凝土的厚度不应小于50mm。垫铁面积为200mm×100mm，每个地脚螺栓旁应放置两组垫铁。放置垫铁时，厚的放在下面，薄的放在中间且不宜小于2mm，垫铁组应放置平稳，设备调平后，每组垫铁均应压紧，并用定位焊焊牢。垫铁端面应露出设备底边缘，平垫铁应露出10～30mm,斜垫铁应露出10～50mm。

（6）进料管与进料阀安装时要注意同时将进料管及各进料阀与隔膜室下的弯管相连接，一并调整位置后进行锁紧以保证位置的正确，在接合面处安装密封垫。

（7）进出料补偿系统安装时，压力补偿罐、进料压力补偿罐与进料管的接合面之间，出料空气包与出料管的接合面之间要注意安装密封垫，锁紧螺母时应达到正常锁紧时通用力矩要求。出料空气包安装后还应将出料压力反馈到工作压力开关和工作压力表上。压力补偿罐、进料压力补偿罐与进料管连接准确后进行二次灌浆。

（8） 推进系统中，二位三通电磁气阀工作时需要＞0.45Mpa的压缩空气。必须将空气压缩机通过连接管连接到气动三联件和二位三通电磁气阀组中，并且随时保证压缩空气的供给。出料空气包和蓄能器需要预充氮气，应将氮气瓶中氮气利用充气工具和连接管在泵主电机启动前，充入出料空气包和蓄能器中。出料空气包充气压力为0.5～0.65倍的工作压力，蓄能器充气压力为0.4Mpa。

（9）安装进、出口料管和冲洗水管配接，冲洗水管的设置应能保证对泵的彻底清洗。

（10）泵动力柜、现场控制柜、电导率计和阀况监控仪现场柜就位，按接线图和电气自控说明书接线，测试。

6 试运转

6.1 润滑油的加注

减速机、齿式联轴器、动力端润滑油箱、液压泵站等部位需要按照隔膜泵说明书上规定加注润滑油。动力端箱在注油前，必须先检查箱体内及十字头滑道清洁状况，不允许有灰尘和杂质，有杂质需要先清洗，方可加注润滑油。润滑油的型号及数量应该按照说明书上的规定严格执行。

6.2 接通推进液系统控制用气源

推进液系统中的二位三通电磁气阀是靠空气压力来控制两位两通阀，并通过两位两通阀进行补、排油的，所以即使泵临时停机不工作时也必须始终保持有空气压力，以保证推进液系统的正常工作。所要求的气压为＞0.45Mpa。

6.3 控制用气源压力检查

检查出料空气包和推进液系统蓄能器的压力，如果压力未达到规定值，则必须补充氮气。

6.4 调试控制系统

接通电控箱的总电源，试灯，检查二位三通电磁气阀是否正常工作；通电，电磁气阀吸合，有排气的声音；断电，电磁气阀自动复位。启动润滑油泵、冲洗油泵、推进液油泵，同时检查各泵运转是否正常，如果噪音太大，应该检查吸油管路和虑油器是否有漏气点或有杂物堵塞，检查各润滑点油量是否充足、冲洗液是否充足，发现故障要及时排除。

6.5 试运转前的准备工作

首先应将所有阀箱拆开并检查箱内易损件是否锈蚀，如果锈蚀须清洗除锈并且安装活动自如，再进行试运转。因为该泵在出厂前已经进行清水试车，因此期间发生锈蚀现象。此过程在隔膜泵安装过程中已经进行。试运转前，应进行注水排气、补油排气等工艺处理。注水的目的是借助水压排除液力端隔膜室及管道内的空气，避免泵工作时产生敲击噪声，同时推动隔膜向里侧运动，使其处于补油位置，以便推进液系统向隔膜室内补油同时排除气体。

6.5.1 注水排气

接通推进液系统控制用气源，启动润滑油泵、冲洗油泵、推进液油泵。关闭设备工艺管路上的进料阀、排料阀。略微打开工艺管路上的排气阀。略微打开工艺管路上的排水阀。打开工艺管路上的进水阀。待工艺管路上的排气阀不出现气泡后，滞后一段时间关闭排气阀，结束注水工艺处理。

6.5.2 补油排气

打开隔膜室的放气阀，全部打开工艺管路上的排水阀。推进液系统向隔膜室内补油时，相应的隔膜室把盘车补油旋钮置到启动，主机启动开始盘车补油。在盘车补油的整个过程中排气阀要一直处于打开状态，待气排净后关闭。

6.6 启动前的准备工作

启动前系统应满足以下条件：

信号发生器无信号；推进液空气压力＞0.45Mpa；工作压力≤8Mpa；冲洗泵电机启动无故障；推进液泵电机启动无故障；润滑泵电机启动无故障；检修旋钮复位；确定电动机的转向与设备上所标的相同；检查工艺管路畅通，各控制阀门开、关灵活有效；各固定连接部位不应有松动；驱动机的转向应与泵的要求相符；仪表应灵敏，电气设备和超压保护装置等均应调整正确；加注润滑剂的规格和数量应符合说明书技术文件的规定；泵各润滑油、液压油油位显示清晰、正常；泵主驱动电机联轴器处手动盘车，在连杆观察窗处观察连杆完成3～5个行程，应顺畅、无卡涩现象和异常声响；吸、排管路阀门应全开；运行前需要对料浆室进行灌注使隔膜贴近隔膜腔后壁，实现液力端的排气，才能实现推进液的自动灌注；泵安全装置能够正常运行；保证料浆贮槽出口管相对泵出口阀间位差（～5m）；阀况监测系统的探头应安装在靠近软管侧的止逆阀上；冲洗水管的配置应保证泵组和相应管路得到有效的冲洗。

6.7 开车操作程序

（1）进行注水、补油、排气处理；

（2）进行清水低冲次、低压运行；

（3）进行矿浆与清水的切换，顺序为：打开排料阀、进料阀、关闭排水阀、进水阀，完成开车程序；

（4）待泵出口管料浆成分合格，得到料浆入炉指令时，打开料浆出口阀，关闭料浆回流阀，通过主驱动电机变频器调节泵的输送流量。

6.8 停车操作程序

设备使用停车必须进行冲洗工艺处理，停车后，程序为：

（1）降低设备运行冲次，然后停车。进行矿浆与清水的切换，顺序为：打开排水阀，关闭排料阀。关闭进料阀，打开进水阀；

（2）清水运行冲洗管路系统和隔膜泵，冲洗运行时间不得少于10分钟；

（3）关闭主电机：依次关闭冲洗泵、润滑泵、推进液泵，最后切断主电源；

（4）关闭进水阀，完成停车程序。

6.9 泵试运转时应符合的条件

高压隔膜泵的试车只能负荷试车，选用水代替输送的介质，不能空转以免烧坏密封件。根据国家规范规定其负荷试车应由甲方业主操作施工单位配合进行，所用的辅材由业主提供（油、水、风等）。

泵试运转时应符合下列要求：

（1）转子及各运动部件运转应正常，不得有异常声响和摩擦现象；

（2）附属系统的运转正常，管道连接应牢固无渗漏；

（3）各润滑点的润滑油温度、密封液和冷却水的温度均应符合设备技术文件的规定；

（4）润滑油不得有渗漏和雾状喷油的现象；

（5）电气、仪表工作应正常；

（6）运行前需要对料浆室进行灌注使隔膜贴近隔膜腔后壁，实现液力端的排气，才能实现推进液的自动灌注。

6.10 负荷试车的组织、巡视和监控

6.10.1 组织

设立高压隔膜泵负荷试车领导小组，负荷试车的各项指令均有领导小组的负责人发出，统一调度，统一指挥。

6.10.2 巡视

设专人（生产操作人员、施工单位的施工人员）对各管路阀门等易漏部位进行巡视，发现问题及时汇报领导小组，由小组负责人决定处理的方法和时间。

6.10.3 监控

设专人（生产操作人员、施工单位的施工人员）对各管路、设备上的仪表各转动部位的温度进行监控，并做好记录，发现异常情况及时向领导小组汇报，该设备的自动化程度很高，各点的压力、温度、电流、电压在显示屏上都有自动测量和记录，巡视人员应经常进行对比，如有问题及时汇报。

7 质量控制措施

（1）所有参加安装和负荷试车的人员都应熟悉工艺流程，认真阅读设备技术文件和有关的国家验收规范。

（2）严格按照公司ISO9000质量体系的规定的标准和程序实施质量管理。

（3）严格按A、B、C质量控制点实施检查并办理有关手续。

（4）上道工序不合格，不得进入下道工序。

（5）所有施工人员须持证上岗。

（6）做好隐蔽工程记录。

（7）所有计量、测量器具必须有合格证，且在周检期内。

我们在活塞式高压隔膜泵安装过程中，根据施工的具体特点，对其施工工艺进行了深入的分析与研究，制订出了一套较为详尽、科学的施工方案。经过我们的精心组织、合理安排施工，在保证施工质量的前提下，提前完成了全部安装任务，经试车一次成功，得到了业主和监理单位的高度赞扬，收到了良好的社会效益和经济效益，为同类型高压泵的安装施工积累了丰富的经验。

1 《机械设备安装工程施工及验收通用规定》GB50231-2009；

2 《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》GB50275-2010；3设计院设计的设备及工艺安装图纸；

4 《隔膜泵使用说明书》；

5 《起重吊装技术手册》；

6 200 吨汽车吊机械吊装性能手册。