某工程泵站水泵安装及调试技术探讨

钟 勇， 王桂芳

(云南水投牛栏江-滇池补水工程有限公司， 云南 昆明 663600)

0 前 言

随着科学技术的不断发展,水利水电工程中水泵的应用愈加广泛。水泵能起到传递能量、转换能量、输送水体的作用，水泵的正确安装是水利水电工程安全有效运行的保证。本文结合牛栏江-滇池补水工程，对水泵的安装及调试过程中的施工技术及施工工艺进行了论述。

牛栏江-滇池补水工程是一项滇池水综合治理中的近期外流域调水工程，是滇中调水的近期重点工程，对增加滇池流域水资源量，提高水资源承载能力，改善水环境容量，协调昆明市及曲靖市的社会经济发展具有重要意义。工程由德泽水库水源枢纽、坝后电站工程、干河泵站工程及干河泵站至昆明(盘龙江)的输水线路组成，多年平均设计引水量为5.72亿m3。

干河地下提水泵站位于曲靖市会泽县与昆明寻甸县的界河牛栏江左岸一级支流的右岸干河村附近(寻甸县境内)，泵站距寻甸县城57 km。工程主要包括：进水建筑物、地下大厂房及附属工程、出水建筑物、地面副厂房、施工支洞的土建，压力钢管的制作及安装，机电设备的安装，闸门、闸阀及启闭机的安装，以及相应的弃渣场水土保持工程及施工道路等内容。

河泵站设计提水流量23 m3/s，最高扬程233.2 m，最低扬程187.4 m，设计扬程221.2 m；安装4台立轴、单级、单吸离心式水泵电动泵组，电动机单机容量约22 MW。

1 泵站概述

干河泵站水泵为单吸单级立式离心泵，主要由引水部件、导水部件、转动部件、主轴密封、水导轴承及其附件构成，采用进口半球阀及其出口工作球阀进行流体切断。

引水部件由进水肘管、锥管、座环蜗壳构成，其中进水肘管、锥管为现场安装焊接，座环蜗壳为整体到货安装，无需现场机加工。安装前对座环蜗壳进行密封性试验，试验压力为5.5 MPa,持续30 min。

导水部件由下止漏环、顶盖构成，下止漏环为台阶式止漏环，顶盖安装有上止漏环，为梳齿式止漏环。顶盖设有顶盖泄压排水孔，上止漏环间隙测量孔以及顶盖测压孔。顶盖与座环采用双盘根进行密封，顶盖安装完毕后进行密封试验，试验压力3.5 MPa,持续10 min。

转动部件主要由转轮、主轴、转子构成，转轮主轴采用在法兰面喷涂摩擦剂传递力矩，由12颗M60螺栓进行联轴，用专用工具进行拉伸，螺栓伸长值为0.25±0.02 mm。

主轴密封分为检修密封与工作密封。检修密封为外充式三角形围带，采用工地现场黏接安装，检修密封围带工作压力为0.8 MPa。工作密封由三层同轴密封组成，工作密封润滑水工作压力为0.8～1.0 MPa。

水导轴承由轴承体、轴瓦、冷却器等构成。轴瓦为8块巴氏合金轴瓦，轴瓦设计间隙为0.15～0.2 mm。冷却方式采用内置水冷器，冷却水工作压力为0.8 MPa。

水泵附件主要由机坑内管路、地板扶梯、油雾收集装置构成。

2 施工技术要求及施工工艺

2.1 进水肘管和锥管安装

用全站仪定出整个机组的中心线和机组的X、Y线坐标位置，选定基础点正确牢固。

(1)按机组基础图浇注一期混凝土，同时预埋进水管安装用基础板、锚钩等，待混凝土强度达到设计值的70% 后进行进水肘管的安装工作。在安装间平台上进行单节拼装、焊接,对几何尺寸检查、记录，并按要求进行无损探伤检查。

(2)将组焊好的肘管进水管口首先吊入机坑，调整合格后将该节固定，依次组焊并分别吊入其他各段肘管进行安装。控制上管口中心及方位偏差不大于8 mm、高程偏差不超过+150 mm、圆度偏差不超过±6 mm，并对焊缝进行UT检查。

(3)肘管装配调整合格后，加焊肘管内部支撑和外部拉筋，在肘管上装焊测量管路及排水管路后进行二期混凝土浇注。浇注时，须控制浇注速度、浇高，并按图纸预埋地锚和基础板。

(4)锥管安装前，对已安装完毕的尾水肘管进行复测，在平台上组焊锥管里衬、平板锚和锚钩，要求焊缝内表面的错牙量不大于2.5 mm、光滑平顺，上下管口的圆度偏差不大于±6 mm。

(5)将锥管下段吊入机坑，调整后，其中心与机组中心偏差不大于8 mm，上管口平齐且高程偏差在0～15 mm范围内，装焊测压管路后浇注第二阶段二期混凝土。浇注液态混凝土控制上升速度不超过200 mm/h、每次浇注高度不超过400 mm。预埋的基础板高程偏差不超过0～5 mm，中心和分布位置偏差不大于8 mm，水平偏差不大于1 mm/m。

2.2 座环蜗壳安装

(1)座环蜗壳为整体到货，调整座环中心与机组中心偏差不大于3 mm，并使座环上法兰面X、Y线与机组X、Y线的偏差不大于±2 mm。

(2)初步调整座环蜗壳下面的斜楔，使座环上法兰面的径向水平偏差不大于1.0 mm，高程偏差不大于±3 mm后，与基础固定、与地锚搭焊。

(3)调整座环下面的斜楔，并把紧螺母，精调座环上法兰面的周向水平偏差不大于0.05 mm/m(测点不少于16点)，检查座环的中心、方位和高程合格后，螺母按要求把紧，并点焊固定地脚螺栓、千斤顶、销钉等。 座环蜗壳二期混凝土浇筑时，架设百分表并派专人进行24 h监测蜗壳位移情况。

2.3 机坑里衬安装

将机坑里衬三段组焊接合格后吊入机坑，并调整其中心与机组中心的偏差不大于15 mm，并与座环焊接。机坑里衬外壁装焊锚钩、拉筋，内壁加焊足够数量的支撑。浇注混凝土强度合格后，焊接锥管里衬与锥管里衬不锈钢段的连接环缝并做PT检查。

2.4 中拆机构安装

按图纸要求安装中拆机构轨道、跑车机构及电动葫芦、控制柜，并接入临时电源进行调试。

2.5 导水部件安装

2.5.1 下止漏环安装

(1)测量座环圆度符合要求，吊入下止漏环进行装配。

(2)复测下止漏环圆度达到要求后，打紧组合螺栓，使用0.05 mm塞尺检查组合面间隙，塞尺应不能通过。

(3)下止漏环焊接时采用对称焊接，焊接完毕后复测下止漏环圆度(将下止漏环等分8点，分上、中、下三部分测量下止漏圆度)，测量下止漏环水平(小于0.35 mm)，符合标准后将内六角螺栓孔用环氧树脂浇平。以下止漏环为基准调整机组中心(顶盖、轴承支架、工作密封支架中心)。

2.5.2 顶盖预装

(1)清扫顶盖与座环组合面，复测顶盖上止漏环圆度，顶盖吊入并安装，调整上、下止漏环同心度小于0.03 mm。调整完毕后，对顶盖螺栓全部进行试戴并打紧至少1/3螺栓，且用0.05 mm塞尺检查顶盖与座环组合面间隙。

(2)按图纸要求钻制顶盖销钉孔，用铰刀铰制后放入销钉。

(3)再次复测上、下止漏环同心度，符合要求后进行水导轴承及支架、主轴密封支架预装。

2.6 转动部件装配

2.6.1 转轮调整

(1)用汽油或酒精彻底清洗转轮后吊入机坑，缓慢平稳地放在有四组铜垫片的下止漏环上，调整转轮上平面低于实际高程约10 mm。

(2)采用测量转轮和下止漏环间隙方法，使转轮与下止漏环中心偏差不大于0.03 mm、转轮水平不大于0.03 mm/m。

2.6.2 主轴吊装

用汽油或酒精彻底清洗主轴，保持清洗后的部位干净并用白布覆盖，以防出现锈斑。将水导轴承内油箱在主轴上进行组圆安装固定， 转轮和主轴组合面喷涂摩擦剂干燥后，将主轴吊起，正确而平稳地落在转轮法兰上，注意保护法兰面止口。喷涂保证配料比例正确、喷涂均匀。

2.6.3 转轮主轴联轴

清洗、安装全部联轴螺栓，螺纹涂抹HT2431螺纹锁固胶。对称分两次(50%、100%)把合联轴螺栓，使螺栓伸长值达到设计要求(0.25±0.02 mm)并记录。应坚持对称把合的原则，所有测量均在常温下进行。螺栓拉伸至要求后，安装下护盖。

2.6.4 顶盖安装

(1)清扫干净顶盖与座环组合面，在座环盘根槽涂抹黄油，将盘根放入盘根槽固定。

(2)将顶盖吊入安装于座环上，当顶盖的上止漏环即将插入转轮止漏环时，用顶盖与座环的销引导顶盖慢慢落下，防止发生碰撞。顶盖就位后，测量上止漏环与转轮间隙，间隙符合规范要求(0.8±0.1 mm)后，将所有螺栓把紧至设计要求(1 500 N/m)。

(3)顶盖密封试验：试验压力为3.5 MPa,持续10 min无渗漏。打压完毕后将试压孔密封处理。

2.6.5 水导轴承支架、主轴密封支撑架安装

按照之前预装的位置进行水导轴承支架、主轴密封支撑架安装。

2.6.6 中间轴安装

彻底清洗中间轴，吊起中间轴平稳地落在主轴法兰上，注意保护法兰止口。螺纹涂抹螺栓锁固胶后装上联轴螺栓，对称分两次把合联轴螺栓，使螺栓伸长值达到设计要求(0.27±0.02 mm)并记录。把紧螺栓采用对称把紧的原则，所有测量都在常温下进行，护盖在盘车调整结束后安装。

2.7 机组中心调整

轴线调整结束后，对机组进行中心调整；通过测量转轮与上止漏环间隙，顶上导瓦把大轴调整至中心偏差小于0.05 mm；中心调整完毕后，对称拧紧水导、上导、下导所有瓦，对转轮用楔子板固定，并用百分表监视过程中机组中心不能有所移动。

2.8 主轴密封安装

主轴密封安装在联轴盘车结束之后进行。

(1)检修密封安装。检修密封采用外充式心形密封带，在现场进行黏接，调整空气围带与主轴间隙为1～1.3 mm。安装完毕后做压力试验，充气压力为0.8 MPa，持续10 min，无漏气且用0.02 mm塞尺无法通过。

(2)工作密封安装。工作密封由三层同轴密封环组成，按图纸位置安装。所有分瓣部件组合时组合面涂抹HT5151密封胶，螺栓涂抹HT2431螺栓锁固胶。安装完毕后，用塞尺检查工作密封与主轴抗磨板间隙，0.02 mm塞尺不能通过。

2.9 水导轴承装配

(1)水导轴承的安装调整在机组盘车合格后进行，导轴瓦的位置按最后盘车摆度值确定，安装轴承时，转动部分已做可靠固定。

(2)内油箱应于主轴未吊入机坑前焊接完毕，焊缝作PT探伤，合格后固定于主轴上。

(3)冷却器安装之前做耐压密封试验，压力为1.2 MPa和零压，各30 min无渗漏。冷却器与其管路装配完毕后对冷却器和管路进行打压，打压压力为1.2 MPa和零压，试验时间各为30 min无渗漏。

(4)安装时对轴瓦表面精心保护，轴瓦未刮研。轴瓦安装前将瓦面清洗干净，轴承间隙的调整方法为通过调节螺杆调整斜楔高度来完成，轴瓦与轴领安装间隙为0.15～0.20 mm，完成后用螺母锁定斜楔。

2.10 机坑内管路安装

(1)所有水泵油、水、气自动化管路均按图纸安装，布置合理、美观、整齐；管路现场配制后进行拆卸试压, 试验压力一般为工作压力的1.25倍, 试压合格后进行清理或酸洗。

(2)对水泵的油压装置设备,确保管口位置正确，油泵、电机工作正常。机组油、气、水管路自动化系统形成之后,进行通油、通水或通气试验检查, 所有连接处无渗漏, 同时调整各类闸阀、节流阀、液压阀、电磁阀、流量计等元件参数，使其符合图纸要求。机组用油均进行严格过滤并化验合格。

3 质量控制

项目部在整个工程的施工过程中，按照质量管理要求，采取了以下措施加强质量控制。

(1)编制质量管理制度。为施工质量过程管理提供了比较全面的管理依据，确保质量管理有据可依。

(2)健全质量管理措施：加强施工现场质量检查，并收集各项原始记录；进行质量管理培训和实施指导，提高员工理论知识和实际工作能力；组织质量管理体系内部考核，检查存在的问题，并及时整改；组织各项目部作业班组检查评比，相互学习，共同提高；加强技术交底、技术指导，确保严格按照设计图纸、规程规范进行生产施工，不断提高工艺水平。

在过程中加强质量控制：工程开工前，依据设计图纸、招标文件、施工规范和施工措施及质量管理规定和考核办法，每个分部工程或重要隐蔽工程编制质量保证措施，并编制施工作业指导书、操作规程等。

(3)对施工质量进行全过程的管理控制，确保整个施工过程连续、稳定地处于受控状态；采用标准工法，实行规范化和标准化作业。整个施工作业过程，贯穿工前交底、工中检查、工后验收的“一条龙”操作管理方法，加强过程控制，推进施工工序作业程序化、标准化、规范化，把新技术、新工艺、新材料运用到各项施工生产中去，切实保证标准化作业质量。开展全面质量管理，按照PDCA循环进行质量控制。

4 结 语

本文结合工程实例，阐述了水泵的安装及调试技术，在施工过程中应严格按照质量管理要求，制定了质量管理制度和质量管理措施。通过对施工质量进行全过程的管理控制，加强过程控制，确保整个施工过程连续、稳定地处于受控状态，并把新技术、新工艺、新材料运用到各项施工生产中，保证了工程的顺利进行，达到了预期目的。