摘要:北京惠南庄泵站是举世闻名的南水北调中线唯一的一座大型加压泵站,也是至今世界上中高杨流量较大的泵站,水泵、电机都进行国际招标,最后水泵是采用了安德里茨,电机采用了ABB厂家的。在安装质量和程序上都突破了我国现有的标准。笔都就施工中的一些安装经验和安装质量,供同行参考。
关键词:水泵安装;质量控制
1、工程概况
北京惠南庄泵站是南水北调中线总干渠上唯一的一座大型加压泵站,是中线北京段实现管涵加压输水的关键控制性工程。惠南庄泵站为大(Ⅰ)型1等工程,地面式厂房。泵站位于北京市房山区大石窝镇,距离北京市大约具有60km,至中线总干渠终点颐和园团城湖约78km,从南水北调中线源头——丹江口到惠南庄泵站是采用明渠,经过泵站进行加压,水量最高可达60m3/s,泵站出水管接双排DN4000PCCP输水管道,从惠南庄泵站至输水管道终点—大宁调节池的管路总长56.409km,占中线北京段总干渠全长的70%。
惠南庄泵站是南水北调中线总干渠上的大型加压泵站,也是至今世界上中高杨流量较大的泵站。泵站机电设备的安装在整个工程中具有重要的作用,其中水泵、机电是整个工程关键的组成部分,工程质量的好坏直接影响整个泵站工程的正常运行,对工程的经济效益和社会效益也会有很大的影响。故水泵、电机都进行国际招标,最后制造厂家都采用的世界知名厂家生产的设备。水泵是采用了安德里茨生产的,型号为F960-1800卧式单级双吸离心泵,水泵设计扬程为58.2m,单泵设计流量为10m3/s,效率为90%。电机及配套的大型变频调速装置采用了ABB厂家生产的,型号是AMC 1000×10L BSFV卧式异步电动机,效率为96.9%,单机功率为7300kW。泵站共安装8台套(6工2备),总装机容量58.4MW。
本文主要介绍,为了保证水泵的安装质量,水泵的安装过程控制。
2、水泵安装前的准备工作
2.1对水泵的安装应该进行总体的布置,统一的安排,施工管理人员应该对各项工作进行协调处理,保证工程顺利进行。
2.2派技术人员去厂家进行参观和学习,接受厂家的技术培训、特别工艺质量控制学习。
2.3结合厂家资料进行技术方案编写,聘请技术专家进行评审和修改完善。
2.4进行方案技术交底,施工质量的控制,在泵站水泵施工安装工艺的编排应该科学合理,施工安装所需的标准图和技术规范的控制;施工工序技术交底的控制,施工安装过程中工序质量的控制等。
2.5复测基础板埋设尺寸,确定水泵基础线或点,对安装基准线平面位置要求偏差不超过±2mm,高程允许偏差不超过±1mm。
2.6主厂房桥式起重机安装完毕并验收合格,起吊用钢丝绳和尼纶吊带齐备,经安全检验合格。调整机座用千斤顶、力矩扳手应满足使用要求。
2.7叶轮转子、轴承、轴套、口环、主轴密封等零部件,经检查外观与实测尺寸应与制造厂图纸相符。
2.8安装用仪器、仪表及检测用工具应满足精度要求,并经国家批准的计量检验机构检验合格。
2.9轴承座、轴承、叶轮转子、口环、主轴密封等零部件,装配时在无风的天气进行。
2.10复测土建提供的水泵基础与水泵进出水管道的安装位置和空间几何尺寸是否符合设计要求。
3、水泵安装
3.1安装下泵壳
3.1.1检查水泵基础平台及下泵壳与基础的接合面,符合要求后。将4个调平螺栓均匀放置于水泵基础面板上。起吊水泵放置于4个调平螺栓上。
3.1.2调整下泵壳的纵向轴线与横向轴线:纵向轴线的调整,找出水泵的进口和出口的纵向轴线位置,与横向轴线。并调整该轴线与设计轴线一致(如果进出水管路或阀门已经安装,就和进出水阀门的纵向轴线重合),轴线的误差应控制在管道焊接错口的容许范围内。同时就满足国标SL-317-2004《泵站安装及验收规范》中关于轴线位置偏差的要求。
3.1.3安装高程调整:按照《泵站安装及验收规范》中第4.2.1规定安装高程偏差不大于+/-1mm下泵壳中开面调平:按照安德里茨公司的要求水泵中开面的水平偏差应控制在+/-0.15mm/m。
3.1.4以上三项调整要反复进行,直到全部数据都达到要求时方可,测量基础板与水泵支承板之间的厚度。测量时应先将基础垫板的的放置位置确定,将测量数据与基础垫板的上的位置一一对应,测量点要该均匀布置,选用精度适合的内径千分尺,基础板与机座的距离应测量6点,每点测量三次取平均值,中间垫板的刨板尺寸测量值经核算无误后加工。
3.1.5按测量数据加工基础垫板。安装水泵的基础垫板,紧固水泵基础螺栓,紧固力矩符合要求。
3.1.6复查下泵壳的纵向轴线、横向轴线、中开面水平偏差、中开面的安装高程。
3.2安装水泵上下口环
3.2.1清洗口环和泵体上的接触面,并在接触面上涂牛油。
3.2.2安装口环,紧固力矩符合要求。
3.3安装水泵轴承支架
3.3.1检查下泵壳轴承支架止扣及轴承支架与泵壳的接触面,清洁干净。
3.3.2在下泵壳轴承支架止扣和轴承支架与泵壳的接触面上均匀地涂薄薄的一层牛油。
3.3.3安装轴承支架,螺栓的紧固力矩符合要求。
3.3.4调整轴承支架使支架两边与下泵壳的中开面平齐。
3.4安装轴承
3.4.1检查轴承支架及轴承止扣面,清洁干净。
3.4.2吊装轴承于支架上,紧固轴承螺栓,紧固力矩符合要求。
3.4.3打开上轴瓦,将存放于轴承上盖上的小吊耳卸下装于轴承进油孔上,以此吊耳起吊轴承上盖。
3.4.4将上下轴瓦从轴承室取出,对上下轴瓦、轴承室进清洗。
3.4.5测量下轴瓦的弦高。
3.4.6拆卸轴承两端的轴承油封并清洗。
3.4.7安装下轴瓦。注意下轴瓦的安装方向,进油槽应位于泵轴的转入侧。
3.5安装水泵转轮
3.5.1检查水泵下泵壳的轴封止扣面、口环密封面、下轴瓦瓦面、水泵转轮的轴径面、叶轮进口密封面等,清洁干净。
3.5.2安装“λ”密封:清洗轴与轴套,并在其接触面上均匀涂上牛油。半角轴套装入轴上,直到轴肩处,然后用紧固键将轴套定位。安装“λ”密封。用分半保持环将“λ”密封固定。分半保持环的拧紧,力矩符合要求。
3.5.3将轴伸端的推力轴瓦安装在泵轴上。
3.5.4起吊水泵转轮,调整泵轴使其在起吊状态下达到水平。
3.5.5将止水轴封上的止水O型橡胶圈套在水泵轴上,然后安装转轮。
3.5.6调整下轴瓦的两边的高度使其与轴承座的中开面平齐。
3.5.7按下图分四个剖面进行测量,检测轴瓦的侧向间隙,符合要求。
3.5.8检测轴瓦的包角。用0.05mm塞尺测量轴瓦侧面的可插入深度,符合要求。
3.5.9检量推力轴瓦的轴向间隙。测量轴瓦的顶部间隙,符合要求。
3.5.10检测叶轮与流道的径向和轴向间隙,符合要求。
3.5.11检测轴径处和叶轮端部的摆动量符合要求。
3.5.12安装上轴瓦。上轴瓦螺栓的紧固力矩为
3.5.13安装轴承两端的油封。先在两半园油封与轴承座的接触面上涂胶。然后再装入油封的下半部分后扣上上半部分,扣上拉紧弹簧。
3.5.14安装轴承上盖。螺丝的紧固力矩符合要求。
3.6安装上泵壳
3.6.1检测上下泵壳的中开面,清洁干净。
3.6.2安装水泵中开面上的O型橡胶止水圈,并按要求粘结好装入中开面的槽中。
3.6.3 均匀在止水圈内侧的中开面上涂46号机油,止水圈外侧涂牛油。
3.6.4安装上泵壳,进行泵壳螺栓紧固,力矩为符合要求。
3.6.5检测水泵口环间隙,径向和轴向各测量四个点,符合要求后将口环上的测量孔用螺丝封堵。
3.7安装止水轴封
3.7.1清洗水泵上下泵壳上安装轴封的止扣面、轴封的止扣面及轴封的陶瓷面。
3.7.2裁剪和陶瓷面大小相同的两个半园型瓦楞纸片,用胶纸粘在陶瓷面上,以保护陶瓷面。
3.7.3拆卸轴封上的站冷却水管和中开螺栓。将轴封环套在大轴上,然后拧紧中开面螺栓。
3.7.4将提前套在大轴上的O型止水橡胶圈套在轴封的凹槽内。
3.7.5取下保护陶瓷面的纸板,装上轴封。拧紧轴封螺栓。拧紧力矩为65nm。
3.8安装电动机
3.8.1检查电动机地脚螺栓预留孔内壁是否理干净,无横穿的钢筋和遗留杂物;螺栓孔的中心线对基准线的偏差不大于5mm;孔壁铅垂度误差不得大于10mm,孔壁力求粗糙。
3.8.2起吊电机离开地面10cm,然后用水平尺调平电机大轴。
3.8.3清洗电机的基础板、电机与基础板相接触的面。将电机吊放在清洗后的基础板上,电机与基础板接触的4个底面加1.8---2.0mm的专用垫片。
3.8.4将电机与基础板用螺栓紧固。紧固前要用塞尺测量紧固螺栓与基础板孔四周的距离相等,保证紧固螺栓入在基础板孔的中心位置。
3.8.5将8个调整螺栓安装在基础板上,并同时将8个螺栓调整到中间位置。
3.8.6吊装电机到基础上。
3.8.7调整电机轴伸端靠背轮法兰面与水泵靠背轮法兰面的距离,使两靠背轮的轴向间隙达到740.4+/-0.3mm(746+/-0.3---6+1.4)[“746+/-0.3”是水泵厂家设计的靠背轮的标准间距,“6”是电机在轴承上有13mm的自由空隙,在运输过程中电机厂把电机轴向轴伸端拉出6mm,所以在整体调整是要将这个距离减去。“1.4”是电机在运行中由于发热,轴要向轴伸端伸长1.4mm,故要给电机轴的伸长留出余地。粗调电机与水泵的同轴度,使其达到要求后浇筑第一期砼。浇筑砼时要用百分表监视同轴度,确保在浇筑的过程中同轴度不会发生变化]
3.8.8待一期砼达到80%强度后,浇筑二次砼。精调电机与水泵的同轴度。
4、结束语:
由于水泵安装的许多工艺和技术要求与国内现有的要求不同,特别一些细节上是我们的规范和经验中没的,故在施工前,就要求施工方、设计、监理去厂家现场学习就与国内的不同或国内水泵安装不曾有的问题与厂家进行咨询各交流。
虽然水泵施工前就施工方案经过厂家专家的讨论修改并得到了审批,但过程中仍有些技术要求已超出了当时的安装规范要求,同时正好南水北调工程委员会组织专家到南水北调进行质量检查,施工现场也邀请了《泵站安装验收规范》的主要起草人——沈日迈教授来安装现场进行了指导,针对超越《泵站安装验收规范》的安装技术要求进行讨论和指导。在安装中我们结合了厂家的要求与安装经验对施工方案进行了修改。于2015年7月完成了有水调试,正式加压向北京送水,从原来小流量送水12方每秒到加压后送水40方每秒,截止2017年6月,惠南庄泵站工程运行平稳,经过两年的运行也说明安装质量是可靠的。年输水量达到了近11亿方相当70个西湖的水量,水质是地表水二类以上,接近一类;北京、天津、河北、河南等近亿人口受益。解决了北京生活用水的问题,同时也为北京的生态完善做出了应有的贡献。
作者简介:
刘大功(1971.6~),男,本科,高级工程师,目前从事水利水电建设管理.
论文作者:刘大功
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/18
标签:水泵论文; 泵站论文; 轴瓦论文; 螺栓论文; 轴承论文; 电机论文; 基础论文; 《电力设备》2017年第16期论文;