南水北调东线蔺家坝泵站工程灯泡贯流泵机组安装实践

任德常 李庆勋

南水北调东线蔺家坝泵站工程灯泡贯流泵机组安装实践

任德常 李庆勋

南水北调东线第一期工程蔺家坝泵站工程采用了大型灯泡贯流泵机组，具有扬程低、流量大及水泵装置效率高的特点，水力性能条件良好。根据模型装置试验结果，设计扬程2.4m时，装置效率77.6%；平均扬程2.08m时，装置效率74.9%；最高扬程3.1m时，装置效率75.2%，达到了国际领先水平。因此，精心组织水泵机组的安装工作对保证蔺家坝贯流泵机组实际装置效率起着至关重要的作用。

一、工程概况

南水北调东线第一期工程蔺家坝泵站工程是南水北调东线工程的第九级泵站，位于江苏省徐州市铜山县境内，主要任务是向下级湖输水，并结合排涝。工程为Ⅰ等，设计流量75m3/s，设计水位站上33.30m（废黄河高程，下同），站下 30.90m，设计扬程 2.40m，平均扬程2.08m，泵站装机4台（其中1台备用）2850ZGQ-2.5灯泡贯流机组，共5000kW。主要建筑物有主泵房、副厂房、安装间、清污机桥、进水池、出水池、防洪闸和进出水渠等。

蔺家坝贯流泵机组安装的主要工程量为4套灯泡式贯流泵及附属设备，4套额定电压为10kV、单机额定功率为1250kV、额定转速为750rpm的卧式同步电动机及附属设备，4套传输功率为1250kW、高速轴转速为750rpm、低速轴转速约为120rpm的行星齿轮箱及附属设备，以及配套的辅机设备油、气、水、风系统等。

二、质量控制措施

1.组织措施

蔺家坝泵站建立健全了工程质量保证、检查与监督体系，成立了质量管理领导小组，构成了建设、设计、监理、施工、质量监督各负其责，共同对工程质量进行控制的管理网络。

2.管理措施

蔺家坝贯流泵机组在设备厂内总装1台，建设单位组织监理及施工单位技术人员到厂内学习，并在设备合同内明确要求设备厂家技术人员现场指导水泵安装施工。

水泵安装期间，建设、监理及施工单位技术负责人进行旁站检查，施工单位严格执行“三检制”，此外还委托第三方检测单位水利部基本建设工程质量检测中心对安装质量进行检测。

3.技术措施

施工单位根据厂内总装经验体会，总结了一些机组安装的质量控制要点和难点，编制了水泵安装专项实施方案，并根据安装过程中的实施情况及时总结经验，指导下步安装工作。

4.经济措施

蔺家坝泵站主机组安装时正处于工程建设的资金紧张时期，为使工程款能及时支付到位，确保施工不因资金链节出问题，蔺家坝压缩工程款支付审核时间，必要时改月结算为半月结算，缓解了工程施工的资金压力。

三、水泵安装过程

1.安装说明

根据贯流泵的特点，蔺家坝泵站水泵不能总装出厂，第1台泵在工厂内进行了总装，其他3台水泵在厂内进行了相邻零件的部装、套装、组装和一些必要的试验，之后的装配和调整工作均在工地进行。

水泵的安装，按照先固定部分后转动部分进行。其中，固定部分的垂直、同心及水平、高程，转动部件的轴线同心、间隙等，是安装过程中质量控制的关键，安装时也遵循这个原则进行。

2.安装注意事项

机组的安装高程以叶轮中心安装高程为准，通过测量有关零件的实际尺寸及预装测量，求得各个底座基础的安装高程。混凝土基础要求：进、出水流道处圆度偏差不大于±5mm；基础安装高程偏差不大于0～-5mm；基础水平偏差不大于1mm/m。

安装工作中应注意，清点验收待装零件，安装前须清洗干净，表面涂防腐油；按图安装，根据安装要求和安装顺序进行；各零部件安装后，要做好详细记录，以确定安装是否符合要求，作为今后运行参考；严格遵守设计安装高程和安装尺寸；安装过程中遇到技术问题，应及时与有关单位取得联系，协商解决；安装过程中，严禁零件碰伤碰毛，非耐油件不得沾有油污，以免影响零件的精度和质量；凡属二期混凝土的基础，必须硬化后再进行下道工序；预埋件预埋部位表面不许涂漆，不许接触各种油污。

3.安装过程的检测测量

蔺家坝泵站每台机组高程点布设12个，水平测量点布设10个，中心测量点布设5个，伸缩节长度测量4点。叶轮间隙测点按上下左右布设4个部位，每个部位按进口、中部、出口测量。同轴度测量分3个部位，分别为主轴与齿轮箱、齿轮箱与电机、主轴与调节机构，每个部位按上下左右测量4点。轴间间隙测量分3个部位，分别为主轴与齿轮箱、齿轮箱与电机、主轴与调节机构，每个部位按上下左右测量4点。

通过以上测控点的布设有效地控制了泵体安装质量。

4.具体安装工艺

水泵安装按照进水出水管、泵体部件下半部、水泵转动部件、电机齿轮轮调节机构、泵体部件上半部、浇筑进出口二期混凝土、辅机设备的先后顺序进行安装。各部位具体情况如图1：

（1）进水管、出水管安装

由于混凝土结构与桥机运行的局限，在吊装进口底座和出口底座前，先分别将进口底座与导流锥管（下）、出口底座与出口接管（下）连接成整体，分别吊入进、出水流道内就位，粗略调整高程及水平，临时固定。

（2）泵体部件下半部安装

吊装叶轮外壳下半部与导叶体连接，调整水平与垂直度(水平度0.05、垂直度0.10)，在叶轮外壳内侧检验配合间隙均匀后（必要时进行调整）、将叶轮外壳与导叶体法兰联接紧固，伸缩接管组件应预先组装好。之后拉钢琴线，校对钢琴线与右端泵体部分的同心度，调整左侧进口底座及导流锥管的位置，保证与右端同心，调整同心度，保证其偏差不大于0.10，调整完成后拆掉钢琴钱。

（3）水泵转动部件安装

将机械调节机构吊入泵体内放在支座上就位，调整高程水平及轴向位置；安装好伸缩管；将水泵转动部件吊入泵体内，前、后导轴承放在支座上就位，调整高程水平、轴向位置及与泵壳同心度；合上叶轮外壳（上）；叶片展开度在85%的时候，上下左右间隙误差是0.20mm以内，左右方向移动转子体调整，上下方向通过垫片调整，盘车测量并调整叶片与外壳的间隙，盘车前导轴承及推力轴承加润滑油，叶轮与转轮室间隙实测值为2.08～2.70mm（半径），满足设计要求的2～2.85mm（半径）。符合要求后再打开叶轮外壳（上）；连接调节机构与水泵转动部件。

（4）电机、齿轮箱安装

首先将电机吊入泵体内放在支座上就位，调整高程水平及轴向位置；然后将齿轮箱吊入泵体内放在支座上就位，调整高程水平及轴向位置；以安装好的泵轴为基准，调整齿轮箱轴与泵轴的同心度及轴向位置；再以安装好的齿轮箱为基准，调整电机轴与齿轮箱轴的同心度及轴向位置；最后连接好各种油、气、水管、电线、电缆等。

（5）泵体部件上半部的安装

按顺序依次安装导流锥管（上）、叶轮外壳（上）、导叶体（上）、出口接管（上）；将叶轮外壳（上）、导叶体（上）与导流锥管、进口底座、出口接管、出口底座连接，精确调整其位置、高程，以满足规范要求；用锚筋对进口底座、出口底座进行外部拉紧固定。

（6）浇筑进出口二期混凝土

机泵整体安装调整完成后，即进行进出口二期混凝土的浇筑，模板采用木模配制，加固采用M14mm对销螺栓结合钢管围檩加固的方法，对销螺栓与结构钢筋焊连牢固；混凝土采用内掺JL-2型抗裂抗渗剂的较高等级混凝土，人工入仓振捣，浇筑时泵壳两侧均匀下料、同步上升，浇筑过程中，派专人对泵体的高程和位置进行不间断观测，以确保机泵安装的高程和位置不发生任何变化。浇筑完成后及时覆盖薄膜和草帘保温，并延长模板拆除的时间，很好地保证了二期混凝土的质量。

5.辅机设备安装

蔺家坝泵站工程内的辅机设备含油系统（稀油站）、供排水系统（技术供水、渗漏及检修排水）、供气系统（围带供气）及通风系统（水泵机组通、排风机）等的安装。

主要安装工艺为：施工准备→放线→辅机设备安装→管路系统的制作、安装→系统连接→与负载联接试验。

6.机组试运行

辅机设备的调试分两个阶段：辅机的无负荷调试；辅机连接负荷后的机、电、液(气)联动调试。辅机设备主要调试内容有负荷开度、行程传感器、限位开关的调试；辅机系统各压力阀、流量阀、压力继电器和系统中各信号反馈元器件等的调试；按安装调试大纲及规范要求进行的调试；相关电气现地控制站的调试。

主机组试运行分四个阶段：首先是4台电机的2小时空载试运行；其次是2台机组1小时预试运行；再次是2台机组23小时负载试运行，最后进行4台机组的联合试运行。

机组在试运行过程中，各部位温度、振动、噪声及电气参数均正常；所有辅助设备运转情况良好，冷却水压、水量、水温正常，满足机组正常运行要求；电气测量、监视、保护、控制等设备动作正常。

四、结论

蔺家坝试运行水文测量邀请安徽省蚌埠市水文局负责进行河道断面测流量，并与泵站五声道流量计测量的数量相互校核。经测量，单台机组在1.20m水头下运行，叶片角度为-23°时，流量为2.5m3/s；叶片角度为-4°时，流量达到26m3/s；随着叶片角度增大，流量逐渐增大。四台机组在1.20m水头联合运行，叶片角度为-4°时，流量达到106m3/s。基本符合根据模型水泵试验成果换算出来的原型水泵能量曲线。

通过采取各种质量控制措施，蔺家坝泵站贯流泵机组安装质量得到了有效控制，使得水泵模型的高效率和良好水力性能可以最大程度的实现，得到了试运行验收组专家的肯定，顺利通过了验收

（专栏编辑：周 权）

淮委治淮工程建设管理局 233001 淮河水利水电开发总公司 233000）