浅述南屿、六十份洲排涝站立式轴流泵安装方法

朱国新（福建省水利水电工程局有限公司　福建　泉州　362000）

浅述南屿、六十份洲排涝站立式轴流泵安装方法

朱国新
（福建省水利水电工程局有限公司福建泉州362000）

近年来城市内涝现象频繁发生，特别是在沿海城市，给人民的生命财产带来了极大的损失。究其原因，除暴雨强度大，降雨范围集中等客观条件外，城市的给排水系统设施不健全、管道老化，排水标准比较低等问题非常突出。为解决城市排涝问题，各地政府大力建设城市排涝泵站，其中，站立式轴流泵应用广泛。本文以南屿、六十份洲排涝站立式轴流泵安装方法为例，从安装前准备、安装方法、安装结果三方面系统的描述两个泵站立式轴流泵的安装过程，以期为同类型水泵安装提供参考和借鉴。

站立式轴流泵；安装方法；城市内涝；南屿、六十份洲排涝站

1　概述

南屿、六十份洲排涝站属福州市闽江下游南港南岸防洪二期工程建设内容。内设7台立式全调节轴流泵，水泵型号为1800ZLQ-5.5，水泵出水口径1800mm。叶片从-6°～+4°连续可调节，调节方式为电动机械全调节。六十份洲排涝站设计抽水流量为40m3/s，总装机容量为2700kW/3台，设计防洪标准为30年一遇，校核防洪标准为100年一遇。南屿排涝站设计抽水流量为55m3/s，总装机容量为3600kW/4台，设计防洪标准为50年一遇，校核防洪标准为200年一遇。水泵配用电机：TL900-24/2150立式同步电动机；功率900kW，额定电压10kV，转速250r/min，由10kV直配线供电。

水泵由江苏中天水力设备有限公司设计、制造；电机由湘潭电机股份有限公司设计、制造；安装由福建省水利水电工程局有限公司负责。安装前后历时五个月。

ZLQ立式轴流泵如图1所示。

图1　ZLQ立式轴流泵示意图

2　安装前准备

安装前的准备工作主要要求包括：

①检查水泵及电机无损坏，确保零件齐全；②水泵安装标高与安装外形图相符，泵叶轮淹没深度满足；③进水池前拦污栅安装完成；④准备好安装工具；⑤进水流道钢衬预埋与混凝土流道光滑联接，上法兰的水平度、高程及与机组中心的同轴度与图纸相符；⑥出水穿墙管在浇筑电机层楼板前已经放入，二期混凝土位置已浇筑。

3　安装方法

3.1安装工具

水平仪、合像水平仪、水平方管、0.3mm钢弦丝、10kg铅垂、机油、塞尺、耳机、导线、电池、内径千分尺、百分表、普通常用工具、制作一个可以调节中心的架子，见图2。

3.2安装程序

水泵底板→水泵底座→中间接管→弯管→电机底座→联动轴→叶轮装置→电机机架→推力头→上导轴承→下导轴承→导水体→叶轮室→调节机→冷却水管→油管→出水附件→拍门。

3.3安装过程

（1）用水平仪测量水泵层、电机层高程，预留出二期混凝土浇灌余量，用吊坠测量电机层孔口与水泵层孔口的中心位置，进行放样。高程误差≤2mm，中心位置误差≤5mm。

图2　调节中心架子示意图

图3　底座调整水平度控制示意图

（2）底板安装

在已定位置上放置底板，用水平仪校正底板四个角的高程，确保其高程误差在≤0.5mm以内，再进行加固，准备二期混凝土浇注。

（3）水泵底座安装

待底板浇注二期混凝土强度达到设计要求后，再进行水泵底座的安装。将水泵底座安装固定在底板上，上紧螺栓。再把合像水平仪固定在水平方管中间，然后把方管架在底座法兰面，利用十字交叉法测量，调整底座水平，使底座法兰面水平确保在规范要求值内（SL317-2004要求≤0.07mm/m厂家要求≤0.02mm/m）如图3所示。

（4）将水泵进水锥管吊入泵坑，初步调整好位置。

（5）将叶轮室分半吊入，然后将叶轮部件吊入并放好，注意应将叶轮部件上边盖好以防杂物掉入。

（6）将中间接管与导叶体组装后吊放于底板上，检查中间接管端面高程、垂直中心及法兰面的水平度，要求高程误差不大于2mm，垂直中心允许差2mm，底板水平度允许差0.04mm/m。

（7）吊入30°弯管、出水直管、出水伸缩管，放在水泵层。吊入出水弯管并安装在中间接管上（如电机层孔径不够，可将出水弯管拆开，分成两个30°弯管吊入，但须在相应的位置打上标记）。检查导叶体轴承档与弯管轴承档的同轴度（弯管轴承档径向无配合定位要求，基本调正即可），弯管轴承档平面要求水平允许偏差≤0.04mm/m。初步安装上、下导轴承。

（8）将出水基础环初步固定在出水流道进口段，校正中心高程、倾斜角度及孔的方位（留二期混凝土的位置），安装30°弯管及出水伸缩节。

（9）转动部件安装好后，浇注底板地脚螺栓及进水底座、出水基础环二期混凝土并保养。

（10）二期混凝土干固后，紧固底板上的地脚螺栓及中间接管上的T形螺栓，再次检查上、下导轴承的同轴度，要求偏差≤0.03mm/m，配铰上导轴承与出水弯管的定位销孔。

（11）安装电动机

将电动机底座吊到已放样位置，如水泵底座安装调节水平方法进行电动机底座水平调节。

电动机底座水平调试后，在电机底座横架可调中心架子，系上钢弦线，挂上重坠。重坠穿过弯管、连接管、水泵底座，重坠要在机油桶里淹没，连接导线、电池、耳机、内径千分尺，内径千分尺测量钢弦丝与连接管导瓦孔内径，利用耳机听弦音，读出千分尺数据。逐步把可调中心架调整至中心位置（不超过2mm）。

中心架调整后，调整电机底座中心，方法同上。

在二期混凝土浇注后，复测电机底座中心，水平偏差，满足要求后再固定牢靠。

（12）待电机底座水平、中心精调固定牢靠后，拆去导轴承，穿入泵轴，安装叶轮部件、下操作管，用紧定螺钉紧固下操作杆。装好密封圈，定位销。向轮毂内充油后拧紧六角螺塞。

a.电机机架、推力头安装

盘动推力头上的轴，吊起推力头，检查推力瓦相互间的接触点是否均匀，如若不符合要求，要对推力瓦进行刮瓦处理，直至达到要求。

b.推力头摆度测量

在推力头轴上挂一个百分表，在电机轴上挂一个百分表，转动电机轴，读出百分表上的每一个数据，把推力头轴的摆度调到0.02mm以内。

c.轴安装摆度测量

在电机轴挂一个百分表，上、下导瓦各挂一个百分表，在轴上做出相应位置的记号，然后在推力头上进行盘车，在盘车中间记录每一组相应的数据，逐渐调垫轴使其摆度在相对应的一组数据不超过规定值（按0.03mm/m计算）。如图4所示。

d.轴安装中心调整

轴摆度调整在规范值内后，对轴进行中心调整，在轴上挂上百分表，测量下轴套内孔，逐渐转动轴，读出百分表上的相应数据，调整电机上的导瓦方向，精调出轴的同心度在2mm以内。如图5所示。

e.测量电机气隙，测量转子与定子之间的间隙，利用导瓦调节四周方向，使转子与定子的间隙相对间隙不超过0.10mm。

f.气隙、轴全部调整完后，松动导瓦上的紧固螺母，拧紧调节螺丝，然后退出螺丝使其读数在0.08mm，再上紧加固螺母。

（13）安装导轴承、导叶帽。检查叶轮中心高程。安装导叶过渡套，安装叶轮室、进水锥管、密封圈等其他零部件，压紧密封圈。

（14）将操作管铜套安装于电机轴上部。

（15）安装上操作管，并调整好操作管上法兰的高度。将电机轴与水泵轴法兰找正中心，测量轴系摆度，允许偏差0.03mm/m，符合要求后用螺栓拧紧，两法兰面的间隙用0.05mm塞尺检验不能插入。配铰联接法兰孔，装上电机轴联接螺栓。盘车检查泵轴摆度应在标准范围内。

图4　摆度测量示意图

图5　轴中心摆度测量示意图

（16）调节机安装

a.清理泵壳内部，关好进人孔盖

b.将机械式调节机底座与调节机主体分开。

c.检查水泵叶片，保证叶片安放角处于0°位置。检查主电机顶部联接平面调节杆法兰面的距离，应与操作管法兰伸出长度相同，如有偏差可通过操作杆联轴节的螺纹以及螺杆的上、下来调整。

d.将调节机底座安装在电机顶部，调整调节机底座的中心及平面度。要求底座平面度偏差不大于0.1mm，底座与操作杆法兰的同轴度不大于0.06mm。调整好在调节机底座与电机顶罩间配作定位销。

e.联接底座与调节机主体，连接操作杆法兰，操作杆法兰的间隙可点动调节机来排除。法兰接合面用0.05mm塞尺检验不能插入。

f.向轴承箱内加N32号机械油，加至油标刻线高度。装好冷却水管。

g.调整行程开关使行程处于+4°～-8°，调试时务必注意限位动作是否可靠。以免损坏叶轮部件。调整刻度盘指针指向安装时叶片的实际角度，并安装调节电路、控制电路及计算接口电路。

（17）出水附件安装

a.依次联接30°弯管、出水直管、出水伸缩节和出水穿墙管。

b.调整出水伸缩节导管插入出水伸缩节底座的位置，留有20mm～35mm间隙；压紧密封圈后，拧紧拉紧螺杆上的螺母。

c.紧固各法兰螺栓，浇筑穿墙管周围的二期混凝土。

（18）拍门安装

将门座吊放在出水流道出口基础上，调整门座使之与铅垂方向呈10°角。焊接地脚螺栓使之加固门座再浇筑二期混凝土，回填二期混凝土干固后再紧固地脚螺栓，确保门座安装位置，检查上下门页开启是否灵活，门页与门座、上下门页之间的密封是否可靠。

4　安装结果及原因分析

待完成两个泵站供电及带电检测设备及线路工作后，开始试运行，7台水泵主要水力、电气及温度参数检测数据均正常，泵体水平振幅、垂直振幅和电机水平振幅均在0.02mm以内低于规范要求，但电机壳及楼板基础垂直振幅普遍高达0.10mm，严重超标。

分析振动原因首先是安装原因，委托中国水利水电十六局随机抽取一机组即六十份洲排涝站1#机组进行解剖，复核高程、水平度、中心度、摆度及间隙等数据，结果表明各种数据与原始安装数据相符，均在规范和厂家技术要求范围之内，可排除安装方面原因。

其次是设备制造原因，因此型号设备是江苏中天水力设备有限公司成熟产品，其他省市均有在使用，通过实际查看走访外单位使用同型号设备情况以及现场所测泵体水平振幅、垂直振幅均在0.02mm以内，表明设备制造方面造成振动原因也可排除。

最后是楼板基础原因，通过对比外单位安装楼板基础，发现此次设备安装楼板基础单薄，通过试验增加电机层基础结构井字梁四个节点下增加四根钢管柱，确定消除了振动超标，增加立柱后试机，机组振动状况均大为改善。采用同样的便携式测振仪在同样的测点进行测试，电机水平振幅降为0.01mm以下，垂直振幅在0.01mm～0.02mm之间，楼板基础不到0.01mm，均远小于规范及厂家技术要求限值，将7台机组每台增加四个混凝土钢筋柱来永远避免这种振动现象。最终六十份洲排涝站和南屿排涝站顺利地通过了试运行，7台机组各种检测数据均满足要求。

5　结论

本文以六十份洲排涝站和南屿排涝站站立式轴流泵的安装为例，从安装前准备、安装过程和安装结果分析三方面具体论述了站立式轴流泵安装过程。对安装工具及安装程序如水泵底板、水泵底座、中间接管、弯管等18个环节逐一展开论述，并最终对安装结果和产生的问题进行原因分析，采用排除法得结论，并给出具体处理措施，最终使设备各项检查数据均满足规范要求，顺利通过试运行。站立式轴流泵为目前排涝站常用的泵型，对其的安装过程和方法的详述，可为后续同类型水泵安装提供参考和借鉴。陕西水利

［1］SL317-2004泵站安装及验收规范［S］.北京:中国水利水电出版社，2014.

［2］卢碧朱.立式轴流泵机组振动问题探讨

［J］.水利科技，2011.

（责任编辑：畅妮）

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