水电站泵站改造施工工艺与质量控制的研究

王万强

（中国水利水电第十一工程局有限公司，河南郑州451000）

1 泵站改造施工工艺

1.1 水泵的改造

水泵为泵站内的核心设备，该设备的性能对泵站能耗、运行、维护管理等方面有直接的影响，而能耗与维护直接关系到泵站的运行成本。此外，泵站运行安全性也会给设备、人员的安全性产生较大的影响。伴随着运行时间的延长，叶轮、泵轴、密封、轴承等各个部分出现了磨损的问题，水泵性能也会逐步的下降。水泵与其他的机械设备有一定的相似之处，会随着时间的推移而逐步的老化。在改造环节，水泵结构会给电机、传动系统、管路等方面产生影响。因此泵站改造环节，应该先进行水泵的改造，选择最佳的实施方案。

水泵进行改造之后，可以有效解决能耗高、效率低等方面的问题。水泵效率的改造主要是分析机械运行效率、容积效率、水力效率等方面。因为效率的影响因素比较多，要考虑到泵站的具体情况来确定合适的改造实施方案。优质水力模型应该保证其空蚀性能合格，水力性能符合要求，流量可以达到要求，效率运行也比较高，能够保证其使用范围很好，工况可以有效控制，能够满足不同工况的标准和要求。

如果水泵原型号指标能够保证其泵站运行标准合格，目前市场上并未有可以替代的产品，部件严重磨损的情况也不是非常的常见，能够实现多个零配件的改造。如果水泵老化异常的严重，则不能达到工作的标准，要进行水泵的更换。改造之后水泵可以通过变化叶轮直径、叶片角度的调节等方面的处理，而利用水泵转速、泵型选择等方面的控制，可以保证其运行的效率，安全性也能达到要求。

1.2 电动机与传动装置的改造

电动机是主要的动力部件，也是关键性的设备，如果设计不合理或者型式选择不当，就会导致运行效率比较低，能耗也会变大，运行成本上升，泵站安全性无法保证。伴随着泵站运行时间的延长，电机老化的问题比较严重，电机效率和质量都会下降。电动机改造是泵站改造的核心内容，要秉承安全、经济等原则，确保其符合实际的运行标准要求。电机改造要通过更换线圈、改变电机绕组接法、更换新电机、调节速度等方面。电机老化最为严重的就是绝缘材料的老化，这是多个因素之下所造成的，比如温度、湿度、氧化等方面。在旧电机改造中，应该选择性能比较高的绝缘材料。技术的发展和进步，绝缘材料性能有了很大的提升，抗老化的性能比较好。电机老化改造应该从节能方面出发，如有必要，可以进行增容设计。因为泵站的改造应该分析服务环境、水文状态等方面，其主要的目的就是要提高能力，在流道允许的条件之下，泵站改造应该适当的增加容量。大型泵站的电机一般都会设计有裕度，原电机增容能够合理的使用旧电机的机械与支撑的结构形式，保证老化定子、转子等方面实现绝缘层的更新，合理的进行电机容量的增加，有着非常明显的优势。对于电机改造施工可以实现变速改造。

泵站内的电机所形成的扭矩主要是通过传动装置直接传输给水泵，该装置会给传动效率产生任何的影响，还会给装置效率与泵站能耗造成过大的影响。泵站改造环节，要保证其结构简单、经济性合格等，能够使传动效率达到标准要求。

1.3 管道的改造

水流经过管路的过程中，因为其内部存在阻力，会导致能耗过大。管道阻力会给效率造成较大的影响，所以通过采取降低管道阻力的方式，可以提高运行效率，以达到安全性改造的要求。管路改造应该充分分析技术、经济方面，能够降低能耗与成本，也能够达到安全性的要求。因为管路直径与管路效率有着直接的关系，所以改造过程中，应该适当的增加管道的直径，能够有效降低能耗。但是管道直径增加后，会导致成本升高，所以管道直径要通过经济、技术分析之后确定。改造中还应该合理的确定长度参数，能够有效降低成本，实现能源节约。但是如果是坡度较缓的岸边，能够有效缩短管道，合理的控制开挖量，能够合理的控制工程造价，提高总体的经济性。

管路内有很多的附件，安装的地形条件也比较复杂，此时就会导致管道阻力系统较大，效率也会产生很大的影响。改造方案实施中，应该尽量的减少附件的数量。但是为了能够保证弯管、异径管等合理的改造，调整水流条件，应该适当的增加附件尺寸，工程造价升高，所以在降低管道距离中，应该选择合适的技术方案。

管路密实也是极为关键的，如果连接部位的质量不合格，会导致渗漏问题的发生。空气如果进入到管道内，会进入到低压区域内，压力缺乏稳定性，会导致振动比较严重，所以改造中要重视管道密封性方面的控制。

1.4 建筑物的改造

泵站的取水建筑物对于泵站稳定性影响最为直接，如果设计缺乏合理性，则会导致该建筑位置上出现泥沙淤积、水草堵塞等问题，导致能耗上升。如果泵房建设在岸边，能够直接取水，消除了引水渠的结构。水源和泵房的间隔距离比较远的情况下，且地势相对平坦，能够利用引水渠直接引入到泵房内。如果水源和泵站相差距离较大，且地势相对陡峭，引水渠的设计要符合技术、经济的要求。引渠的末端不良流态直接会给前池、进水池造成影响，如果一旦出现旋涡和回流会波的方式会影响前池、进水池等，会导致有效过水断面减少，池内水流出现紊乱的情况，水泵的稳定性无法达到要求。出现旋涡会使空气直接进入到泵体内，泵的效率也会下降，机组就会出现振动的问题。因此，改造中应该确保引渠达到顺直度的标准，所以收缩横断面能够利用梯形设计的方式，确保引渠水流流态符合要求。因此，引渠的设计应该考虑到水泵的运行状态，要考虑到进水池的最小深度参数，确定其是否能够达到进水管口的淹没标准要求。前池改造施工要考虑到流动的规律，以调整其流态。如果前池设计缺乏合理性，会造成流速的均匀性无法达到要求，极易出现回流、旋涡、死水等方面，机组内的进水量比较差，导致泥沙淤积等情况。改造中，可以通过设置隔墩的方式，池内应该设置底坎、立柱等。如果存在有拦污栅的改造处理，可以保证抗腐蚀、抗冲击性能得以提升，延长使用寿命。

2 泵站改造质量控制措施

2.1 项目法人质量控制措施

项目法人是建设的主体也是确定方案、保障顺利实施的基础。水利工程项目要想提高工程的质量水平，必须要落实项目法人责任制，能够明确法人的工作职责。项目法人要考虑到工程的实际情况，根据相应标准，然后落实各项工作职责。合同中应该明确质量控制条款，要明确双方的责任和义务。项目法人应该落实工程质量管理制度，要开展必要的监督和管理，建设完善的项目质量管理体系和机构，配置足够的工作人员，从而可以提高工程的质量水平。

2.2 设计单位的质量控制措施

项目确定后，设计环节就会给改造施工质量产生直接的影响。改造方案应该达到质量、成本、经济、技术等各个方面的要求，最佳的设计方案能够保证工艺、设备的质量合格，还要合理的进行场地的布置，明确具体的生产工艺流程，要尽量的降低泵站的能耗，保证设备运行更加的可靠和稳定。设计单位要形成完善的质量管理体系，要加强设计质量管理和控制，要加强设计文件的审核，同时要按照会签批准制度来开展工作。设计结束后，要做好技术交底工作，根据合同要求确定相应的施工内容，施工环节要考虑到现场的实际情况，优化设计内容，避免出现设计的问题和不足。改造中要切实解决设计问题，落实设计方案的要求，如果存在设计不合理的情况要及时的改进，以保证改造施工质量和工艺水平合格。

2.3 施工单位质量控制措施

施工单位是改造施工的主体，也是影响质量的主要因素。施工单位应该以国家颁布的标准来开展工作，并且受到监督机构的监督与检查管理。要坚决杜绝非法分包的情况出现，不能把主体工程转包给其他单位进行施工。改造前，项目经理应该参加甲方组织的设计交底工作，要做好设计图纸的审核与管理工作，防止出现违规施工的情况。改造技术人员和施工人员明确施工任务、标准、设计方案以及质量要求，能够落实各项质量控制措施，加强质量检验管控，提高改造质量水平。

2.4 监理单位质量控制

监理单位严格按照国家标准开展监理工作，要保证施工中各个方面的施工内容都符合合同、设计方案的要求。监理需要做好现场各个环节的监督管理，保证所有施工内容都在监控之下进行。质量控制是极为关键的，驻地工程师要落实各项监督管理工作，严格执行监理管理程序，一旦发现有质量问题，要立即勒令施工单位整改，以保证施工质量合格。监理应该进行抽检取样，确保样本具备代表性，能够消除质量问题和不足。

3 结束语

综上所述，在泵站改造中，施工工艺和质量控制都是极为关键性的措施。对于改造施工环节，要考虑到当前泵站运行的缺陷，有针对性的确定改造实施方案，并且加强改造工程管理的质量控制，确保泵站运行效果合格，能够产生更高的综合效益。