自来水厂送水泵组改造

摘 要：水厂一期送水泵房共5台单级双吸式离心泵，1999年投产以来，机组每半年内出现一次大修，水泵在运行中出现滴水量过大、振动及噪音超过限定值等现象。每次更换需拆盖更换填料、轴承。2020年5月水厂对其中3台性能较差的水泵机组进行整体更换，2020年10月改造完成。现在，每台机组运行时间超5000h，整体效果达到预期目的。同时对老旧机组改造，提升企业生产效益及经济效益。

关键词：水厂;离心泵;检修;机组改造;经济效益

水厂位于石岩街道北部，石岩水库附近，厂区高程43m，占地面积3.5万m2，规划总规模20万m3/d，现状规模15万m3/d，其中一期设计规模10万m3/d，1999年建成投产。其中一期送水泵房属于一期建厂构筑物。目前泵房内有5台泵组基坑，其中2#、5#水泵基坑为早期投产时设备，此次主要针对已改造的1号、3号、4号共3台水泵机组进行整体机组更换，1号、4号为定频泵，参数：Q=1080m3/h，H=50m，n=1490rpm，η=86.1%，3号为变频泵，参数：H=52m，其他参数与定频泵相同。3台泵采用单级双吸式离心卧式蜗壳泵，维修时可抽出转子部件而无需将整台水泵吊起。

1水泵运行存在问题分析

1.1水泵基础不平整

早期建厂时，泵体的基础采用用混凝土基座，长时间使用出现风化、严重裂损、不密实等现象，导致固定螺栓松动，进而导致水泵电机震动加剧，影响机组的正常运转。

1.2轴承磨损

水泵机组采用脂润滑，长时间运行，轴承出现不同程度损坏。主要原因： ①径向荷载过大，超过轴承承载能力; ②轴承材料承载能力低; ③轴向开槽截面小; ④水中硬质沙粒嵌入轴承材料中，磨损轴颈，而表面被磨毛糙的轴颈反过来又进一步磨损轴承，形成恶性循环。

2水泵机组改造

2.1旧设备及混凝土拆除

对一期送水1#、3#、4#机组及混凝土拆除。机组整体分闸断电，确认已完成断电后，关闭进出水阀，四周做好相应围挡，拆除旧机组及混凝土底座。

2.2混凝土浇筑、底脚螺栓的固定

2.2.1混凝土基础制作。设定足够的平面尺寸，以保证水泵的安装和固定。其尺寸大小一般均按所選水泵安装尺寸所提供的数据确定。基础施工时，在指定的位置先挖好基坑，下面铺一层厚度为5cm的碎石，用夯打实，然后混凝土浇筑。浇筑时，在靠近地面以及高出地面的部分放置模框，模框根据基础尺寸钉好。②底脚螺栓的固定。机组底座的地脚螺栓的固定采用—次浇筑法。就是在浇注混凝土之前，将地脚螺栓固定在模型架上，在浇注混凝土时，不需预留螺栓孔，一次浇成，将地脚螺栓浇筑在混凝土基础中。这种方法的优点是缩短了施工期限;增强了底脚螺丝在基础内的稳固性;保证了安装质量。泵组在安装中，为避免上述方法的缺点，可采用强度较高的耐火砖垫在底座的四角，然后放置地脚螺栓，支好模板，一次浇筑成混凝土基础。

2.2.2基础检验、水泵就位安装

基础坐标、标高、尺寸、预留孔洞应符合设计要求。基础表面平整、混凝土强度达到设备安装要求。将水泵放置在基础上，以联轴器或电机座为基准，用垫铁将水泵找正找平。垫铁应靠近地脚螺栓的两侧，如果地脚螺栓间的中心距超过1m时，应在地脚螺栓间增设垫铁，垫铁总高度—般控制在20～40mm，水泵安装后同一组垫铁点焊在一起，以免受力时松动。

2.2.3根据现场情况，水泵基础的平面尺寸采用有隔振安装的方式，安装时高出泵房地面完成面50mm以上，且不得形成积水，钢筋混凝土基座下安装橡胶减振器（垫）或弹簧减震器，基础外围周边设有排水设施，便于维修时泄水或排除事故漏水。

2.2.4水泵基础表面和地脚螺栓预留孔中的油污、碎石、泥土、积水等应清除干净。预埋地脚螺栓的螺纹和螺母应保护完好﹔放置垫铁部位表面应凿平。

2.2.5泵组找平找正合格后，紧固地脚螺栓，拧紧力矩和螺栓轴向拉应力符合标准或规定要求。

联轴器及对中偏差调试

虽然在出厂前泵厂已完成了其组装及校准，但由于运输及安装过程的影响，联轴器应重新校正。利用千分表检测联轴器的端跳及径跳量。水厂采用叠片饶性联轴器装配时，对中偏差符合泵产品技术文件或相关标准中的规定。

3泵组调试

水泵按安装规范[1]、施工规范[2]进行安装调试。试验总体结论：石岩湖水厂1号、3号、4号泵组在充满水的情况下启动试运行完成了全部规定的调试试验项目，各项试验结果满足设备厂家和相关标准要求，72h 试运行过程中各相关参数满足设计及相关规程规范[3]要求。

根据振动测量计算，水泵机组改造振动值都小于1.12 mm/s，为A级，振动效果好。

4水泵机组更换后节能效果

更换后的1号、3号、4号机组作为送水泵房主要供水设备，其余两台作为备用机组。从2020年10月启用至今，一期送水泵房整体配水单耗从原来387kw·h/（km3·MPa）降至375 kw·h/（km3·MPa），则全年节约电费=203421 kw·h?0.6元/（ kw·h）=12.21万元。

5结语

2020 年10月完成水泵的优化改造工作，自投产以来，水泵运行噪声很小，振动不超过现行国家机械行业标准《泵的振动测量与评价方法》（ JB /T8097—1999） 振动烈度A 级的规定。经过一年供水运行，每台水泵运行均已超过5 000 h，运行平稳，状态良好，证明这次水泵改造达到了预期的目标，保障了安全供水。

参考文献：

[1]离心泵机组[P]. 托马斯·布拉德，彼得·蒙斯特. 中国专利：CN110431312B， 2021-09-28

[2]SL317-2004 泵站设备安装及验收规程[S].

[3]SL176-2007 水利水电工程施工质量检验与评定规程[S]

作者简介：

蔡姣（1991—），女，本科，学士学位，助理工程师，从事水厂设备管理岗。