数字化背景下供水泵站机电设备安装调试施工技术研究

［摘 要］文章以数字化背景下供水泵站机电设备安装调试施工技术为研究对象，旨在探索数字化技术与供水泵站机电设备安装调试施工技术的有效融合，为提高供水泵站机电设备的安装调试效率和质量提供理论支持和实践指导。

［关键词］数字化技术；供水泵站；机电设备；安装调试

［中图分类号］G642 ［文献标志码］A ［文章编号］2095–6487（2024）09–0060–03

随着信息技术的迅猛发展，数字化技术已深入渗透各个行业，为传统行业的转型升级提供了强大的动力[1]。供水泵站作为城市供水系统的重要组成部分，其机电设备的安装调试技术直接关系到供水系统的稳定运行和供水质量[2]。因此，在数字化背景下，对供水泵站机电设备安装调试施工技术进行深入研究，具有重要的现实意义和应用价值。然而，当前供水泵站机电设备安装调试技术的研究仍面临一些困境。一方面，由于供水泵站设备的种类繁多、结构复杂，传统的安装调试方法通常效率低下，难以满足现代化、智能化的发展需求[3]。另一方面，数字化技术在供水泵站领域的应用尚处于起步阶段，缺乏成熟的理论体系和实践经验，导致数字化技术与供水泵站机电设备安装调试施工技术的融合不够深入。文章针对这些问题展开研究。

1 工程概况

张甸泵站坐落于泰州市姜堰区张甸镇甸头村，作为关键的浑水增压泵站，对姜堰全区的浑水输送供应发挥着至关重要的作用。工程初期，泰州三水厂至姜堰的输水管输水规模为15 万m3/d，采用1 根DN1400PCCP 管，总长度为42.5 km。原水经过三水厂加压泵站加压直接输送至姜堰二水厂处理。姜堰二水厂原水由泰州三水厂2 号加压泵站的水泵提供，2号加压泵放水泵配置见表1。

实际运行中，2 号加压泵房供姜堰水泵流量最大约5 850 m3/d， 扬程约46 m， 泰州出厂水压力约0.45 MPa。结合水泵的设计值，由此推算现状管道粗糙系数n 达到0.011 5。当原水输水量达到16万m3/d 时，水泵扬程要达到60 m 以上，扬程过高，超出水泵的高效区，管道承受压力太大，供水安全性下降，因此必须通过建设加压泵站来增加供水可靠性。同时加压泵站的选址先要考虑水泵的扬程与能耗，若距离取水地点太远，会造成取水泵扬程过大，若距离取水地点太近，则会造成加压泵扬程过大。因此，在流量扬程经济合理的前提下，泵站选址最终位于姜堰境内姜堰与泰州市区交界处，距离二水厂18 km 处，同时也便于管理运营维护。最终建议最高日流量超过15 万m³/d 之后，要启用加压泵站，流量不大于15万m³/d 时，采用管道超越加压泵站方式运行。

张甸泵站的建设工作于2020 年开始启动，2022年建成。为了确保泵站运行的高效与稳定，泵站采用两条10 kV 双电源进行供电，分别为沙梓线和三彭线，每条线路均可以满负荷运行泵站设备。泵站内低压系统配备有两台250 kVA 变压器，负责低压辅助用电。10 kV 主电源及变配电系统均采取互为备用的配置方式，从而极大地提升了供电系统的可靠性。

张甸泵站机泵设备安装工作繁重，共涉及5 台大型高压泵机组及其附属高压控制系统。泵组全部采用凯士比卧式离心泵，单台电动机输出功率为355 kW。由于设备体积庞大且安装空间有限，安装工艺颇具挑战性，同时设备间存在众多连接点。为确保安装过程的安全及设备的使用寿命，需提高安装的精确度和技术要求。

在施工过程中，需紧密结合工程需求和特点，精准把控安装技术要点，运用科学先进的技术手段推进安装工作，以最大程度确保泵站的安全稳定运行。

2 数字化背景下供水泵站机电设备安装施工方法设计

2.1 管道安装

借助先进的数字化技术，精准控制管道安装的每个环节。在清除沟槽管道内外的杂质时，数字化检测设备能够精确测量并定位杂质的位置和大小，确保清除工作彻底无误。同时，通过三维建模和仿真技术，模拟管道组装过程，优化内壁平滑度和补偿方案，以确保流体在管道中能够顺畅流动。

（1）安装过程中需彻底清除半径为0.2 m 的沟槽管道内外的杂质，以防止产生交叉层或夹层，进而确保施工质量和减少后期维护难度。在组装管道时，内壁应处理得更平滑，并按照规范要求进行补偿，以确保流体顺畅流动。管道连接处的壁厚应适中，且在连接过程中应尽量减少旋转，以降低内壁和外壁中错误边缘的数量。若施工方法不符合工程标准，可能会导致管道内壁不平整，进而形成错误边缘，因此必须严格控制施工精度。此外，为减少误差和过大间隙，施工方可采用精确指示法或加热法进行微调。

（2）若管道材质为碳钢，加热前需特别注意不得损伤碳钢管道。在低温环境下，若管道壁被冰覆盖，需谨慎加热以避免热应力对管道造成损害，通常加热温度控制在80～100℃，且加热范围应限制在管道周围10 cm以内[4]。在放置管道时，需确保管道两端封闭，并进行压力测试以确保其安全性。在管道充水过程中，应等待一段时间，确保空气从排气点排出后再关闭排气阀，此时，施工人员需分阶段进行压力测试，通常以0.2 MPa 的压力进行测量。加压后，保持压力稳定约10 min，然后逐渐降压进行全面检查，特别关注管道与法兰之间的连接情况。

2.2 电缆敷设

为确保施工机械中电气设备的质量，施工前必须严格检查电缆的类型和规格，确保其完全符合施工要求。经测试合格后，方可使用湿度适中、绝缘性能良好且运行稳定的电缆。为确保电缆的正常功能，应进行绝缘测试，以验证电缆的性能。高压和低压控制电缆及低压电线应从上至下分层敷设。若转向拉线和拉线位于同一侧，转向拉线应位于拉线的内侧。制动拉索的安装包括其中间和末端部分，应严格遵循相关技术规程，并确保安装人员已接受专业技术培训。此外，电缆的敷设过程必须连续进行，从电缆起始端至终端位置不得中断，以避免外界湿度对电缆质量和性能造成不良影响。

在数字化背景下，供水泵站机电设备的安装工作得到了更加精确和高效的支持。施工前，对施工材料进行严格筛选、对图纸进行精准核对及全面准备所需工具。通过数字化技术，实现施工材料的智能管理和库存控制，确保材料的质量和数量满足施工需求。同时，数字化图纸管理系统能够实时更新和核对图纸信息，避免施工过程中的误差和偏差。

机电设备的安装涉及多个环节，包括综合管线和管线的校正，以及智能系统预留位置的机电管线、机柜、桥架和管线的布局。利用数字化技术进行精确的管线布局和校正，通过三维建模和仿真技术，模拟管线的走向和连接，优化布局方案，提高施工效率。

为了保证机电设备的质量，水管路必须按照水泵设备的设计规范和要求选用合适的材料，尽量选择符合规范要求的优质材料。利用数字化管理系统实时监控材料的使用情况和库存状态，确保施工过程中的材料供应及时、准确。主管道安装过程中，必须确保箱体之间的辅助设备、弯曲半径管的连接均符合施工要求。在适当位置对电线和管道进行标记，以确保电缆的准确定位，避免对其他特殊管道造成损坏。通过这些措施，可以确保数字化背景下供水泵站机电设备安装调试施工中的电缆敷设工作顺利进行，保障整个工程的质量和安全。

2.3 机电设备安装施工

根据张甸泵站的实际情况和相关要求，制订全面的机组安装程序。在安装过程中，需经过多次协商和深入研究，确保严格遵循该程序。其安装流程如下。

（1）应进行基础检查，逐步确定设备的基础铁件位置，确保不出现未加工的表面，以保证设备安装的稳定性和安全性。

（2）泵座的定位、对中和提升应以泵座中心为基准进行，确保泵座的安装精度和稳定性。

（3）泵体和电机的定位、底座连接、精度调整应严格按照设计要求进行，确保设备运行的平稳性和可靠性。

（4）测量泵板和机械板之间的中心偏差，进行对齐连接，加固连接板，确保各部件之间的准确配合。

（5）连接泵输入和输出管道，安装机械驱动系统，确保管道连接牢固、驱动系统运行正常。

（6）安装通风降温管道，确保设备运行过程中通风良好，避免过热现象。

（7）安装防护罩和装饰件，提高设备的安全性和美观性。

（8）进行测试工作，包括电气性能测试、机械性能测试等，确保设备安装质量符合要求。

（9）进行竣工验收，对设备的安装质量进行全面检查，确保设备能够正常投入运行。

3 施工效果

在数字化背景下，供水泵站机电设备的安装施工完成后，严格按照相关调试程序进行水泵的调试检测。准备好测试所需设备，包括流量计、压力表、温度计等，确保设备精度符合要求，以保证测试结果的准确性。

先对水泵进行全面检查，确保无异常现象。随后，启动水泵，进行初步的运行测试，观察水泵的启动、运行和停止过程是否平稳，有无异常声响或振动。

在初步测试通过后，开始进行详细的出水量测试。通过流量计对水泵的出水量进行实时监测，并记录相关数据。同时，结合压力表和温度计，对水泵进出口的压力进行测量，以全面评估水泵的性能。

在测试过程中，密切关注泰州出厂水压力及张甸泵站水泵进出水压力与水泵的运行状态，及时记录原始数据以支持后期的泵站自动化恒流量运行，为智慧水务建设打下数据基础，保证泰州三水厂、张甸泵站、姜堰二水厂及输水管道的安全稳定。

测试结果表明，将数字化技术应用到供水泵站机电设备安装调试施工中，施工后的实际出水量均达到了设计预期，施工效果较好。

4 结束语

通过应用先进的数字化技术，可以实现对供水泵站机电设备的精准控制、高效安装与调试，从而显著提升了供水系统的稳定性和供水质量。未来，人们可进一步探索数字化技术在供水泵站中的应用，为供水系统的稳定运行作出更大贡献。

参考文献

[1] 秦春江，武亚坤，王慧斌，等. 集装箱式房应急工程机电施工质量控制要点[J]. 工程质量，2023，41（11）：108-110.

[2] 李汶芊. 大型公共建筑工程中机电设备安装工程施工技术与管理创新研究—— 以白云国际会议中心二期项目为例[J]. 工程技术研究，2023，8（18）：216-218.

[3] 刘晓军，戴正亚. 建筑工程智能化机电设备安装的可行性建议思考[J]. 四川建材，2023，49（9）：229-231.

[4] 曾正东. 机电施工信息化管理[J]. 电子元器件与信息技术，2023，7（5）：32-35.