临洪东泵站更新改造工程中大型水泵安装质量控制方法

屈学平

临洪东泵站更新改造工程中大型水泵安装质量控制方法

屈学平

江苏省连云港市临洪东泵站位于连云港市北郊，距离市区10km，承担着蔷薇河流域防洪排涝任务，是保障连云港市区工农业生产和人民生命财产安全的重要水利工程。

临洪东泵站为大（1）型Ⅰ等工程。原装机12台套，水泵叶轮直径3.1m，电动机功率3000kW，设计抽排能力300m/s，总装机容量36000kW。由于原泵站建设周期过长，许多设备已属淘汰产品，工程运行中存在许多隐患。更新改造的主要内容包括更换主电机、主水泵12台套；将电动机功率调整为2000kW，总装机容量24000kW；抽排能力与改造前相同。使用的水泵为3100ZLB30-2.93型立式半调节轴流泵，电机为TL2000－48/3250 6KV型同步电机，采用竖井筒体式结构，肘形进水流道，弯管流道出水，水泵与电机刚性连接，轴向力由电机承受。主水泵的安装包括转轮室、叶轮、泵主轴、水导轴承、导叶体、水泵顶盖（包括出水弯管）及辅助设备等设备的安装与调试。主电机的安装包括电机定子和转子、推力轴承和上导轴承、电机机架、励磁等设备的安装与调试。

一、安装前的准备工作

设备进场后及时卸货，进行开箱清点、检查、验收，并做好验收记录。对设备按照装箱单进行清点，检查其规格型号是否符合设计要求，附件、备件、产品技术文件、合格证等是否齐全。检查主机泵设备的外观有无损伤，表面油漆及保护层是否完好。确认无误后移交给设备安装承包人。

设备安装前进行全面清理、清扫；检查设备组合面的合缝；预装泵叶轮转子与叶轮外壳并测量叶轮在叶轮外壳中相对高度的尺寸；测量泵轴长度、转子磁场中心至电机联轴器法兰面距离和定子磁场中心至定子上法兰面距离；研刮轴瓦等。并根据设计要求的叶轮中心高程，通过上述部件的实际测量数据，复核机组各原座环的实际安装高程。校核到场设备的尺寸是否符合要求。

按规定的试验要求进行上、下油缸油冷却器水压试验和上油缸煤油渗漏试验。

二、安装方法

1.叶轮安装

在叶轮安装前将前导水圈、分半式叶轮外壳及进水锥管吊入机坑。根据叶轮尺寸和安装高度提前制作专用井字托架放入机坑底部，将叶轮吊入机坑后放在专用井字架上，上部盖好防尘罩，以防杂物进入。为防止变形，现场制作专用拉具对上述安装件进行保护。

2.导叶体安装

在泵座法兰密封槽内放入止水橡胶绳，吊装导叶体与原泵座连接，再对称收紧合缝螺栓，使用塞尺对组合面进行检查，缝隙应小于0.05mm。测量水平及垂直同心，合格后安装定位销钉。

3.泵盖异形管组合安装

异形管法兰面加密封件，吊装泵盖与异形管组合，对称收紧合缝螺栓。在上座法兰密封槽内放入止水橡胶绳，吊装泵盖异形管组合件与原上座连接，再对称收紧合缝螺栓。

4.下机架及定子安装

将下机架吊入机坑，与基础板组合件连接后，将定子吊入机坑与下机架连接。

5.泵轴叶轮安装

吊装泵轴至叶轮位置并连接。吊起泵轴叶轮组合件，将叶轮搁置在专用井字架上，通过测量泵轴与水导轴窝的间隙，调整泵轴与水导轴窝的同轴度，使泵轴处于垂直位置。

6.转子安装

将电机转子吊入定子，下放时速度要缓慢，当转子进入定子时，四周有专人监护，以防定、转子铁芯相碰损伤部件。吊入转子于下机架的制动器上。转子安装完成后对上机架、推力轴承安装并联轴盘车，定中心并调整各部间隙。

7.叶轮外壳及进水锥管安装

将半分式叶轮外壳与进水锥管组装后，用手拉葫芦吊移一半至导叶体下，穿上连接螺栓，拧至合适高度，放好半分面上的石棉橡胶密封垫，再合上另一半叶轮外壳与进水锥管，在半分面上打定位销，拧紧连接螺栓，再紧导叶体的连接螺栓，接合面缝隙检查要求同导叶体安装标准。

测量并记录叶片间隙，将叶片调至最大角度，盘车一周，看转动是否有障碍。叶片间隙测量合格后，便可拆除盘车装置，压装滑环，安装电机罩及罩内部件。

安装上机架防护罩及通风罩，清扫电机各部件。

8.水泵止水安装

在底座法兰面密封槽中放入止水橡胶绳，安装止水环，对称均匀地拧紧，接合面缝隙检查要求同导叶体安装标准。在进水锥管与止水环之间加入密封圈，安装压环，对称均匀地拧紧压环螺栓。安装进水流道和检修用的进人孔。安装泵盖止水盘根及防尘环，然后进行充水试验。

三、控制要求

1.定子与水泵轴窝同轴度的调整

定子就位后，分别对标高、水平、垂直、中心、圆度进行测量。

（1）定子标高以上端面为基准，其实际高程应控制在设计值以上0～ lmm范围内，以考虑上机架负荷后可能产生的挠度，为此需酌情提高定子的标高。本工程考虑上部设备荷载较大，定子的实际高程控制在设计值以上1mm。

（2）定子水平按上机架组合面确定，当水平与铁芯垂直不能同时满足要求时，首先保证垂直，水平则用加垫的办法校正。水平测量时用水平梁及框式水平仪进行。

（3）测量定子垂直时，根据水泵轴窝垂直中心来校正，所测半径与平均之差不得超过规范要求。

（4）定子中心必须同水泵实际垂直中心同心，为此定子铁芯调整垂直后，还需通过平移才能与水泵达到同轴度要求。

2.轴线摆度调整

（1）安装上导轴承部分，检查上导轴承绝缘电阻。

（2）调整上导轴瓦和导轴承面间的间隙，使每侧为0.07mm左右，每次盘车前在推力轴瓦、上导轴瓦上涂一层凡士林。

（3）电机单独盘车，其目的在于检查与校正机组轴线对推力头下平面的垂直程度，为机组的连接作好准备。

（4）机组采用盘车工具人力盘车，盘车工具装在轴端面上，盘车方向与机组运行方向一致。

（5）盘车前，将上导轴承支承面和电机轴法兰盘沿圆周各分为八等分。各等分点上下应在同一方位上。千分表安在电机组X、Y方向，互成90度角。在上导轴承处和法兰盘处各放2只千分表。盘车时要有专人指挥，上下千分表处应有专人监视和作书面记录，每转动1/8转读数一次。为了校核盘车记录的准确性，有必要时需盘车数次，找出转轴偏摆规律。

（6）各测量点的全摆度由千分表在直径方向相对点的读数相减得出。考虑到上导轴瓦在盘车时的间隙，轴可以在径向发生位移，故法兰处的全摆度应减去上导轴承处的全摆度，得出电机轴线在法兰处的净摆度。

（7）根据法兰盘到推力轴承镜板面的距离计算出法兰处的相对摆度（mm/m）。

（8）影响电机法兰盘产生摆度有下列可能：推力头与主轴的配合较松；轴本身弯曲；推力头镜板底平面与轴线不垂直；推力头或镜板加工精度不良等。

在推力头与主轴配合较松的情况下，测出的摆度易变动、不稳定，必须消除松动现象。

下导摆度的处理是碟簧支撑圆形瓦推力滑动轴承的重点与难点，因为刚性支撑的结构可以通过处理绝缘垫的方法使下导的摆度达到要求，而此种轴承绝缘垫与推力头在一起，无法进行处理。通过长期的工程实践，本工程采用了火焰矫正工艺方法，在冷却过程中用小锤敲击消除电机主轴的应力，取得了良好的效果。

（9）连接法兰盘，整个机组盘车。连接前复验法兰盘间隙及机组轴线与定子是否同心。其调整方法为，在推力头处用千斤顶或上导轴承瓦推移转子来调整中心。用调节推力轴瓦支柱螺旋方法，使法兰盘水平。

（10）在水泵导轴承处装设两块百分表，位置与电机上的千分表方位一致。松开水泵的导轴瓦进行盘车，机组盘车方法同电机盘车方法。

（11）机组轴线处理完毕后，调整转动部分之中心至原位，检查水泵叶轮和叶轮外壳的间隙；检查电机定、转子空气间隙是否符合要求；检查转动部分的标高是否符合要求。

四、工程初期运行状况

2012年7月8日，连云港市普降特大暴雨，均降雨量达211.4mm，市区最大降雨量达440.6mm。临洪东泵站从7月10 日13时投入排涝运行，至12日10时累计排水5200万m3，充分发挥了排涝减灾效益，为流域防洪安全作出重要贡献。江苏省水文水资源勘测局连云港分局对该次运行流量采用ADCP测流量系统测量，12台机组全开流量367m3/s，工程运行达到工程设计标准，工程初期运行正常■

（作者单位：中水淮河规划设计研究有限公司230601）