活塞式高壓隔膜泵的安裝工藝

劉振剛

中化二建集團有限公司 山西太原 030021

1 工程概況

某氧化鋁廠300kt/a氧化鋁技改工程，高壓泵房工號設計有4臺DGMB-255/8F活塞式高壓隔膜泵，該機組需現場安裝。本高壓隔膜泵由沈陽冶金機械公司制造，單臺泵總重約為94t，分為：泵主體、減速機、主電機、潤滑油站、以及部分附件。

2 安裝前需具備的條件及特殊性

（1）設備基礎已按設計要求施工完畢，并驗收合格。

（2）按設備技術文件的規定清點泵的部件和零件，無缺件、損壞和銹蝕，管口保護物和堵蓋應完好；核對泵的主要安裝尺寸與設計相符；泵上銘牌所標注的規格性能應與技術文件及設計要求一致。

以上工作須業主、監理、施工單位共同進行，并進行記錄會簽。

（3）基礎周圍吊裝使用范圍的場地已整平，土方已按要求回填并壓實。

（4）施工道路已平整，所有障礙已清除，保證重型車輛通行。

（5）施工用吊車、索具、卡具已配備好，并經檢查合格；編制大型設備吊裝技術措施方案，并經有關部門審核、批準。

（6）泵房空間有限且泵重量大，為了有效利用現有機械，提高施工效率，選用吊車吊裝就位，與使用拖排相比，安全系數高，縮短施工周期，另外省去很大的拖排措施費。

（7）為了使吊車發揮最大的吊裝性能，土建施工單位應該先把高壓隔膜泵基礎施工完畢，并且驗收合格，待隔膜泵吊裝就位后，方可對土建框架施工。如果待框架施工完畢，會增加施工的難度，會增加多項施工技術措施，并且影響到工程的實際造價。

3 吊裝就位

該隔膜泵主機重約為80t，對照隔膜泵廠房空間，200t汽車吊可以完成吊裝。以下為吊裝受力分析：

200 t汽車吊，配重55t，基本臂13.8m，作業半徑8m，起重重量為80t。作業半徑8m以內，該吊車滿足起重要求，可以完成吊裝作業。

如果待廠房施工完畢，再進行高壓隔膜泵的吊裝就位，該吊車與100t板車配合也能完成高壓隔膜泵的吊裝就位工作。吊車性能方面足以完成，主要考慮到廠房空間和吊車站位的影響，吊車宜站在泵基礎的中心線偏西，使吊車桿頭在基本臂、8m工作半徑時正好停留在該位號泵基礎中心線處，可以錯開廠房上部橫梁，吊車將隔膜泵從板車上卸下時無需長桿和爬桿，保持該角度，只需向基礎處旋轉即可。

吊車和板車站位示意如圖1所示，吊點力學分析圖如圖2所示。

吊點選擇在設備自帶吊耳處（兩處）和隔膜泵缸筒拆蓋處（兩處）共計四處，如圖2所示，吊裝時根據設備實際情況現場指定。

選用A點進行受力分析，在平面AOC上，

Tao=(1/4*W)/sin60°

式中：W--泵重，80t。

圖1 吊車和板車站位示意圖

圖2 吊點力學分析示意圖

經計算得出：Tao=23.1t。

鋼絲繩AO選用一彎兩股，則每股鋼絲繩的受力為11.6t。鋼絲繩選取6倍的安全系數，查《機械設計手冊》，選用36NAT 6*37+1NF1670的鋼絲繩。

4 特殊措施

如隔膜泵提前到貨卸車，放置位置與安裝基礎之間有一定的距離時，需考慮二次搬運。考慮到裝車運輸該泵的安全性，宜選用一臺吊車吊裝到拖板車上。因為多臺吊車聯合吊裝時，如果配合不當，容易發生危險，一旦損壞到高壓隔膜泵，將延誤施工工期，造成的經濟損失將極為嚴重，后果不堪設想。搬運高壓隔膜泵時，需要安排200t汽車吊和100t板車配合，并需對現場道路進行平整。

待高壓隔膜泵就位后，需要安裝隔膜泵現場保護鋼架，避免土建在高壓隔膜泵廠房施工時，由于意外原因損壞隔膜泵。鋼結構圖待隔膜泵就位后，根據現場實際情況確定。

5 安裝找正

隔膜泵由廠家運至現場時為整體到貨，而且該泵在廠家時已經經過試驗，滿足生產需要。到現場后，施工單位只需按照設計說明對該泵進行整體安裝、找正，與電機、減速箱連接即可。按照國家規范，重型設備到達現場后必須對設備進行拆檢，檢查設備內部重點部位的間隙在運輸過程中是否發生變化，接觸面是否發生銹蝕等現象。因此隔膜泵在安裝過程中，在廠家人員指導下，要進行拆裝檢查。

（1）設備就位前，應按施工圖和設備的軸線和邊緣線劃定安裝的基準線。

（2）泵主體起吊時應注意觀察吊帶不得損傷儀表及其管路，泵主體起吊就位后應該用可調墊鐵調整水平，并滿足沿機長方向水平度應小于0.2mm/m；沿機寬方向不平度小于0.15mm/m的要求。

（3）電機減速機整體吊裝就位后，使減速機輸出軸與泵主體動力端的輸入軸保持水平，齒式聯軸器與泵主體動力端的輸入軸安裝時需保證同心，兩軸中心線無傾斜時，徑向位移不大于0.12mm；兩軸中心線無徑向位移時，兩外齒軸套的端面傾斜不大于0.16mm，并保證齒式聯軸器的兩個外齒軸套軸端間隔28mm。達到安裝標準后進行二次灌漿。

（4）減速機的存放、安裝、潤滑、運行和維護必須參照隨機的安裝、使用和維護說明書執行，啟動時要確保減速機箭頭所指正確的轉動方向。設備初找平、找正后放置地腳螺栓，地腳螺栓的光桿部分應無氧化皮和油污，螺紋部分應涂上少量油脂，螺栓應垂直無歪斜，地腳螺栓不應碰孔底，螺栓上任一部分離孔壁距離不得小于15mm，地腳螺栓擰緊螺母后，螺栓應露出螺母，其露出的長度應為15～30mm。

（5）一次灌漿、保養。地腳螺栓預留孔灌漿時，不得使地腳螺栓歪斜或使機器產生位移。安裝隔膜泵時墊鐵的安裝采用座漿法安裝。在設置墊鐵的混凝土基礎部位鑿出座漿坑，座漿坑的長度和寬度應比墊鐵的長度和寬度大60～80mm，座漿坑鑿入基礎表面的深度，不應小于30mm，且座漿層混凝土的厚度不應小于50mm。墊鐵面積為200mm×100mm，每個地腳螺栓旁應放置兩組墊鐵。放置墊鐵時，厚的放在下面，薄的放在中間且不宜小于2mm，墊鐵組應放置平穩，設備調平后，每組墊鐵均應壓緊，并用定位焊焊牢。墊鐵端面應露出設備底邊緣，平墊鐵應露出10～30mm,斜墊鐵應露出10～50mm。

（6）進料管與進料閥安裝時要注意同時將進料管及各進料閥與隔膜室下的彎管相連接，一并調整位置后進行鎖緊以保證位置的正確，在接合面處安裝密封墊。

（7）進出料補償系統安裝時，壓力補償罐、進料壓力補償罐與進料管的接合面之間，出料空氣包與出料管的接合面之間要注意安裝密封墊，鎖緊螺母時應達到正常鎖緊時通用力矩要求。出料空氣包安裝后還應將出料壓力反饋到工作壓力開關和工作壓力表上。壓力補償罐、進料壓力補償罐與進料管連接準確后進行二次灌漿。

（8） 推進系統中，二位三通電磁氣閥工作時需要＞0.45Mpa的壓縮空氣。必須將空氣壓縮機通過連接管連接到氣動三聯件和二位三通電磁氣閥組中，并且隨時保證壓縮空氣的供給。出料空氣包和蓄能器需要預充氮氣，應將氮氣瓶中氮氣利用充氣工具和連接管在泵主電機啟動前，充入出料空氣包和蓄能器中。出料空氣包充氣壓力為0.5～0.65倍的工作壓力，蓄能器充氣壓力為0.4Mpa。

（9）安裝進、出口料管和沖洗水管配接，沖洗水管的設置應能保證對泵的徹底清洗。

（10）泵動力柜、現場控制柜、電導率計和閥況監控儀現場柜就位，按接線圖和電氣自控說明書接線，測試。

6 試運轉

6.1 潤滑油的加注

減速機、齒式聯軸器、動力端潤滑油箱、液壓泵站等部位需要按照隔膜泵說明書上規定加注潤滑油。動力端箱在注油前，必須先檢查箱體內及十字頭滑道清潔狀況，不允許有灰塵和雜質，有雜質需要先清洗，方可加注潤滑油。潤滑油的型號及數量應該按照說明書上的規定嚴格執行。

6.2 接通推進液系統控制用氣源

推進液系統中的二位三通電磁氣閥是靠空氣壓力來控制兩位兩通閥，并通過兩位兩通閥進行補、排油的，所以即使泵臨時停機不工作時也必須始終保持有空氣壓力，以保證推進液系統的正常工作。所要求的氣壓為＞0.45Mpa。

6.3 控制用氣源壓力檢查

檢查出料空氣包和推進液系統蓄能器的壓力，如果壓力未達到規定值，則必須補充氮氣。

6.4 調試控制系統

接通電控箱的總電源，試燈，檢查二位三通電磁氣閥是否正常工作；通電，電磁氣閥吸合，有排氣的聲音；斷電，電磁氣閥自動復位。啟動潤滑油泵、沖洗油泵、推進液油泵，同時檢查各泵運轉是否正常，如果噪音太大，應該檢查吸油管路和慮油器是否有漏氣點或有雜物堵塞，檢查各潤滑點油量是否充足、沖洗液是否充足，發現故障要及時排除。

6.5 試運轉前的準備工作

首先應將所有閥箱拆開并檢查箱內易損件是否銹蝕，如果銹蝕須清洗除銹并且安裝活動自如，再進行試運轉。因為該泵在出廠前已經進行清水試車，因此期間發生銹蝕現象。此過程在隔膜泵安裝過程中已經進行。試運轉前，應進行注水排氣、補油排氣等工藝處理。注水的目的是借助水壓排除液力端隔膜室及管道內的空氣，避免泵工作時產生敲擊噪聲，同時推動隔膜向里側運動，使其處于補油位置，以便推進液系統向隔膜室內補油同時排除氣體。

6.5.1 注水排氣

接通推進液系統控制用氣源，啟動潤滑油泵、沖洗油泵、推進液油泵。關閉設備工藝管路上的進料閥、排料閥。略微打開工藝管路上的排氣閥。略微打開工藝管路上的排水閥。打開工藝管路上的進水閥。待工藝管路上的排氣閥不出現氣泡后，滯后一段時間關閉排氣閥，結束注水工藝處理。

6.5.2 補油排氣

打開隔膜室的放氣閥，全部打開工藝管路上的排水閥。推進液系統向隔膜室內補油時，相應的隔膜室把盤車補油旋鈕置到啟動，主機啟動開始盤車補油。在盤車補油的整個過程中排氣閥要一直處于打開狀態，待氣排凈后關閉。

6.6 啟動前的準備工作

啟動前系統應滿足以下條件：

信號發生器無信號；推進液空氣壓力＞0.45Mpa；工作壓力≤8Mpa；沖洗泵電機啟動無故障；推進液泵電機啟動無故障；潤滑泵電機啟動無故障；檢修旋鈕復位；確定電動機的轉向與設備上所標的相同；檢查工藝管路暢通，各控制閥門開、關靈活有效；各固定連接部位不應有松動；驅動機的轉向應與泵的要求相符；儀表應靈敏，電氣設備和超壓保護裝置等均應調整正確；加注潤滑劑的規格和數量應符合說明書技術文件的規定；泵各潤滑油、液壓油油位顯示清晰、正常；泵主驅動電機聯軸器處手動盤車，在連桿觀察窗處觀察連桿完成3～5個行程，應順暢、無卡澀現象和異常聲響；吸、排管路閥門應全開；運行前需要對料漿室進行灌注使隔膜貼近隔膜腔后壁，實現液力端的排氣，才能實現推進液的自動灌注；泵安全裝置能夠正常運行；保證料漿貯槽出口管相對泵出口閥間位差（～5m）；閥況監測系統的探頭應安裝在靠近軟管側的止逆閥上；沖洗水管的配置應保證泵組和相應管路得到有效的沖洗。

6.7 開車操作程序

（1）進行注水、補油、排氣處理；

（2）進行清水低沖次、低壓運行；

（3）進行礦漿與清水的切換，順序為：打開排料閥、進料閥、關閉排水閥、進水閥，完成開車程序；

（4）待泵出口管料漿成分合格，得到料漿入爐指令時，打開料漿出口閥，關閉料漿回流閥，通過主驅動電機變頻器調節泵的輸送流量。

6.8 停車操作程序

設備使用停車必須進行沖洗工藝處理，停車后，程序為：

（1）降低設備運行沖次，然后停車。進行礦漿與清水的切換，順序為：打開排水閥，關閉排料閥。關閉進料閥，打開進水閥；

（2）清水運行沖洗管路系統和隔膜泵，沖洗運行時間不得少于10分鐘；

（3）關閉主電機：依次關閉沖洗泵、潤滑泵、推進液泵，最后切斷主電源；

（4）關閉進水閥，完成停車程序。

6.9 泵試運轉時應符合的條件

高壓隔膜泵的試車只能負荷試車，選用水代替輸送的介質，不能空轉以免燒壞密封件。根據國家規范規定其負荷試車應由甲方業主操作施工單位配合進行，所用的輔材由業主提供（油、水、風等）。

泵試運轉時應符合下列要求：

（1）轉子及各運動部件運轉應正常，不得有異常聲響和摩擦現象；

（2）附屬系統的運轉正常，管道連接應牢固無滲漏；

（3）各潤滑點的潤滑油溫度、密封液和冷卻水的溫度均應符合設備技術文件的規定；

（4）潤滑油不得有滲漏和霧狀噴油的現象；

（5）電氣、儀表工作應正常；

（6）運行前需要對料漿室進行灌注使隔膜貼近隔膜腔后壁，實現液力端的排氣，才能實現推進液的自動灌注。

6.10 負荷試車的組織、巡視和監控

6.10.1 組織

設立高壓隔膜泵負荷試車領導小組，負荷試車的各項指令均有領導小組的負責人發出，統一調度，統一指揮。

6.10.2 巡視

設專人（生產操作人員、施工單位的施工人員）對各管路閥門等易漏部位進行巡視，發現問題及時匯報領導小組，由小組負責人決定處理的方法和時間。

6.10.3 監控

設專人（生產操作人員、施工單位的施工人員）對各管路、設備上的儀表各轉動部位的溫度進行監控，并做好記錄，發現異常情況及時向領導小組匯報，該設備的自動化程度很高，各點的壓力、溫度、電流、電壓在顯示屏上都有自動測量和記錄，巡視人員應經常進行對比，如有問題及時匯報。

7 質量控制措施

（1）所有參加安裝和負荷試車的人員都應熟悉工藝流程，認真閱讀設備技術文件和有關的國家驗收規范。

（2）嚴格按照公司ISO9000質量體系的規定的標準和程序實施質量管理。

（3）嚴格按A、B、C質量控制點實施檢查并辦理有關手續。

（4）上道工序不合格，不得進入下道工序。

（5）所有施工人員須持證上崗。

（6）做好隱蔽工程記錄。

（7）所有計量、測量器具必須有合格證，且在周檢期內。

我們在活塞式高壓隔膜泵安裝過程中，根據施工的具體特點，對其施工工藝進行了深入的分析與研究，制訂出了一套較為詳盡、科學的施工方案。經過我們的精心組織、合理安排施工，在保證施工質量的前提下，提前完成了全部安裝任務，經試車一次成功，得到了業主和監理單位的高度贊揚，收到了良好的社會效益和經濟效益，為同類型高壓泵的安裝施工積累了豐富的經驗。

1 《機械設備安裝工程施工及驗收通用規定》GB50231-2009；

2 《壓縮機、風機、泵安裝工程施工及驗收規范》GB50275-2010；3設計院設計的設備及工藝安裝圖紙；

4 《隔膜泵使用說明書》；

5 《起重吊裝技術手冊》；

6 200 噸汽車吊機械吊裝性能手冊。