自來水廠送水泵組改造

摘 要：水廠一期送水泵房共5臺單級雙吸式離心泵，1999年投產以來，機組每半年內出現一次大修，水泵在運行中出現滴水量過大、振動及噪音超過限定值等現象。每次更換需拆蓋更換填料、軸承。2020年5月水廠對其中3臺性能較差的水泵機組進行整體更換，2020年10月改造完成。現在，每臺機組運行時間超5000h，整體效果達到預期目的。同時對老舊機組改造，提升企業生產效益及經濟效益。

關鍵詞：水廠;離心泵;檢修;機組改造;經濟效益

水廠位于石巖街道北部，石巖水庫附近，廠區高程43m，占地面積3.5萬m2，規劃總規模20萬m3/d，現狀規模15萬m3/d，其中一期設計規模10萬m3/d，1999年建成投產。其中一期送水泵房屬于一期建廠構筑物。目前泵房內有5臺泵組基坑，其中2#、5#水泵基坑為早期投產時設備，此次主要針對已改造的1號、3號、4號共3臺水泵機組進行整體機組更換，1號、4號為定頻泵，參數：Q=1080m3/h，H=50m，n=1490rpm，η=86.1%，3號為變頻泵，參數：H=52m，其他參數與定頻泵相同。3臺泵采用單級雙吸式離心臥式蝸殼泵，維修時可抽出轉子部件而無需將整臺水泵吊起。

1水泵運行存在問題分析

1.1水泵基礎不平整

早期建廠時，泵體的基礎采用用混凝土基座，長時間使用出現風化、嚴重裂損、不密實等現象，導致固定螺栓松動，進而導致水泵電機震動加劇，影響機組的正常運轉。

1.2軸承磨損

水泵機組采用脂潤滑，長時間運行，軸承出現不同程度損壞。主要原因： ①徑向荷載過大，超過軸承承載能力; ②軸承材料承載能力低; ③軸向開槽截面小; ④水中硬質沙粒嵌入軸承材料中，磨損軸頸，而表面被磨毛糙的軸頸反過來又進一步磨損軸承，形成惡性循環。

2水泵機組改造

2.1舊設備及混凝土拆除

對一期送水1#、3#、4#機組及混凝土拆除。機組整體分閘斷電，確認已完成斷電后，關閉進出水閥，四周做好相應圍擋，拆除舊機組及混凝土底座。

2.2混凝土澆筑、底腳螺栓的固定

2.2.1混凝土基礎制作。設定足夠的平面尺寸，以保證水泵的安裝和固定。其尺寸大小一般均按所選水泵安裝尺寸所提供的數據確定。基礎施工時，在指定的位置先挖好基坑，下面鋪一層厚度為5cm的碎石，用夯打實，然后混凝土澆筑。澆筑時，在靠近地面以及高出地面的部分放置模框，模框根據基礎尺寸釘好。②底腳螺栓的固定。機組底座的地腳螺栓的固定采用—次澆筑法。就是在澆注混凝土之前，將地腳螺栓固定在模型架上，在澆注混凝土時，不需預留螺栓孔，一次澆成，將地腳螺栓澆筑在混凝土基礎中。這種方法的優點是縮短了施工期限;增強了底腳螺絲在基礎內的穩固性;保證了安裝質量。泵組在安裝中，為避免上述方法的缺點，可采用強度較高的耐火磚墊在底座的四角，然后放置地腳螺栓，支好模板，一次澆筑成混凝土基礎。

2.2.2基礎檢驗、水泵就位安裝

基礎坐標、標高、尺寸、預留孔洞應符合設計要求。基礎表面平整、混凝土強度達到設備安裝要求。將水泵放置在基礎上，以聯軸器或電機座為基準，用墊鐵將水泵找正找平。墊鐵應靠近地腳螺栓的兩側，如果地腳螺栓間的中心距超過1m時，應在地腳螺栓間增設墊鐵，墊鐵總高度—般控制在20～40mm，水泵安裝后同一組墊鐵點焊在一起，以免受力時松動。

2.2.3根據現場情況，水泵基礎的平面尺寸采用有隔振安裝的方式，安裝時高出泵房地面完成面50mm以上，且不得形成積水，鋼筋混凝土基座下安裝橡膠減振器（墊）或彈簧減震器，基礎外圍周邊設有排水設施，便于維修時泄水或排除事故漏水。

2.2.4水泵基礎表面和地腳螺栓預留孔中的油污、碎石、泥土、積水等應清除干凈。預埋地腳螺栓的螺紋和螺母應保護完好﹔放置墊鐵部位表面應鑿平。

2.2.5泵組找平找正合格后，緊固地腳螺栓，擰緊力矩和螺栓軸向拉應力符合標準或規定要求。

聯軸器及對中偏差調試

雖然在出廠前泵廠已完成了其組裝及校準，但由于運輸及安裝過程的影響，聯軸器應重新校正。利用千分表檢測聯軸器的端跳及徑跳量。水廠采用疊片饒性聯軸器裝配時，對中偏差符合泵產品技術文件或相關標準中的規定。

3泵組調試

水泵按安裝規范[1]、施工規范[2]進行安裝調試。試驗總體結論：石巖湖水廠1號、3號、4號泵組在充滿水的情況下啟動試運行完成了全部規定的調試試驗項目，各項試驗結果滿足設備廠家和相關標準要求，72h 試運行過程中各相關參數滿足設計及相關規程規范[3]要求。

根據振動測量計算，水泵機組改造振動值都小于1.12 mm/s，為A級，振動效果好。

4水泵機組更換后節能效果

更換后的1號、3號、4號機組作為送水泵房主要供水設備，其余兩臺作為備用機組。從2020年10月啟用至今，一期送水泵房整體配水單耗從原來387kw·h/（km3·MPa）降至375 kw·h/（km3·MPa），則全年節約電費=203421 kw·h?0.6元/（ kw·h）=12.21萬元。

5結語

2020 年10月完成水泵的優化改造工作，自投產以來，水泵運行噪聲很小，振動不超過現行國家機械行業標準《泵的振動測量與評價方法》（ JB /T8097—1999） 振動烈度A 級的規定。經過一年供水運行，每臺水泵運行均已超過5 000 h，運行平穩，狀態良好，證明這次水泵改造達到了預期的目標，保障了安全供水。

參考文獻：

[1]離心泵機組[P]. 托馬斯·布拉德，彼得·蒙斯特. 中國專利：CN110431312B， 2021-09-28

[2]SL317-2004 泵站設備安裝及驗收規程[S].

[3]SL176-2007 水利水電工程施工質量檢驗與評定規程[S]

作者簡介：

蔡姣（1991—），女，本科，學士學位，助理工程師，從事水廠設備管理崗。