大型水泵機組設備安裝工藝探討

王 勛

(湖北省電力勘測設計院有限公司,湖北 武漢 430040)

0 引 言

項目以2臺2000千瓦排澇泵站立式同步機組安裝為主線，通過現場安裝對過程中技術質量的控制，結合規范并提出有效方法和具體的措施，以期達到安裝過程中的質量提升、安裝工藝的提升。

1 關于水泵安裝的流程以及應關注問題

1.1 水泵安裝準備工作

(1)水泵在安裝前應安排專人對進水流道軸線、標高、垂線基準點進行復核，在進水流道基礎底座混凝土一期澆筑時應適當考慮一定高度的預留，以便后續安裝時調整設備高程。

(2)正式安裝時，為確保設備固定螺栓與混凝土連接的可靠性，在澆筑一期混凝土前應對預埋孔洞以及孔洞周邊部位進行清洗并充分鑿毛。

1.2 上、下支撐座和導葉體的安裝技術要求

(1)將地腳螺栓分別套在斜墊鐵的槽內，放置在水泵層下基礎上，地腳螺栓落在預留孔內，調整斜墊鐵的高度和水平度，用水平儀檢查斜墊鐵的水平度，允差應控制在0.05 mm/m。具體數據詳見表1。

表1 上、下機架安裝質量標準

(2)導葉體吊裝入落與下支撐座上，以下支撐座上法蘭內孔為基準，找正導葉體中心，檢查導葉體安裝導軸承平面的水平度，允許差控制在0.05 m/mm。無誤后擰緊導葉體與下支撐座的連接螺栓。

(3)第一次灌漿僅澆筑地腳螺栓孔，不澆筑斜墊鐵和上、下支撐座，澆筑前保證地腳螺栓頭部露出上、下支撐座下法蘭上面70 mm。

1.3 出水彎管、支撐部件和頂蓋的安裝技術要求

(1)將出水彎管垂直吊入泵井筒，使彎管的出口對準水泵的出水流道，檢查出水彎管出口處外壁與井筒的流道口間的間隙，如在安裝中發現流道口與出水彎管有凹凸不平問題，需由土建單位處理，保持連接處光滑且過水無阻礙為止。

(2)支撐部件應在底座和地腳螺栓一期時做好預埋，在支撐桿的螺紋端旋入圓螺母，再將支撐桿旋入支撐座上，并用螺栓、螺母將支撐座固定在出水彎管上，安裝過程應牢固可靠。

(3)在上支撐座O型圈槽內裝好O型圈，吊入頂蓋，使頂蓋下法蘭落在上支撐座上，檢查頂蓋內孔的對中性，同心度允許誤差在0.15 mm，檢查頂蓋與過渡板安裝平面的平面度，允許誤差在0.05 m/mm。

1.4 主泵軸承以及分半葉輪室的安裝技術要求

(1)用軸吊具將主泵軸承吊入機坑，使中間拉桿下滑一段位置，方便連接中間拉桿與下拉桿法蘭。

(2)軸端法蘭與輪轂體用螺栓連接好，并用止動墊圈防松，注意裝好銷和O性密封圈。主泵軸承和葉輪部位端面局部間隙不得超過0.05 mm。

(3)用塞尺檢查葉輪外殼與葉輪部件的間隙，間隙控制在3.5～4.5 mm，間隙不均勻度允許差應控制在1 mm。如超出規定范圍，調整電機底板高度尺寸。

2 關于立式同步電動機的安裝

2.1 設備基礎施工技術要求

(1)基礎安裝前進行復核，確保設備安裝軸線及標高的一致。

(2)基礎標高調節采用楔形金屬墊，緊固螺栓進入電機下機架安裝階段。一般在下機架安裝完成后會進行二次混凝土灌漿，解決電機在安裝過程中軸線和設備標高出現誤差需要調整的問題，二次澆筑建議采用高強無收縮灌漿水泥。

(3)墊板預埋時要求與基礎混凝土接觸點分布均勻，分布面積應在70%以上，否則須鏟平混凝土。楔板應成對使用，斜度應成對使用，斜度為1:30～1:50，調整后的搭接長度應在2/3以上。用0.05 mm的塞尺檢查墊板、楔板、底板、定子以及機架等部件之間應有70%以上的接觸面。

2.2 安裝下機架、定子以及校核水平和中心點的方法及要點

(1)下機架吊裝到基礎上，由水平梁至下機架油槽頂面復核設備物理高度，采用墊片楔形板方式調整機架的標高和水平，要求安裝標高誤差控制在±1.5 mm，水平誤差控制在≤0.1 mm/m以內。

(2)電機制動器調試，提前做好制動器耐壓試驗，檢查活塞動作是否完好并滿足設計及規程要求，確認正常后進入安裝階段。調整下機架標高、中心線位置，確保滿足設備安裝精度要求，對制動閘塊頂面標高進行觀測調試，確保各制動閘塊制動面保持在同一水平面上，且各制動單元相互間水平誤差應控制在1 mm范圍內。

(3)定子吊裝就位，按照水泵主軸法蘭盤標高及各部件實測高度來校核定子高程。定子鐵心平均中心線高度應大于轉子鐵心平均中心線高度，建議鐵心有效高度按照千分之4以內控制。根據水泵葉輪室中心、導葉體分半填料密封部位中心找正定子中心點，在鐵心上部、中部、下部三個斷面沿圓周測算半徑尺寸，每層斷面測量點應不少于8個，鐵心各半徑與平均半徑之差小于設計氣隙值的±5%。

表2 動器安裝質量標準

2.3 轉子吊入定子及上機架的安裝技術要求

(1)安裝人員在轉子吊入前應校對水泵的垂直度及中心點參數并校核物理結構高度是否與設計以及廠家圖紙保持一致，將千斤頂放置于下機架支臂處頂起轉子磁軛環部分，轉子起吊應保持垂直狀態并避免相互碰撞。

(2)電機軸的法蘭盤和水泵主軸法蘭盤間隙應等于水泵主軸提升高度減掉電機轉子應下落的高度，誤差允許在0～0.5 mm范圍內。兩法蘭盤四周水平間隙相差允許值不超過0.02 mm，兩法蘭中心誤差范圍應控制在0.05 mm以下。

(3)定、轉子安裝后，將上機架吊上定子，油槽頂面測量機架水平，要求滿足≤0.10 mm/m，若不滿足要求時，可在機架和定子組合面增加墊片調平，保證各組合面接觸面積應達到70%。中心點誤差值應控制在≤1 mm范圍內，上部機架的標高允許誤差值應控制在±1.5 mm。

2.4 推力瓦、推力頭的安裝技術要求

(1)安裝推理瓦和推力頭前應對下機架油槽、推力軸瓦、鏡板進行清洗，確保下機架油槽內無雜質，推力軸瓦以及鏡板表面光亮，將推力軸瓦就位并校核其標高和水平，吊入鏡板使鏡板和推力軸瓦充分接觸，校正鏡板面標高及水平，水平誤差要求在0.02 mm/m以內。

(2)推力頭和鏡板之間的絕緣墊，事先應進行研磨處理，使鏡板底面和推力頭軸孔線垂直。在鏡板平面上選擇4～6個點，應用方型水平儀測試周邊水平度并進行研磨，通過鏡板水平度應≤0.02 mm/m。

(3)推力頭、鏡板、絕緣墊裝配后用500 V兆歐表測量推力頭和鏡板間絕緣電阻，絕緣電阻應不小于0.3兆歐。

2.5 上導軸承安裝及電機獨立盤車

(1)上導軸承絕緣電阻應不低于0.3兆歐。

(2)上導軸承瓦和推力頭支撐面間隙，保證兩側間隙在0.05 mm左右范圍內。在盤車前應在推力軸瓦、上導軸瓦上涂抹潤滑劑減少磨損。

(3)獨立盤車前應檢查電機間隙中是否有雜物，減少電機獨立盤車階段雜物對定、轉子的破壞和損傷。

(4)通過千分表測出在直徑方向相對點的讀數，扣減后得出測量點全擺度數值。在盤車時應充分考慮上導軸瓦間隙，軸在盤車過程中可能存在徑向位移現象，故在法蘭處全擺度數據上應充分考慮上導軸承處上導軸瓦間隙，最終確定電機軸線法蘭處的凈擺度。

(5)根據法蘭盤和推力軸承鏡板面距離算出法蘭處的相對擺度，其允許值詳見表3。

表3 軸線調整質量標準

3 結 論

由于大型水泵機組中設備的安裝工藝要求較高，對設備安裝人員提出了更高業務技能要求。本文僅對水泵機組中主要工序進行分解，提出規范要求。通過梳理發現，安裝人員能否熟練掌握設備安裝規程、安裝工藝以及驗收要求是保證產品質量的前提。其次，安裝過程中應結合現場情況合理選用安裝方法，利用新測量手段、新檢測工具來保證安裝工藝。