數字化背景下供水泵站機電設備安裝調試施工技術研究

［摘 要］文章以數字化背景下供水泵站機電設備安裝調試施工技術為研究對象，旨在探索數字化技術與供水泵站機電設備安裝調試施工技術的有效融合，為提高供水泵站機電設備的安裝調試效率和質量提供理論支持和實踐指導。

［關鍵詞］數字化技術；供水泵站；機電設備；安裝調試

［中圖分類號］G642 ［文獻標志碼］A ［文章編號］2095–6487（2024）09–0060–03

隨著信息技術的迅猛發展，數字化技術已深入滲透各個行業，為傳統行業的轉型升級提供了強大的動力[1]。供水泵站作為城市供水系統的重要組成部分，其機電設備的安裝調試技術直接關系到供水系統的穩定運行和供水質量[2]。因此，在數字化背景下，對供水泵站機電設備安裝調試施工技術進行深入研究，具有重要的現實意義和應用價值。然而，當前供水泵站機電設備安裝調試技術的研究仍面臨一些困境。一方面，由于供水泵站設備的種類繁多、結構復雜，傳統的安裝調試方法通常效率低下，難以滿足現代化、智能化的發展需求[3]。另一方面，數字化技術在供水泵站領域的應用尚處于起步階段，缺乏成熟的理論體系和實踐經驗，導致數字化技術與供水泵站機電設備安裝調試施工技術的融合不夠深入。文章針對這些問題展開研究。

1 工程概況

張甸泵站坐落于泰州市姜堰區張甸鎮甸頭村，作為關鍵的渾水增壓泵站，對姜堰全區的渾水輸送供應發揮著至關重要的作用。工程初期，泰州三水廠至姜堰的輸水管輸水規模為15 萬m3/d，采用1 根DN1400PCCP 管，總長度為42.5 km。原水經過三水廠加壓泵站加壓直接輸送至姜堰二水廠處理。姜堰二水廠原水由泰州三水廠2 號加壓泵站的水泵提供，2號加壓泵放水泵配置見表1。

實際運行中，2 號加壓泵房供姜堰水泵流量最大約5 850 m3/d， 揚程約46 m， 泰州出廠水壓力約0.45 MPa。結合水泵的設計值，由此推算現狀管道粗糙系數n 達到0.011 5。當原水輸水量達到16萬m3/d 時，水泵揚程要達到60 m 以上，揚程過高，超出水泵的高效區，管道承受壓力太大，供水安全性下降，因此必須通過建設加壓泵站來增加供水可靠性。同時加壓泵站的選址先要考慮水泵的揚程與能耗，若距離取水地點太遠，會造成取水泵揚程過大，若距離取水地點太近，則會造成加壓泵揚程過大。因此，在流量揚程經濟合理的前提下，泵站選址最終位于姜堰境內姜堰與泰州市區交界處，距離二水廠18 km 處，同時也便于管理運營維護。最終建議最高日流量超過15 萬m3/d 之后，要啟用加壓泵站，流量不大于15萬m3/d 時，采用管道超越加壓泵站方式運行。

張甸泵站的建設工作于2020 年開始啟動，2022年建成。為了確保泵站運行的高效與穩定，泵站采用兩條10 kV 雙電源進行供電，分別為沙梓線和三彭線，每條線路均可以滿負荷運行泵站設備。泵站內低壓系統配備有兩臺250 kVA 變壓器，負責低壓輔助用電。10 kV 主電源及變配電系統均采取互為備用的配置方式，從而極大地提升了供電系統的可靠性。

張甸泵站機泵設備安裝工作繁重，共涉及5 臺大型高壓泵機組及其附屬高壓控制系統。泵組全部采用凱士比臥式離心泵，單臺電動機輸出功率為355 kW。由于設備體積龐大且安裝空間有限，安裝工藝頗具挑戰性，同時設備間存在眾多連接點。為確保安裝過程的安全及設備的使用壽命，需提高安裝的精確度和技術要求。

在施工過程中，需緊密結合工程需求和特點，精準把控安裝技術要點，運用科學先進的技術手段推進安裝工作，以最大程度確保泵站的安全穩定運行。

2 數字化背景下供水泵站機電設備安裝施工方法設計

2.1 管道安裝

借助先進的數字化技術，精準控制管道安裝的每個環節。在清除溝槽管道內外的雜質時，數字化檢測設備能夠精確測量并定位雜質的位置和大小，確保清除工作徹底無誤。同時，通過三維建模和仿真技術，模擬管道組裝過程，優化內壁平滑度和補償方案，以確保流體在管道中能夠順暢流動。

（1）安裝過程中需徹底清除半徑為0.2 m 的溝槽管道內外的雜質，以防止產生交叉層或夾層，進而確保施工質量和減少后期維護難度。在組裝管道時，內壁應處理得更平滑，并按照規范要求進行補償，以確保流體順暢流動。管道連接處的壁厚應適中，且在連接過程中應盡量減少旋轉，以降低內壁和外壁中錯誤邊緣的數量。若施工方法不符合工程標準，可能會導致管道內壁不平整，進而形成錯誤邊緣，因此必須嚴格控制施工精度。此外，為減少誤差和過大間隙，施工方可采用精確指示法或加熱法進行微調。

（2）若管道材質為碳鋼，加熱前需特別注意不得損傷碳鋼管道。在低溫環境下，若管道壁被冰覆蓋，需謹慎加熱以避免熱應力對管道造成損害，通常加熱溫度控制在80～100℃，且加熱范圍應限制在管道周圍10 cm以內[4]。在放置管道時，需確保管道兩端封閉，并進行壓力測試以確保其安全性。在管道充水過程中，應等待一段時間，確保空氣從排氣點排出后再關閉排氣閥，此時，施工人員需分階段進行壓力測試，通常以0.2 MPa 的壓力進行測量。加壓后，保持壓力穩定約10 min，然后逐漸降壓進行全面檢查，特別關注管道與法蘭之間的連接情況。

2.2 電纜敷設

為確保施工機械中電氣設備的質量，施工前必須嚴格檢查電纜的類型和規格，確保其完全符合施工要求。經測試合格后，方可使用濕度適中、絕緣性能良好且運行穩定的電纜。為確保電纜的正常功能，應進行絕緣測試，以驗證電纜的性能。高壓和低壓控制電纜及低壓電線應從上至下分層敷設。若轉向拉線和拉線位于同一側，轉向拉線應位于拉線的內側。制動拉索的安裝包括其中間和末端部分，應嚴格遵循相關技術規程，并確保安裝人員已接受專業技術培訓。此外，電纜的敷設過程必須連續進行，從電纜起始端至終端位置不得中斷，以避免外界濕度對電纜質量和性能造成不良影響。

在數字化背景下，供水泵站機電設備的安裝工作得到了更加精確和高效的支持。施工前，對施工材料進行嚴格篩選、對圖紙進行精準核對及全面準備所需工具。通過數字化技術，實現施工材料的智能管理和庫存控制，確保材料的質量和數量滿足施工需求。同時，數字化圖紙管理系統能夠實時更新和核對圖紙信息，避免施工過程中的誤差和偏差。

機電設備的安裝涉及多個環節，包括綜合管線和管線的校正，以及智能系統預留位置的機電管線、機柜、橋架和管線的布局。利用數字化技術進行精確的管線布局和校正，通過三維建模和仿真技術，模擬管線的走向和連接，優化布局方案，提高施工效率。

為了保證機電設備的質量，水管路必須按照水泵設備的設計規范和要求選用合適的材料，盡量選擇符合規范要求的優質材料。利用數字化管理系統實時監控材料的使用情況和庫存狀態，確保施工過程中的材料供應及時、準確。主管道安裝過程中，必須確保箱體之間的輔助設備、彎曲半徑管的連接均符合施工要求。在適當位置對電線和管道進行標記，以確保電纜的準確定位，避免對其他特殊管道造成損壞。通過這些措施，可以確保數字化背景下供水泵站機電設備安裝調試施工中的電纜敷設工作順利進行，保障整個工程的質量和安全。

2.3 機電設備安裝施工

根據張甸泵站的實際情況和相關要求，制訂全面的機組安裝程序。在安裝過程中，需經過多次協商和深入研究，確保嚴格遵循該程序。其安裝流程如下。

（1）應進行基礎檢查，逐步確定設備的基礎鐵件位置，確保不出現未加工的表面，以保證設備安裝的穩定性和安全性。

（2）泵座的定位、對中和提升應以泵座中心為基準進行，確保泵座的安裝精度和穩定性。

（3）泵體和電機的定位、底座連接、精度調整應嚴格按照設計要求進行，確保設備運行的平穩性和可靠性。

（4）測量泵板和機械板之間的中心偏差，進行對齊連接，加固連接板，確保各部件之間的準確配合。

（5）連接泵輸入和輸出管道，安裝機械驅動系統，確保管道連接牢固、驅動系統運行正常。

（6）安裝通風降溫管道，確保設備運行過程中通風良好，避免過熱現象。

（7）安裝防護罩和裝飾件，提高設備的安全性和美觀性。

（8）進行測試工作，包括電氣性能測試、機械性能測試等，確保設備安裝質量符合要求。

（9）進行竣工驗收，對設備的安裝質量進行全面檢查，確保設備能夠正常投入運行。

3 施工效果

在數字化背景下，供水泵站機電設備的安裝施工完成后，嚴格按照相關調試程序進行水泵的調試檢測。準備好測試所需設備，包括流量計、壓力表、溫度計等，確保設備精度符合要求，以保證測試結果的準確性。

先對水泵進行全面檢查，確保無異常現象。隨后，啟動水泵，進行初步的運行測試，觀察水泵的啟動、運行和停止過程是否平穩，有無異常聲響或振動。

在初步測試通過后，開始進行詳細的出水量測試。通過流量計對水泵的出水量進行實時監測，并記錄相關數據。同時，結合壓力表和溫度計，對水泵進出口的壓力進行測量，以全面評估水泵的性能。

在測試過程中，密切關注泰州出廠水壓力及張甸泵站水泵進出水壓力與水泵的運行狀態，及時記錄原始數據以支持后期的泵站自動化恒流量運行，為智慧水務建設打下數據基礎，保證泰州三水廠、張甸泵站、姜堰二水廠及輸水管道的安全穩定。

測試結果表明，將數字化技術應用到供水泵站機電設備安裝調試施工中，施工后的實際出水量均達到了設計預期，施工效果較好。

4 結束語

通過應用先進的數字化技術，可以實現對供水泵站機電設備的精準控制、高效安裝與調試，從而顯著提升了供水系統的穩定性和供水質量。未來，人們可進一步探索數字化技術在供水泵站中的應用，為供水系統的穩定運行作出更大貢獻。

參考文獻

[1] 秦春江，武亞坤，王慧斌，等. 集裝箱式房應急工程機電施工質量控制要點[J]. 工程質量，2023，41（11）：108-110.

[2] 李汶芊. 大型公共建筑工程中機電設備安裝工程施工技術與管理創新研究—— 以白云國際會議中心二期項目為例[J]. 工程技術研究，2023，8（18）：216-218.

[3] 劉曉軍，戴正亞. 建筑工程智能化機電設備安裝的可行性建議思考[J]. 四川建材，2023，49（9）：229-231.

[4] 曾正東. 機電施工信息化管理[J]. 電子元器件與信息技術，2023，7（5）：32-35.