中型泵站整體機(jī)組大修施工技術(shù)淺析

馬建國(guó) 趙春龍 吳東恒 吳 磊

（江陰市水利工程公司，江蘇 無(wú)錫 214400）

新夏港泵站位于江陰市夏港鎮(zhèn)西北，本站裝有2000ZXB-15-2.8 斜軸式軸流泵3 臺(tái)套，配TDXZ-800-8同步電機(jī)，機(jī)泵之間采用齒輪箱間接傳動(dòng)。工程采用閘站結(jié)合形式，每臺(tái)套泵站設(shè)計(jì)流量15 m3/s，設(shè)計(jì)揚(yáng)程2.0 m，總裝機(jī)容量2400 kW。節(jié)制閘為單孔，凈寬10 m，采用平面直升式鋼閘門(mén)，配套液壓?jiǎn)㈤]機(jī)啟閉，設(shè)計(jì)流量45 m3/s。工程于1995年興建，1996年建成，由于開(kāi)機(jī)運(yùn)行時(shí)機(jī)泵振動(dòng)大、噪聲高，運(yùn)行不穩(wěn)定，排澇流量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，2013年2月對(duì)新夏港泵站進(jìn)行了水泵大修。現(xiàn)將泵站機(jī)組大修施工主要技術(shù)總結(jié)如下：

1 機(jī)組、部件解體

1.1 機(jī)組解體

機(jī)組解體順序按先外后內(nèi)、先電機(jī)后水泵、先部件后零件的程序進(jìn)行。各連接部件拆卸前，查對(duì)原位置記號(hào)或編號(hào)，如不清楚應(yīng)重新做好標(biāo)記，確定相對(duì)方位，使重新安裝后能保持原配合狀態(tài)。拆卸有記錄，總裝時(shí)按記錄安裝；零部件拆卸時(shí)，先拆銷(xiāo)釘，后拆螺栓。螺栓按部位集中涂油或浸在油內(nèi)存放；螺栓拆卸時(shí)要用專(zhuān)用板手。銹蝕嚴(yán)重的螺栓拆卸時(shí)，先用松銹劑、煤油浸潤(rùn)，然后用手錘從不同方位輕敲，使其受振松動(dòng)后再拆卸。精制螺栓拆卸時(shí)，加墊銅棒或硬木后用手錘敲打。

1.2 主水泵解體

拆除相關(guān)連接螺栓，按順序拆除葉輪外殼、導(dǎo)葉體、異型大彎管、推力軸承、前后導(dǎo)水帽、導(dǎo)流圈、水導(dǎo)軸承的上半部分，并做好標(biāo)記；拆除中間軸與電機(jī)、水泵軸的連接螺栓，吊裝中間軸、吊裝水泵軸與葉輪組合件，擱置在專(zhuān)用支架上。清洗整理各個(gè)部件部位，并進(jìn)行檢查記錄。

1.3 檢測(cè)

檢修人員進(jìn)入流道，用塞尺檢測(cè)葉片外緣與葉輪外殼的間隙，為安裝提供參考資料。

1.4 零部件保存及現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)

各零部件除結(jié)合面和摩擦面外，須清理干凈，涂防銹漆。油槽及充油容器內(nèi)壁涂耐油漆。將各管道或孔洞口用木塞封堵，壓力管道加封蓋，防止異物進(jìn)入或介質(zhì)泄漏。

零件加工面不得敲打或碰傷，如有損壞應(yīng)及時(shí)修復(fù)。零部件清洗時(shí)，須用專(zhuān)用清洗劑，清洗后的零部件應(yīng)分類(lèi)存放，將各精密加工面，如軸頸等，擦干并涂防銹油，表面覆蓋毛氈；其它零部件要用干凈木板墊好，上面用布蓋好，防止灰塵雜質(zhì)侵入；大件存放用木料墊好，避免損壞零部件的加工面。

2 部件檢查與維修

2.1 機(jī)組主軸及軸頸的檢查、維修

水泵軸吊出后，對(duì)泵軸表面進(jìn)行清理，主軸與推力頭檢查配合面應(yīng)無(wú)損壞，采用內(nèi)、外徑千分尺精確測(cè)量電動(dòng)機(jī)軸配合面外徑和推力頭內(nèi)徑尺寸，確定實(shí)際配合間隙，應(yīng)符合設(shè)計(jì)間隙要求。上、下導(dǎo)軸頸，檢查配合面應(yīng)無(wú)損壞。對(duì)泵軸軸頸用外徑千分尺測(cè)量泵軸同一軸頸上未磨損部位與磨損部位的外徑，得出磨損量，單側(cè)偏磨值應(yīng)小于0.1 mm。經(jīng)檢測(cè)，泵軸軸頸沒(méi)有嚴(yán)重磨損，表面無(wú)傷痕等缺陷，不需要對(duì)軸頸進(jìn)行不銹鋼噴鍍處理；泵軸非軸頸部位表面無(wú)傷痕，銹斑、氣蝕等缺陷很輕微，采用環(huán)氧樹(shù)脂涂層修補(bǔ)后進(jìn)行防腐處理。環(huán)氧樹(shù)脂涂層修補(bǔ)工藝：

（1）表面處理。采用人工和噴砂除銹相結(jié)合的方法進(jìn)行表面處理，需完全露出新鮮的金屬母材表面，且不允許有鐵銹、油污、水跡及粉塵。

（2）配料及涂刷。環(huán)氧樹(shù)脂涂層的配方很多，可選用在水泵修理中常用的成熟配方作參考，結(jié)合實(shí)際情況作適當(dāng)調(diào)整，精確計(jì)量并嚴(yán)格控制配料順序，分底層、中層、面層三層涂刷，涂刷時(shí)采用專(zhuān)用涂刷工具，嚴(yán)格控制工作間溫度45℃和工件溫度50℃～60℃，涂刷后加溫固化。

（3）涂層的表面修整。涂刷結(jié)束后要使涂層充分固化，可加溫固化5～6 h 后，對(duì)輪廓線及面層上少量凸起的遺漏砂粒和涂層進(jìn)行修整，緩慢冷卻至室溫再自然固化5 d。

2.2 水導(dǎo)軸承檢查、維修

檢查軸承體應(yīng)無(wú)裂紋，若軸瓦磨損較大可選用賽龍水導(dǎo)軸瓦材料更換。賽龍軸承原材料是采用加拿大進(jìn)口的非金屬?gòu)椥圆牧?，作為一種滑動(dòng)軸承材料，賽龍綜合性能優(yōu)于大多數(shù)傳統(tǒng)的軸承材料，是加拿大賽龍軸承公司專(zhuān)門(mén)研制生產(chǎn)的、由三次交叉結(jié)晶熱凝性樹(shù)脂制造的聚合物板材。

2.2.1 賽龍軸承的特性

（1）低摩擦。賽龍軸承的摩擦系數(shù)是一般水潤(rùn)滑軸承的一半，賽龍軸承低摩擦，更耐磨，可降低起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，增加水泵的工作效率。

（2）使用壽命長(zhǎng)，抗磨能力強(qiáng)。因?yàn)橘慅埖膹椥蕴匦?，?dāng)摩擦粒子進(jìn)入軸承內(nèi)部，即可被壓入賽龍里面，然后藉由彈力隨著軸滾動(dòng)，掉入水槽后被排出外面，使軸承和軸的磨損降到最低。

（3）超負(fù)載能力。在長(zhǎng)度設(shè)計(jì)上，賽龍軸承與一般非金屬軸承相比減短了一半，但性能不變，較短的架構(gòu)、軸襯、軸承長(zhǎng)度，不僅節(jié)省費(fèi)用支出，而且允許軸有較大的準(zhǔn)線偏差，減少軸與軸承之間的線接觸，大大地降低起動(dòng)力矩。

（4）高彈性，堅(jiān)韌性。賽龍水泵軸承具有堅(jiān)韌性和高彈性，能吸收撞擊負(fù)荷，使壓力分布更均勻，對(duì)泵運(yùn)行中振動(dòng)的適應(yīng)性好，使運(yùn)行安靜無(wú)聲。

（5）水、油潤(rùn)滑皆可。賽龍軸承的化學(xué)性能穩(wěn)定，抗老化性能強(qiáng)，不會(huì)油漲，是油水混合環(huán)境中的最佳軸承。

2.2.2 賽龍軸承的制作

（1）根據(jù)賽龍軸承軸瓦上的凹槽尺寸，在賽龍軸承板材上劃線放樣（留足加工余量），切割成條。

（2）對(duì)賽龍軸承條兩側(cè)面按要求進(jìn)行刨削加工，將軸承條嵌入軸瓦上的凹槽，將嵌入軸承條的上、下軸瓦組裝成軸承。

（3）對(duì)組裝好的賽龍軸承進(jìn)行車(chē)削粗加工，再根據(jù)軸頸尺寸在鏜床上細(xì)加工至規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

（4）為了使軸瓦與軸頸均勻接觸，需要在安裝前進(jìn)行賽龍軸承預(yù)組裝檢查：將制作好的賽龍軸承安裝在水泵軸頸上，總間隙控制在2/1000D～3/1000D之間（D 為軸頸直徑），每塊軸瓦局部不接觸面積不大于軸瓦面積的2%，不接觸面積總和不得超過(guò)軸瓦面積的5%。

2.3 轉(zhuǎn)輪室、葉片氣蝕修補(bǔ)

水泵軸與葉輪組合件吊出后，對(duì)葉片、轉(zhuǎn)輪室表面進(jìn)行清理檢查，小部分葉片氣蝕較嚴(yán)重，轉(zhuǎn)輪室、大部分葉片表面氣蝕較輕微。對(duì)葉片氣蝕嚴(yán)重部位采用抗氣蝕性能好的堆277電焊條進(jìn)行堆焊、打磨。清理范圍應(yīng)大于實(shí)際氣蝕區(qū)，采用砂輪打磨、風(fēng)鏟鏟削方法清理，徹底削除氣蝕層，直到見(jiàn)到亮的金屬基體。對(duì)于其它輕微氣蝕區(qū)，采用環(huán)氧樹(shù)脂涂層修補(bǔ)后進(jìn)行防腐處理。采用堆焊和環(huán)氧樹(shù)脂涂層修補(bǔ)葉片時(shí)，不能破壞葉輪的靜平衡。

2.4 供水系統(tǒng)改造

供水對(duì)象有：水導(dǎo)軸承潤(rùn)滑用水、填料函潤(rùn)滑用水、推力軸承冷卻用水、齒輪箱冷卻用水及消防用水等。其中，推力軸承冷卻用水、齒輪箱冷卻用水采用循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，水導(dǎo)軸承潤(rùn)滑用水、填料函潤(rùn)滑用水仍采用深井水。

3 水泵組裝

3.1 葉輪與泵軸組裝件吊裝就位

用鋼絲繩綁牢葉輪與泵軸吊點(diǎn)，在行車(chē)的主鉤上，掛吊泵軸的鋼絲繩和吊葉輪的手拉葫蘆；水平吊起葉輪與泵軸，行走至泵體的安裝中心位置上方，下降至泵軸與葉輪距泵軸中心推力軸窩約1 m 的位置，調(diào)整手拉葫蘆，當(dāng)泵軸與地平線調(diào)整到約30°夾角時(shí)，慢慢降大鉤，使泵軸的推力軸承進(jìn)入軸窩、水導(dǎo)軸頸進(jìn)入軸瓦內(nèi)，用2 只30 t 螺旋千斤頂分別支在前導(dǎo)水錐法蘭面及葉輪端蓋法蘭面上，將泵軸頂住，使推力軸承底蓋與推力軸窩底板保持5 mm 左右的間隙，將泵軸與葉輪擱置在水導(dǎo)軸承上，拆除鋼絲繩及手拉葫蘆；將推力軸承清洗干凈，抹上干凈的潤(rùn)滑油，將回油孔暫封死，預(yù)裝推力軸承窩上蓋；松去支撐葉輪的兩只30 t 千斤頂，使推力軸承受力；盤(pán)車(chē)測(cè)量水導(dǎo)軸頸處的跳動(dòng)值（通常稱(chēng)軸線擺度），其跳動(dòng)值不大于0.2 mm。

3.2 水導(dǎo)軸承的安裝

將水導(dǎo)軸承上半部分吊裝就位，測(cè)量水導(dǎo)軸瓦兩端的上、下、左、右間隙值，其總間隙應(yīng)符合圖紙及規(guī)范要求，軸瓦表面與軸頸的接觸面須達(dá)70%以上，兩端間隙偏差不大于0.05 mm。

3.3 前后導(dǎo)流圈、導(dǎo)水帽的安裝就位

前后導(dǎo)流圈、導(dǎo)水帽安裝就位時(shí)，先將后導(dǎo)水帽上半部分吊進(jìn)并擱置在泵軸上，暫不裝配，待導(dǎo)葉體上半部、水導(dǎo)軸瓦進(jìn)回油管及水導(dǎo)軸瓦測(cè)溫裝置安裝后，再將后導(dǎo)水帽安裝就位。

3.4 全面安裝

依次吊裝推力軸承上半部、異型大彎管、導(dǎo)葉體、葉輪外殼、伸縮節(jié)等上半部分，對(duì)各部分密封墊涂密封膠，防止?jié)B漏。盤(pán)車(chē)測(cè)量葉片間隙，最小間隙值不能小于平均間隙的40%。安裝填料盒填料，水封環(huán)間隙、進(jìn)水孔位置均應(yīng)與設(shè)計(jì)要求相符，壓環(huán)不能壓得太緊，運(yùn)行時(shí)允許滲漏少量水。

安裝結(jié)束后，進(jìn)行表面清理，安裝輔助油水管道，檢查組合面滲漏水，按規(guī)范進(jìn)行表面噴漆，并清理現(xiàn)場(chǎng)。

4 機(jī)組的試運(yùn)行與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試

4.1 單臺(tái)機(jī)組試運(yùn)行

新夏港泵站3 臺(tái)2000ZXB-15-2.8 斜軸式軸流泵，按安裝規(guī)范要求，單臺(tái)機(jī)組連續(xù)運(yùn)行24 h，在此期間各開(kāi)、停機(jī)3 次。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試檢查，單機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，排澇流量滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

4.2 機(jī)組負(fù)載試運(yùn)行

機(jī)組負(fù)載試運(yùn)行時(shí)，檢查機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀況，鑒定機(jī)電設(shè)備的制造、安裝質(zhì)量。經(jīng)檢查，機(jī)組在啟動(dòng)、停機(jī)和持續(xù)運(yùn)行時(shí)各部件工作正常，各設(shè)備運(yùn)行協(xié)調(diào)，停機(jī)后檢查機(jī)組各部件無(wú)異?，F(xiàn)象，達(dá)到了水泵大修的目標(biāo)要求。

新夏港泵站經(jīng)過(guò)水泵大修、更換齒輪箱、改造輔機(jī)系統(tǒng)，在水泵機(jī)組試運(yùn)行時(shí)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試檢查，機(jī)泵振動(dòng)小、噪聲低、運(yùn)行平穩(wěn)，排澇流量滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，達(dá)到了水泵大修、更新改造的目標(biāo)要求。