立式蝸殼水泵安裝、性能檢測(cè)、運(yùn)行維護(hù)技術(shù)要點(diǎn)分析

摘 要：結(jié)合上海浦東某污水處理廠進(jìn)水泵房立式蝸殼泵的設(shè)備安裝調(diào)試工作，詳細(xì)描述了該型水泵在安裝調(diào)試及性能檢測(cè)過程中的技術(shù)要點(diǎn)，同時(shí)介紹了水泵在日常運(yùn)行及例行維護(hù)中需要注意和更換的零部件，為同類項(xiàng)目提供了詳實(shí)可靠的參考案例。

關(guān)鍵詞：立式蝸殼泵;安裝;性能檢測(cè);運(yùn)行維護(hù)

0 引言

上海浦東某污水處理廠進(jìn)水泵房采用1800WL-10型立式蝸殼混流泵。該型泵從設(shè)計(jì)時(shí)就綜合考慮了水泵的水力性能、機(jī)械性能、安裝、運(yùn)行、維護(hù)等眾多因素，從而使得該型水泵在水力性能、機(jī)械性能、安裝及運(yùn)維等多方面均表現(xiàn)良好。

該水泵主要技術(shù)參數(shù)如下：型號(hào)1800WL-10;流量9.1 m3/s;揚(yáng)程10 m;轉(zhuǎn)速248 r/min;效率88%;軸功率1 013 kW;關(guān)閉揚(yáng)程20.3 m。

配帶電機(jī)（4臺(tái)常速，2臺(tái)變頻）主要技術(shù)參數(shù)如下：型號(hào)YL1120-24/YBPL1120-24;功率1 250 kW;頻率50 Hz;電壓6 000 V;電機(jī)轉(zhuǎn)速248 r/min;絕緣等級(jí)F;防護(hù)等級(jí)IP23。

1 泵安裝技術(shù)要點(diǎn)

1.1? ? 安裝作業(yè)順序

基礎(chǔ)準(zhǔn)備→安裝底板定芯（電機(jī)基礎(chǔ)中心確認(rèn)）→預(yù)埋座安裝→地腳螺栓孔灌漿→安裝水泵本體（殼體安裝、轉(zhuǎn)子體組裝）→電機(jī)架設(shè)定→中間聯(lián)軸器安裝→電機(jī)安裝→電機(jī)本身定芯微調(diào)整→進(jìn)水喇叭管、錐形管、逆止閥、出水閥、管道安裝→最終灌漿→涂裝。

1.2? ? 底板安裝

泵要安放在操作運(yùn)行中容易檢查的地方，同時(shí)要注意簡(jiǎn)化進(jìn)口、出口管道布置，泵體總是裝在離進(jìn)口或供水近的地方，保持進(jìn)口損失最小，要有大量頂部空間允許設(shè)備地點(diǎn)使用架空的行車，提升裝置要有足夠能力提起機(jī)組最重的零件。地基包括任何對(duì)泵組可提供永久堅(jiān)固支撐的材料，同時(shí)能承受工作中遇到的應(yīng)變和沖擊。建造堅(jiān)固的鋼筋地基是可取的，特別尺寸的地基螺栓根據(jù)外形圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。

底板安裝時(shí)使用墊片及楔形墊塊。安裝底板墨線確認(rèn)，清理地腳螺栓周圍。臨時(shí)墊塊設(shè)置在安裝底板錯(cuò)開周圍墊塊的位置。設(shè)定好臨時(shí)墊塊后裝上安裝底板，從泵房基準(zhǔn)值（水準(zhǔn)點(diǎn)）引出水泵高度，縱橫方向考慮墨線及出水法蘭的均衡，控制在容許范圍內(nèi)，這時(shí)使用水準(zhǔn)器、Y水平儀進(jìn)行安裝底板水平定芯。安裝地腳螺栓，起重螺栓在安裝底板設(shè)置時(shí)安裝好，起重螺栓跟水泵基礎(chǔ)鋼筋焊接，在起重螺栓孔中灌漿。確認(rèn)灌漿材料強(qiáng)度后，在地腳螺栓兩側(cè)設(shè)置墊塊。墊塊設(shè)定部分的基礎(chǔ)面去除灰塵等灑上水，在濕潤狀態(tài)下安裝底板下安裝墊片、楔形墊塊，澆注水平墊。水平墊材料使用無收縮混合材料。使用楔形墊塊進(jìn)行安裝底板定芯，緊固起重螺栓，焊接楔形墊塊。在安裝底板部設(shè)置型框進(jìn)行灌漿[1]。

1.3? ? 水泵定芯、殼體安裝

水泵安裝時(shí)的定芯作業(yè)，在殼體上放上直規(guī)，使用四角水平儀、Y水平儀進(jìn)行水平定芯及調(diào)水平。水泵殼體的定芯調(diào)整是利用安裝底板的墊片、楔形墊塊進(jìn)行，主要控制其設(shè)定標(biāo)高、水平度、中心、直交線。當(dāng)泵機(jī)組直接安裝在底座上時(shí)，要盡量靠近支撐梁或墻。彎管或底板要用螺栓和暗銷固定在鋼支撐上，避免扭曲，防止振動(dòng)，保持正確的對(duì)中[2]。

如圖1所示，水泵本體安裝時(shí)使用直規(guī)和方水平儀進(jìn)行安裝水平度確認(rèn)。確認(rèn)安裝底板水平度后，確認(rèn)安裝底板中心線與出水管中心線的定芯狀況。關(guān)于水泵本體的安裝，在組裝完分瓣形的殼體后安裝進(jìn)水彎管。由于是以轉(zhuǎn)子體分解的狀態(tài)搬入的，所以在殼體安裝完畢后在泵站進(jìn)行徑向部分的安裝。各泵由于都是高空作業(yè)，所以需設(shè)置腳手架和充分的安全對(duì)策。

1.4? ? 電機(jī)機(jī)架安裝

根據(jù)水泵安裝底板基礎(chǔ)部的墨線，鏨平起重螺栓周圍，在安裝底板周圍設(shè)置臨時(shí)墊塊。如圖2所示，設(shè)置臨時(shí)墊塊后，進(jìn)行安裝底板臨時(shí)定芯。地腳螺栓安裝：起重螺栓為了從兩邊壓著電機(jī)基礎(chǔ)而采用貫穿式，螺栓通過上下螺母緊固。在確認(rèn)灌漿材料強(qiáng)度后，安裝楔形墊塊并設(shè)置水平墊塊。使用楔形墊塊進(jìn)行底板定芯，緊固起重螺栓，對(duì)楔形墊塊進(jìn)行焊接。在電機(jī)基礎(chǔ)部安裝型框進(jìn)行灌漿，使用無收縮混合材料[3]。

關(guān)于電機(jī)座水平度，使用直規(guī)以支點(diǎn)為定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，使用方水平儀以水平度為基準(zhǔn)值調(diào)整。

安裝底板設(shè)定后，進(jìn)行機(jī)架安裝、電機(jī)本體安裝，與水泵進(jìn)行暫時(shí)定芯。預(yù)留微調(diào)整量進(jìn)行灌漿（填充無收縮材料）。

不管使用何種聯(lián)軸器，泵和傳動(dòng)軸精確對(duì)中是運(yùn)行成功的基礎(chǔ)。為使運(yùn)行無困擾及維持設(shè)備的使用壽命，要求對(duì)中誤差應(yīng)盡量接近于零。兩個(gè)聯(lián)軸器之間最大的對(duì)中誤差控制在0.1 mm，其沿半徑方向斜度誤差允許控制在1‰內(nèi)。

注意事項(xiàng)：當(dāng)泵全部管道安裝好后，要檢查一下對(duì)中。撓性聯(lián)軸器可補(bǔ)償發(fā)生在正常運(yùn)行中不對(duì)中的少量變化，但不是用來改正斜度。

1.5? ? 混凝土施工

1.5.1? ? 混凝土施工

手工攪拌的情況，必須在鐵板上進(jìn)行一定的配合，進(jìn)行數(shù)次干攪使之全部均勻，然后加入清水進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，使之達(dá)到一定的坍塌度?？焖侔徇\(yùn)混凝土，直接進(jìn)行澆注。就算由于某些原因不能進(jìn)行即時(shí)澆注，也需要將從攪拌混合到澆注控制在短時(shí)間內(nèi)。澆注前，清掃澆注面所有雜物，有鋼筋的地方正確固定鋼筋，將木制型框充分濕潤?；炷翝沧⒅屑皾沧⒑笸ㄟ^攪棒等進(jìn)行振搗，保證均勻到鋼筋周圍及型框角落?；炷翝沧⒑?，保證不受低溫、劇烈溫度變化、干燥荷重、沖擊等負(fù)面影響，在濕潤狀態(tài)下保養(yǎng)。在進(jìn)行二次澆注時(shí)，打毛原有混凝土表面，除去雜物并使之充分濕潤，以便與原有混凝土充分密著。

1.5.2? ? 地面煤渣混凝土澆注時(shí)注意事項(xiàng)

設(shè)置排水溝，考慮水坡度、防地面漏水（涌水）對(duì)策，防止煤渣混凝土表面開裂（使用緩沖材料）。煤渣混凝土澆注后，對(duì)混凝土表面進(jìn)行充分按壓。煤渣混凝土澆注后留充分的保養(yǎng)時(shí)間，在此期間內(nèi)人員不得擅入。

1.6? ? 管道等附件安裝

應(yīng)按要求依次安裝進(jìn)出水管道及閥門，法蘭處應(yīng)連接緊密無間隙。管道應(yīng)變：當(dāng)管道將力置于泵上時(shí)不會(huì)有令人滿意的運(yùn)行，通過管道法蘭的螺絲拉起，泵可能被彈出和拉出原來位置，因此法蘭要均勻地?cái)Q緊。進(jìn)口和出口管道以及輔助設(shè)備要支撐和拴緊。管道要獨(dú)立于泵，這樣應(yīng)變不會(huì)傳動(dòng)到泵殼上，管道應(yīng)變是由不同心引起的，會(huì)造成軸承發(fā)熱、聯(lián)軸器磨損及振動(dòng)等。

進(jìn)口管道：經(jīng)驗(yàn)得出離心泵安裝的最大困難除了泵不同心以外就是追溯到錯(cuò)誤的進(jìn)口管線，要特別當(dāng)心安裝的比例，進(jìn)口管道盡可能筆直，長度要盡量短。如果管道要求長，則增加管道寬度以減少摩擦損失，管道運(yùn)行要沒有制高點(diǎn)及對(duì)泵有連續(xù)的上升，以防止形成空氣槽，否則泵運(yùn)行不可避免地要產(chǎn)生麻煩。在最初開啟前要檢查進(jìn)水管道，確保沒有泄漏。如果進(jìn)口是倒灌形式安裝，則進(jìn)水管線前要有一只閘閥。

出水管道：止回閥和一只閘閥裝在出水管線上，止回閥裝在泵和閘閥之間是為了保護(hù)泵免受可能的過度壓力，這是因?yàn)樗ㄟ^泵殼流回會(huì)產(chǎn)生高速倒轉(zhuǎn)。

儀表：進(jìn)口壓力表要裝在進(jìn)水口，出口壓力表接在出水口，使用壓力進(jìn)水和出水開關(guān)把表裝在合適的位置，根據(jù)泵性能做必要的止回。

2 泵啟動(dòng)、運(yùn)行、停車技術(shù)要點(diǎn)

認(rèn)真檢車和清理泵房、流道，確保進(jìn)水粗格柵運(yùn)行正常。檢查進(jìn)水液位是否滿足開泵條件;檢查機(jī)組各部分螺栓是否都已擰緊。首次運(yùn)行時(shí)檢查電機(jī)轉(zhuǎn)向。檢查水泵出口閥門應(yīng)關(guān)閉;檢查機(jī)組的潤滑水、潤滑油及其他輔機(jī)設(shè)備有無異常。

泵需在有水工況下進(jìn)行試車，水泵正式啟動(dòng)前應(yīng)電動(dòng)檢查水泵及電機(jī)轉(zhuǎn)向是否與標(biāo)識(shí)一致。啟動(dòng)潤滑冷卻系統(tǒng)，提前供系統(tǒng)潤滑冷卻水5 min，并檢查管路、工作壓力和閥門是否正常工作。確認(rèn)進(jìn)、出口閥門開啟，然后通過PLC自控啟動(dòng)水泵。檢查和張緊填料壓蓋，避免將填料壓太緊，否則可能導(dǎo)致發(fā)熱。運(yùn)行時(shí)密切觀察水泵振動(dòng)和噪聲，如有異常應(yīng)立即停車。

檢測(cè)流量、揚(yáng)程、電流及功率等是否符合設(shè)計(jì)要求。水泵不能在最低水位及特性曲線外運(yùn)行，水泵閉閥運(yùn)行時(shí)間不得超過3 min。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)各法蘭處無滲水，所有螺栓等緊固件無松動(dòng)。測(cè)量電機(jī)電流三相平衡，不超過額定值，變頻器工作正常。立式蝸殼泵運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)無異響，泵及管道等振動(dòng)值滿足要求。電機(jī)繞組與軸承溫升正常，熱保護(hù)裝置無動(dòng)作。立式蝸殼泵的機(jī)械密封良好，不應(yīng)有泄漏。

應(yīng)按規(guī)定的關(guān)泵程序關(guān)閉水泵及閥門，水泵完全關(guān)閉后再關(guān)閉輔助設(shè)備電源，關(guān)閉潤滑水系統(tǒng)。

3 泵性能試驗(yàn)測(cè)試要點(diǎn)

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試泵的流量、揚(yáng)程、軸功率、轉(zhuǎn)速、噪聲、振動(dòng)等參數(shù)，計(jì)算出泵的效率，考核泵的性能。在測(cè)試過程中需確保在水泵所有運(yùn)行范圍內(nèi)不能產(chǎn)生漩渦;在水泵所有運(yùn)行范圍內(nèi)不能產(chǎn)生氣蝕或有即將產(chǎn)生氣蝕的跡象;將泵系統(tǒng)實(shí)測(cè)的性能曲線與設(shè)計(jì)曲線以及設(shè)計(jì)單位的要點(diǎn)要求進(jìn)行比對(duì)，其應(yīng)一致，如出現(xiàn)偏差，應(yīng)仔細(xì)分析偏差原因。

3.1? ? 性能測(cè)試步驟要點(diǎn)

檢查泵與電機(jī)在系統(tǒng)中正確安裝無誤后，接上所有儀表進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)，試驗(yàn)工況為泵的設(shè)計(jì)工況，時(shí)間約為30 min。此時(shí)觀察泵的軸承、密封、振動(dòng)、噪聲等情況有無異常，在確認(rèn)泵工作平穩(wěn)可靠，各種儀表顯示穩(wěn)定后，即可開始泵的性能試驗(yàn)。

在泵的試驗(yàn)范圍內(nèi)，大致均勻分布10～15個(gè)工況點(diǎn)（由出口閥門調(diào)節(jié)），試驗(yàn)從閥門全開開始，分別采集各點(diǎn)的流量、進(jìn)/出口壓力、電機(jī)輸入功率、轉(zhuǎn)速等參數(shù)值。

將測(cè)得的參數(shù)換算至規(guī)定轉(zhuǎn)速下的性能值，根據(jù)換算至額定轉(zhuǎn)速下的流量、揚(yáng)程、軸功率，通過以流量為橫坐標(biāo)，揚(yáng)程、軸功率、效率為縱坐標(biāo)建立性能曲線，并與泵設(shè)計(jì)曲線進(jìn)行比對(duì)。

3.2? ? 水泵現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)設(shè)備與儀器

水泵現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試要點(diǎn)及儀表如表1所示。

4 泵檢修維護(hù)技術(shù)要點(diǎn)

4.1? ? 日常維護(hù)檢查要點(diǎn)

需定期檢查進(jìn)水井的粗格柵運(yùn)行情況及格柵前后液位差;檢查柵后集水井表面浮渣及池底積累情況。定期檢查所有水泵、冷卻水、冷卻風(fēng)機(jī)、PLC柜、儀表，對(duì)配電及電容補(bǔ)償柜等進(jìn)行運(yùn)行檢查并記錄。

在日常檢查中通過現(xiàn)場(chǎng)巡視檢查記錄進(jìn)水井液位，冷卻水系統(tǒng)的頻率、壓力、流量、管路有無滲漏，水泵填料泄漏情況，機(jī)身振動(dòng)，電機(jī)和水泵噪聲等情況;通過PLC記錄電機(jī)電流、軸承溫升、水泵轉(zhuǎn)速等數(shù)據(jù);結(jié)合電氣巡檢工作檢查水泵配電系統(tǒng)。如果發(fā)現(xiàn)異常情況，及時(shí)分析并上報(bào)，組織檢修或采取停泵等應(yīng)急措施，預(yù)防重大生產(chǎn)事故的發(fā)生。

4.2? ? 主要滑動(dòng)部件的推薦更換周期

（1）填料軸套：當(dāng)軸套的單側(cè)磨損量超過2 mm時(shí)推薦進(jìn)行修補(bǔ)或更換。

（2）填料：連續(xù)使用超過1年（具體可根據(jù)實(shí)際使用情況確定）時(shí)推薦更換新的填料。

（3）O形密封圈老化或損壞時(shí)，應(yīng)更換。

5 結(jié)語

本文通過對(duì)作為污水處理廠進(jìn)水核心單元設(shè)備的立式蝸殼泵安裝、調(diào)試運(yùn)維實(shí)踐的分析，為日后污水廠的降本增效以及在類似工程中安裝質(zhì)量控制、設(shè)計(jì)意圖實(shí)現(xiàn)提供了值得借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

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收稿日期：2021-04-13

作者簡(jiǎn)介：劉世富（1977—），男，江蘇江都人，主要從事污水、自來水工藝設(shè)備安裝、調(diào)試工作。