泵站的安装运行和管理

截取了一个章节的泵站的安装运行和管理,非常实用。

泵站的安装运行和管理

第一节  机组和管道的安装

泵站工程的兴建,只是为农田排灌和城乡供水创造了一个良好的条件,而管好用好泵站工程,充分发挥其经济效益,更好地为农业和社会发展及国民经济的各个部门服务,还需要加强科学的管理。
机组和管道的安装是泵站工程建设的重要环节。安装质量的好坏,直接影响机组运行的效率、设备的管理与维修,以及使用寿命。因而必须按照安装规程和技术要求认真做好。本节主要阐述机组安装的方法、步骤和技术要点。
泵站运行管理包括技术管理、经济管理等。泵站运行管理的主要内容和任务是根据泵站技术管理规范和国家的有关规定,制定泵站的运行、维护、检修、安全等技术规程和规章制度;搞好泵站的机电设备等管理工作;完善管理机构,建立健全岗位责任制,提高管理队伍的政治相业务素质;认真总结经验,开展技术改造、技术革新和科学试验,应用和推广新技术;按照泵站技术经济指标的要求,考核泵站管理工作等。
一、安装的基本要求
12—1—1
塞尺

()安装前的准备工作
1.安装人员的组织
安装前必须配齐技术力量。安装人员必须熟悉安装范围内的有关图纸和资料,学习安装规范及其它有关规程和规定,掌握安装步骤、方法、和质量要求。
2.安装工具和材料的准备
安装用的工具和材料,与机组的型号、大小等有关,要根据具体情况,准备好所需的工具和材料。安装工具包括一般工具、起吊运输工具、量具和专用工具等。现简要介绍如下。
.塞尺 塞尺是一种检查间隙的量具,如图12—1—1所示。由不同厚度的条形钢片组成,每片的厚度在0.011
之间,其长度有0.050.100.150.200.300.40
等几种规格。测量时可一片或数片重叠在一起插入间隙内使用。
1213 内径千分尺
)尺头( )加长杆

12—1—2
外径千分尺

1—弓架;2—固定测站;3—固定套管;
4—螺杆测轴;5—活动刻度套筒;
6—轮机构;7—定位环

.千分尺 千分尺是一种测量零部件尺寸的较精密的量具,它是利用螺旋运动原理,把螺旋的旋转运动变成测检的直线位移来进行测量的一种量具。按其用途不同分为外径千分尺、内径千分尺,如图12—1—2、图12—1—3所示。前者用于测量零件的外形尺寸,后者用于测量零件的内尺寸。成套的内径千分尺,一般都带有一套不同长度的接长杆,根据被测物尺寸的大小,选择不同尺寸的接长杆来使用。

.百分表 百分表是用于检查各部件之间的互相平行、位置及部件表面几何形状正确性的仪表,它是利用齿轮、齿条传动机构;把测头直线移动变为指针的旋转运动。指针可精确地指示测杆所测量的数值,如图12—1—4所示。

1214 百分表(单位:

1表体;2表盘;3表圈;4指针;5转数指示盘;
6耳环;7套筒;8量杆;9测量头

1215
方框水平仪

.方框水平仪 方框水平仪是一种测量水平度和垂直度的精密仪器。它是由外表面互相垂直的方形框架、主水准和与主水准垂直的辅助水准组成,如图12—1—5所示。

在使用前应进行检验,通常采用调头重复测量的方法,校正方框水平仪的误差。

.求心器 它是用来找正机组中心的专用工具,由卷筒、拖板和转盘等组成,如图12—1—6。使用时将钢琴线绕在卷筒上,下端系一重锤,重锤浸入盛有粘性较大的油桶内。调节转盘将求心器作前后左右微量移动,可调节钢琴线的图12—1—3铅垂位置。

1216
求心器

1上拖板;2下拖板;3底座;

4卷筒;5刹车;6摇手;

7调节转盘;8调节丝杆;9固定盘


12—1—7
重锤
1—叶片;2—钢管;
3—吊环;4—浇灌砼

.重锤 用一段圆形钢管,外因加焊叶片,中间浇灌砼,重约615 ,如图12—1—7所示。

(二)设备的验收

设备运到工地后,应组织有关人员检查各项技术文件和资料,检验设备质量和规格数量。

设备的检查包括外观检查、解体检查和试验检查。一般对出厂有验收合格证,包装完整,外观检查未发现异常情况,只要运输保管符合技术文件的规定,可不进行解体检查。

若对制造质量有怀疑或由于运输、保管不当等原因而影响设备质量,则应进行解体检查。为保证安装质量,对与装配有关的主要尺寸及配合公差应进行校核。

()土建工程的配合

1218
泵房机组位置控制图
1泵房横向中心线;2泵房纵向中心线;
3机组纵向中心线;4机组横向中心线

安装前土建工程的施工单位应提供主要设备基础及建筑物的验收记录、建筑构设备基础上的基准线、基准点和水准标高点等技术资料。为保证安装质量和安装工作的顺利进行,安装前机组基础砼应达到设计强度70%以上。泵房内的沟道和地坪已基本做完,并清理干净。泵房已封顶不漏雨雪,门窗能遮蔽风沙。建筑物装修时不影响安装工作的进行,并保证机电设备不受影响。对设固定起重设备的泵房,还应具备行车安装的技术条件。

()主机组基础和预埋件的安装

⑴.根据设计图纸要求,在泵房内按机组纵横中心线及基础外形尺寸放样。为保证安装质量,必须控制机组的安装高程和纵横位置误差,机组位置控制关系如图12—1—8所示。

为便于管道安装,主机组的基础与进出水管道(流道)的相互位置和空间几何尺寸应符合设计图12—1—9一次浇筑法立模图的要求。

⑵.基础浇筑分一次浇筑和二次浇筑两种方法。前者用于小型水泵,后者用于大中型水泵。一次浇筑法是将地脚螺丝在浇筑前预埋,地脚螺丝上部用横木固定在基础木模上,下部按放样的地脚螺丝间距焊在圆钢上。在浇筑时,一次把它浇入基础内.如图12—1—9所示。

12110 二次浇筑法地脚螺丝孔的木塞

1木模板;2木塞;3支撑


1219
一次浇筑法立模图

1木模板;2地脚螺栓;3螺母;4垫片;

5横木;67支撑;8固定钢筋(圆钢)


预埋件的材料和型号,必须符合设计要求。二次浇筑法是在浇筑基础时预留出地脚螺丝孔,根据放样位置安放地脚螺丝孔木模或木塞,如图12—1—10所示。

12111
可调垫铁

1—上垫铁;2—下垫铁;
3—调节螺杆;4—螺母


在浇筑完毕后,于砼初凝后终凝前将木塞拔出。预留孔的中心线对基准线的偏差不大于0.005,孔壁铅垂度误差不得大于0.010,孔壁力求粗糙,机组安装好后再向预留孔内浇筑砼或水泥砂浆。灌浆时应采用下浆法施工,并捣固密实,以保证设备的安装精度。

.水泵和电动机底座下面,一般设调整垫铁,用来支承机组重量,调整机组的高程可调水平,并使基础砼有足够的承压面。垫铁的材料为钢板或铸铁件,斜垫铁的薄边一般不小于0.010,斜边为1/10125,斜垫铁尺寸,一般按接触面受力不大于30000 来确定。垫铁平面加工粗糙度为 ;搭接长度在23以上。,见图12—1—11

二、卧式机组的安装

1.卧式水泵的安装

水泵就位前应复查安装基础平面和标高位置。包括中心线找正、水平找正和标点找正,安装过程中的关键,必须认真掌握。卧式机组安装程序如图12—1—12所示。

图中粗线方框表示总安装程序,细线方框表示总的安装程序中每一步骤的安装内容,箭头表示进程。

.中心线找正 中心线找正是找正水泵的纵横中心线。先定好基础顶面上的纵横中心线,然后在水泵进、出口法兰面(双吸式离心泵)和轴中心分别吊垂线,调整水泵位置,使垂线与基础上的纵横中心线相吻合,如图12—1—13所示。

12112

卧式机组安装程序图


l2113
找正中心线

12基础上的纵横中心线;

3水泵进出口法兰中心线;4泵轴中心线


2115
横向水平找正

1水泵出水口法兰;2水平尺;3水平仪

2114 纵向水平找正

1水泵轴;2支撑;3水平仪

.水平找正

水平找正找正水泵纵向水平和横向水平。一般用水平仪或吊垂线,单吸离心泵在泵轴和出口法兰面上进行测量,如图12—1—14、图12—1—15所示。

双吸式离心泵在水泵进、出口法兰面一侧进行测量,如图12—1—16所示。

用调整垫铁的方法,使水平仪的气泡居中,或使法兰面至垂线的距离相等或与垂线重合。卧式双吸式离心泵,还以在泵壳的中开面上,选择可连成十字形的四个点,把水准尺立在达四

l2117
用水准仪找正标高

1水准尺;2水准仪


l2116
用吊锤线或方框水平仪找正水平

1垂线;2专用角尺;3方框水平仪


个点上,用水准仪测量读各点水准尺的读数,若读数相等,则水泵的纵向与横向水平同时找正,如图12—1—17所示。

12—1—18 用塞尺和直尺测量两轴的径向间隙和轴向间隙


(1211)

式中: ——基准点 处的向程,

—— 点水准尺的读数,

——泵轴上水准尺的读数,

——泵轴的直径,

2.电动机的安装

12—1—19 测量结果的记录形式


卧式水泵与电动机大多采用联轴器传动。卧式电动机安装一般以水泵为基准轴,调整电动机轴,使其联轴器和已安装好的水泵联轴器平行同心,且保持定的间隙,从而达到两轴同轴的要求。

⑴.两轴相对位置的测量。为了调整两轴位量以达到同的要求,首先要确定两轴在空间的相对位置。测量两轴相对位置的量具主要有直尺、塞尺和千分表等。用直尺和塞尺测量两轴 的相对位置,如图12—1—18所示。

l2120
用百分表测量两轴的相对位移

1轴向百分表;2表架;3径向百分表;
4水泵轴;5电机轴

测量时按上、下、左、右四点分别测径向间隙和轴向间隙,并将读数填入图12—1—19的圆外和圆内的四个位置上。用这种方法测量,受量具限制,测量精度不高。对于对中精度要求较高的联轴器,可用百分表测量两轴的相对位移。

12—1—20所示是用两只百分表同时测量的简图。百分表的表架安装在电动机轴的半联轴器上,百分表的触头与另一半联轴器的端面和外圆表面接触。将处在垂直面上部的位置作为起始位置( 表示),把两只百分表的读数调整至零,然后转动电动机轴,就可测出百分表转至90°、180°、270°时的读数 在记录百分表读数时,百分表触头向表盘方向移动时读数为“+”,反之读数为“-”


12—1—21
调整量的计算图

⑵.半联轴器的调整方向、调整尺寸的计算。两轴径向位移尺寸,在垂直面内等于( - )2,在水平面内等于( - )2。两轴轴向倾斜,在垂直面内等于( - )2,在水平面内等于( - )2。这几个数值的计算不仅与读数的绝对值有关,且与读数的“+”“-”号,以及测量装置有关。但这种相对位移是表示半联轴器处的量。一般的调整措施是改变电动机与基础的相对位置,使径向及轴向间隙符合标准。为此,还必须把半联轴器处的相对位移量转换以调整图12—1—21部位的调整量,并确定其调整方向。

设两轴在一个平面内的相对位置如图12—1—21所示。为使两轴同轴,在电动机前后地脚螺孔 处的垂直调整量分别为 。由于 相似,得:


(12
12)

式中: ——在垂直面内,轴向百分表两测量读数(0°和180°位置)的差值,

——电动机半联轴器中心到地脚螺孔 的距离,以

——两倍轴向百分表触头至电动机轴中心线的距离,

12—1—22
立式轴流泵安装示意图

1—电动机;2—传动轴;3—水泵;

4—电机座;5—电机梁;6—水泵梁


将以上数值代入得:

                (1213)



(1214)

式中: ——在垂直面内,径向百分表两测量读数之差的一半。

由此可得,电动机地脚螺孔 处的垂直调整量为:

     (1215)

同理,电动机地脚螺孔 处的垂直调整量为:

    (1216)

同理,电动机地脚螺孔 处的水平调整量为:




(1217)




(1218)

12—1—23小型立式轴流泵安装程序图

以上公式中,如 为正值,表示电动机轴应垂直向上即向
(
)方向移动,地脚螺孔 处应加垫片。反之,则应减少垫片,使电动机轴向下移动。如 为正值,表示电动机轴应向
(
)方向移动,反之,则应向
(
)方向移动。

两轴不同轴度调整后,须再次测出数据进行计算,并与规范中规定的允许误差值进行比较,如不能满足规范要求时,则必须重新调整。直至满足规范要求为止。

三、立式机组的安装

小型立式轴流泵安装在水泵层的水泵梁上,在动力机层的电机粱上,如图12—1—22所示。

小型轴流泵机组的安装,一般按照自下而上;先水泵后电机;先固定部件后转动部件的规律进行。立式机组的高程、水平、同心、摆度和间隙是安装过程中的关键,必须认真掌握。小型立式轴流泵安装程序如图12—1—23所示。

1.弯管、导叶体组合件的安装

水泵梁定位后,将弯管、导叶体组合件吊到水泵梁上,同时把弯管口垫上止水橡皮与出水管相连,以出水弯管上的上导轴承座面为校准面,将方框水平仪放到校面上,调整垫铁,并收紧弯管与出水的连接螺丝,校正出水弯管的水平。

2.电机座的安装

由于机组各部件有加工误差,几个部件配合组装后又产生累积误差。因此,图纸给定的电机座安装高程与部件实际情况有出入,电机座的实际安装高程常通过预装方法求得。预装时将泵轴吊入上、下导轴承孔内,试装叶轮与叶轮外壳,使叶片中心与叶轮外壳中心对准,测量出泵轴上端联轴器平面的距离,根据实测记录,计算出电机座的实际安装高程。然后拆除叶轮吊出水泵轴,按确定的电机座安装高程吊电机座。以电机座轴承座面为校准面,将方框水平仪放到校准面上,用调整垫铁的方法校正电机座的水平。


12—1—24
同心度测量

1—求心器;2—干电池;3—耳机;
4—钢琴线;5—电机座;6—水泵;
7—油桶及重锤;8—求心架

3.同心校正

同心校正校正电机座上的传动轴孔与水泵上、下导轴承孔的同心度。使各部件的中心点重合在一条理想的铅垂线上。同心度测量常用电气回路法,如图12—1—24所示。

在电机层楼面上放一支架,支架中间放一只求心器,其上吊一钢琴线,下挂重锤并浸入油桶中。用干电池、耳机、电线与钢琴线串联成电流通路,利用内径千分尺,接通被测量的部件与钢琴线间的回路。当内径干分尺的尖端与钢琴线接触时回路接通,耳机发出响声,内径千分尺的读数,即为部件圆周上该点与铅垂线的距离。

测量时,以水泵上导轴承座为基准,用求心器和内径千分尺找好轴承内孔和钢琴线的同心。然后以钢琴线为小心,测量电机座传动轴孔沿圆周东南西北四个测点至钢琴线的距离,如图12—1—25所示。

由于水泵上、下导轴承孔的同心出厂时已校正,只要把上导轴承座面调至水平,上、下导轴承孔即达到同心。故下导轴承孔同心无需测量。

l2125
垂直同心测量数据示意图

1—被测量部件;2—基准部件;
3—钢琴线;4—测点;5油桶重锤

根据记录可计算部件在东西方向及北南方向的同心偏差值:


(12
19)

式中: ——被测部件 方向的同心偏差值,

——被测部件 方向的同心偏差值,

——各测点至钢琴线的距离,

一般要求 0,如同心偏差值 在允许范围内,也可认为是垂直同心的。若不在允许范围内、可用移动电机座和调整垫铁的方法进行调整。

校好同心后,再复校水平、高程,直到同心、水平和高程都满足要求为止。

4.传动轴、泵轴摆度的测量和调整

传动轴、泵轴摆度测量和调整的目的是使机组转动轴线各部分的最大摆度值在规定的允许值范围内。轴线摆度用盘车方法测量。盘车前将泵轴、传动轴组装好,将推力头从传动轴顶套入并把两只圆螺母旋紧(12—1—25)

在传动轴(推力头处、刚性联轴器和下导轴三部位的平面上各装两只互成90°的百分表,并将每一平面8等分,如图10—1—26所示。

让机组转动部分慢速旋转,依次将各部位上每个测点的百分读数记录下来。根据测量记录数字计算全摆度和净摆度数值,全摆度是指同测量部位上两相对点的数值之差,净摆度是指同一方位上测点全摆度相对于推力头处分摆度的差值。

传动轴的支承面为推力头,推力头在推力轴承上转动。传动轴的摆度时,要是推力头底面与传动轴线不垂直产生的,若计算出的摆度值不符合要求,需进行调整。如图12—1—27所示。

调整方法一般是磨刮推力盘底面,刮磨值按下式计算:


(12
110)

式中: ——推力头的刮磨值,

——刚性联轴器处的挣摆度,

12—1—28水泵轴摆度示意图

1—推力头;2—转动轴;
3—转动轴联轴器;4—水泵轴


——推力头底面直径,

l2126
轴线摆度测量分点示意图


12127 转动轴摆度示意图

1—推力头;2—转动轴


——推力头至刚性联轴器的距离,

传动轴摆度调整合格后再调整水泵轴的摆度。水泵轴线是由于联轴器的法兰平面与水泵轴线不垂直产生的,调整方法常用铲削传动轴联器法兰平面来解决,如图12—1—28所示。铲削厚度按下式计算:



(12
111)

式中: ——传动轴法兰的铲削厚度,

——联轴器法兰的直径,

——水泵下导轴承处的净摆度,

——下导轴承测点至法兰的距离,

5.各部件间隙测量与调整

机组轴线摆度调整达到要求后,装水泵上、下橡胶轴承,并用塞尺检查橡胶轴承与轴的间隙.要求四周均匀。然后装叶轮外壳,并用塞尺测量每一叶片上、中、下在东、南、西、北四个方位上与叶轮外壳之间的间隙。叶片间隙要求四周均匀。由于转动部分的轴向推力,电机梁受力后有挠度,使轴线略有下垂,故要求叶片的中心略高于叶轮外壳的中心,即叶片下部间隙略大于上部间隙。如叶片上下部间隙太大或太小,可用传动轴顶的圆螺母进行调整,如整个半圆上间隙偏大或偏小,可移动叶轮外壳半圆圈进行调节。若同一叶片在叶轮外壳四周的间隙均偏小,说明该叶片太宽,可用砂轮或锉刀修去一部分。

12129
正确和不正确的进水管路安装图

)不正确
)正确

1—存气;2—向水泵下降;3—同心渐缩接管;
4—向水泵上升(1/501/100);5—偏心渐缩接管

叶片间隙调整完毕后装喇叭管,将电动机吊到电机座上,装弹性联轴器,最后接线试运行。

四、进出水管道的安装

进出水管道的安装包括管道、管道附件、阀件的安装。管道安装前应检验管道的规格和质量是否符合要求。如是法兰连接,应检查管道法兰面与管道中心线是否垂直,两端法兰面是否平行,法兰面凸台的密封沟是否正常。管道的内部防腐或衬里工作应符合有关规定。安装管道所用的管床、镇墩等土建工程应找正合格。此外,与管道联接的设备应找正合格,固定牢靠。

为了避免进水管内积存空气,进水管水平管段不应完全水平,更不得向水泵方向下降,应有向水泵方向逐渐上升的坡度( 0.005)。偏心渐缩接管,其平面部分要装在上面,斜面部分装在下面。水泵进水口应避免与弯头直接相联,当进水管直径等于水泵进水口,应在弯头和水泵进水口之间,加装一段直管。如图12—1—29所示。

第二节泵站运行管理

泵站工程的兴建,是为农田灌排和城乡供水等创造一个良好的条件,而管好用好泵站工程,充分发挥其经济效益,更好地为农业和国民经济各部门服务,还需要加强科学管理。

泵站工程的管理包括组织管理、技术管理、经济管理等。泵站管理的主要内容和任务是根据泵站技术规范和国家的有关规定,制定泵站的远行、维护、检修、安全等技术规程和规章制度;搞好泵站的机电设备、工程设施、供水、排水等管理工作;完善管理机构。建立健全岗位责任制,制定考核、评比和奖惩制度,提高管理队伍的政治和业务素质,认真总结经验,开展技术改造、技术革新和科学试验,应用和推广新技术;按照泵站技术经济指标的要求,考核泵站管理工作等。本节着重介绍机组运行和技术经济指标方面的一些问题。

一、机组的运行

机组试运行以后,并经工程验收委员会验收合格,交付管理单位。管理单位接管后,应组织管理人员熟悉安装单位移交的文件、图纸、安装记录、技术资料,学习操作规程,然后进行分工,按专业对设备进行全面检查,电气作模拟试验。

在泵站的水工建筑物和主要机电设备安装、试验、验收完成之后,正式投入运行之前,都必须按照 204—86《泵站技术规范(安装分册)》的要求进行机组的试运行。一切正常后方可投入运行、管理、维护工作。

()