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水泵站新建工程立式轴流泵安装施工方案

立式全调节轴流泵

安装施工方案

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第一章工程概况

螺山泵站为洪湖水位达到一定水位后,将洪湖水抽到长江里,已保证洪湖安全的设施。泵站设2900ZLQ33-10立式全调节轴流泵6台。该站水泵为大型立式全调节轴流泵,水泵由叶轮、主轴、导

轴承、主轴密封、水箱、泵体部件、基础件等组成。泵体部分由进水锥

管、叶轮室、导叶体、导叶过渡套、导叶帽、导流嘴、等组成;基础部

件包括进水基础环、导叶体基础环、导流嘴基础环、调整垫铁、地脚螺

栓等。每台包括电机总重约128吨,其中电机重约48吨。泵叶轮直径2900mm,叶片数量为5片/台,其型面几何形状尺寸严格按模型叶片相似

放大,叶片采用ZG0Cr13Ni4Mo不锈钢单片整铸。轴长度8.69米,轴直径448mm,轴总重7.1吨,轴材料材料20SiMn锻造。电机由专业生产厂家生产,单台重约48吨。

泵站内设有两台50吨行车,泵件安装主要利用行车吊装,电机吊装根据现场实际情况,经计算确定吊装专项施工方案。

第二章泵体安装

一、安装说明

根据该泵的结构特点,水泵不能总装出厂,只能进行某些零件的部装、

套装和做一些必要的试验,完整的装配和调整工作均在工地进行。大型立式

泵的安装,一般根据由下而上,先水泵后电机,先固定部分后转动部分的规

律进行。固定部分的垂直同心及水平、高程,转动部件的轴线摆度、垂直度、中心、间隙,是安装过程中的关键,在安装时必须很好的掌握。严格按照制

造厂家安装说明书进行,利用厂家提供的专用安装拆卸工具、吊装索具进行

泵的吊装。

二、安装前准备工作

1.准备好安装所需的各种工具、设备及测量仪器等;

2.检查到站之水泵零部件是否齐全,运输过程中有无损坏;

3.安装前对安装零件的实际尺寸进行测量,并与图纸复核;

4.安装前将水泵零件的所有结合面上的保护物全部清洗干净,清洗时严

禁用硬物刷、刮,以防损伤结合面。各加工面清洗后再涂以防锈油料;叶轮

调面应在地面上衬好枕木、废旧轮胎,防止损伤叶片;

5.根据水泵安装图检查进、出水管中心标高和机墩标高是否符合要求;

6.一期混凝土表面应清洗干净并錾成锯齿形以保证与二期混凝土结合牢固;

7.进水流道前必须装有拦污栅,以免有杂物进入水泵;

8、按照实际安装进度,安装现场划出一定面积的设备堆放、倒运场地;

9、配备设备安装技术钳工、吊装司索工及其他工种,并进行安全施工交底。

三、水泵主要参数:

(1)水泵型号及名称:2900ZLQ33-10立式全调节轴流泵

(2)叶轮直径:D=2900mm;设计转速:150r/min

最大运行扬程:H=10.51m

设计运行扬程:H=10.0m

平均运行扬程:H=6.05m

单机设计排涝流量:Q=33m3/s

叶片设计安放角:+1.5°

水泵叶片调节角度范围-4°~+4°

配套电机:TL3900-40/4250型同步电动机(业主另标采购)

水泵旋转方向:俯视为顺时针方向旋转

水泵轴向力:水泵运行最大轴向力94t(含水推力及水泵转子重力),此力由电机承受;进水基础环基础承受重力14t;导叶体基础环基础承受重力15t;进水流道进人门座基础承受最大水压7t,井筒进人门座基础承受最大水压12t;导流嘴基础环基础承受重力4t,运行时需考虑向上的最大浮力8t。

水泵最长件泵轴长度8.69m,最重起吊部件重量25吨(叶轮加泵轴)。

最大运输件尺寸导叶体尺寸 3.43m×1.65m。

四、水泵机组安装

1、机组安装要求

机组的安装高程以叶轮中心安装高程为基准,通过测量有关零件的实际

尺寸或通过预装测量,求得电机的安装高程及各个底座基础的安装高程。

2、混凝土基础要求

a. 进出水流道口部圆度偏差不大于±5mm;

b.基础安装高程偏差不大于0~-5mm;

c.基础水平偏差不大于0.5mm/m;

混凝土基础如超过以上偏差,需要处理修正,以防基础偏离。

3、泵体安装要求如下

a.各底座的配合面的安装高程偏差不大于±2mm;

b.导叶体的水平度偏差不大于0.03mm/m;

c.导叶体基础环与导叶体配合平面的水平度偏差不大于0.03mm/m;导叶体基础环螺栓孔所在圆的圆心与机组轴线同轴度允差0.5mm;装于导叶体内的导轴承内孔与机组轴线同轴度允差0.05mm;

d.进水底座的水平度偏差不大于0.05mm/m,止口与机组轴线的同轴度允差0.05mm。

4.泵体安装

本泵有进水底座、导叶体基础环、填料函基础环三个底座需埋入混凝土

基础中,浇注二期混凝土。

(1)将导叶体基础环平移到水泵层,吊起就位,穿入地脚螺栓,调整高程、水平及同轴度,达到要求,打好支撑,浇二期混凝土;将填料函部件从

电机孔吊入到密封层放置好;将填料函基础环就位,穿入拉筋,调整高程、

水平及同轴度,达到要求,打好支撑,浇二期混凝土。

(2)将进水底座平移到水泵层,吊起就位,穿入拉筋,垫好调整垫铁,

调整高程、水平及同轴度,达到要求,打好支撑。

(3)将导叶体(含定位圈、导轴承、导叶帽及水箱)、转轮室、进水锥

管平移到水泵层,待导叶体基础环的二期混凝土干固后,在导叶体上法兰密

封槽中装入橡胶圈,吊起导叶体(含导叶帽及水箱)与导叶体基础环联接,

注意导叶体的方位符合设计要求;将导叶帽、水箱及导轴承两瓣件拆开置于

导叶片上方的支撑板上。

(4)将叶轮平移至导叶体正下方,置于支架上。

5.水泵转动部分安装:必须在二期混凝土硬化后才可进行。

将泵轴与操作管装配后一起吊入泵体,连接泵轴操作管与叶轮内操作杆,配打紧固螺钉;泵轴下端头部按标记插入转子体配合孔,对准插入圆柱销,

紧固螺栓连接叶轮和泵轴;将电机转子吊入,用预装螺栓连接电机轴与泵轴;测量其法兰面接触情况,并找正主轴垂直中心,测定主轴摆度,在确认符合

要求后,才可开始铰削连轴法兰上的螺栓孔,铰好一个孔装上一个螺栓,并

打好标记,在全部铰好后,再复核轴的摆度,直至达到要求。具体如下:①

连接螺栓应对称均匀拧紧;②法兰结合面应保证0.05mm塞尺不能插入,接触面积应达到60%以上,且不能偏在一边,应均匀分布,若有不平,则可用刮

刀刮平;③主轴在水泵导轴承处摆度允差≤0.3mm;④主轴在填料密封处摆度允差≤0.15mm;⑤水平度允差0.03mm/m。

6.电机的安装(按电机安装说明书进行)。

7.导轴承、填料密封部件、水箱的安装:

(1)下导轴承安装:由进人孔进入操作,合拢导轴承放到导叶体内,调整定位,打入定位销,上紧定位圈止动螺栓螺母,要求导轴承与轴四周间隙

均匀,并符合设计要求,通过盘车轻重合适,再紧螺栓;装好导叶过渡套。

(2)上导轴承安装:安装好导流嘴衬套及导流罩后,在衬套上安装上导轴承,调整同轴、水平、间隙,要求导轴承与轴四周间隙均匀,并符合设计

要求,打好定位销。

(3)填料部件安装:填料部件安装:在导流嘴衬套上装上填料盒,调整

四周间隙均匀,并装进填料、压盖,预紧压盖后稍退松螺母,连接好排水管,

装上防护罩。

(4)水箱安装:将水箱过渡板分瓣法兰联接好,与导叶体对好位;将橡

胶板用刀片割出一条与轴截面成30°角的缝,将橡胶板抱到轴上并将割缝胶合牢固;将压板、橡胶板与过渡板联接好;将密封转环合抱到轴上,保证密

封转环下端面与橡胶板上平面有 2.5~3mm的间隙,配作密封转环与轴之间的紧定螺钉孔并装入紧定螺钉,并用螺母紧固紧定螺钉;将导叶帽装好。

注意:如果采用水泵过流水润滑导轴承,则密封转环、橡胶板及压板不装;导轴承下端的橡胶板及压板也不装。

8.叶轮外壳、进水锥管的安装

在导叶体止口侧面装上橡胶密封圆,合拢安装进水锥管,合拢安装叶轮

外壳,连接叶轮外壳与进水锥管及导叶体,调整叶轮中心与叶轮外壳中心一致,盘车测量叶片与外壳间隙,调整进水底座的高程及同心,浇注进水底座

的二期混凝土。装上叶轮外壳与导叶体的止动螺栓,并紧螺母。

9.内置式液压调节器的安装(按湖北拓宇调节机安装说明书进行)。

10.辅助设备安装

辅助设备有进水流道进人门、井筒进人门、进出水流道排水装置等。

安装进出水流道进人门,先将底座埋入预留孔中,浇注二期混凝土,待

硬化后装上门盖。

辅助设备安装时注意以下几点:

(1)管路接头要接严实,防止介质泄露。

(2)各辅助设备装好后,进行单独试验。

(3)阀类零件要作好“开启”、“关闭”的指示符号。

五、主要部件安装

1、主轴安装

主轴长度8.69米,轴直径448mm,轴总重7.1吨,采用优质合金结构钢锻造,材料20SiMn,锻后正火。主轴具有足够的强度和刚度,能承受任何

工况条件可能产生的作用在泵轴上的扭矩、轴向力和径向力。泵轴的导轴承、填料密封轴颈表面堆焊不锈钢,能更有效地提高耐磨性和抗锈蚀能力。轴档

堆焊的不锈钢层加工后厚度不小于6毫米,表面硬度不低于HRC45;轴档的加工精度不低于h7,导轴承轴颈表面粗糙度不大于Ra0.8,填料密封处轴颈表面粗糙度不大于Ra1.6,泵轴法兰与轴心线的垂直度不低于7级,在便于测量摆度的位置(上法兰下与导流嘴之间)进行抛光。泵轴中间设通孔并确保

叶片调节杆能灵活地操作,保证无卡阻现象。

水泵主轴与叶轮、水泵主轴与电机轴之间的联接均为刚性联接,联接螺

栓材料采用高强度材料制造。

为保证轴系的同轴度,除对水泵主轴的加工精度严格按设计要求进行外,我公司负责与电机厂家、调节机生产厂家之间的设计协调工作,确保有关衔

接尺寸正确、准确,确保机组的整体性、完整性符合要求;我公司提供电机

与水泵法兰连接的铰制螺栓。

主轴密封安装在泵盖上,由填料盒、压盖、填料及联接紧固件等组成。

填料盒、压盖设计成分半结构,安装、检修及更换填料方便。填料采用聚四

氟乙烯密封填料,具有严密、耐磨等特点,寿命大于15000小时。填料盒侧面设排水管以便于排出泄漏水。

填料盒采用HT200制造,填料压盖采用锡青铜制造,紧固密封用的压盖

螺栓、螺母等采用不锈钢制造。

当采用外接清水润滑时,需设置水箱与导轴承一起建立水压,水箱安装

在导叶体及导叶帽之间,由过渡板、密封转环、橡皮板、压环及联接紧固件

等组成。过渡板、密封转环、压环设计成分别结构,安装、检修方便。橡皮

板采用工业橡胶材质,具有止水、耐磨等特点。在采用外接清水润滑导轴承时,水箱起到建立水压,防止外部过流水进入到导轴承的作用。

所有紧固密封用螺栓、螺母、螺钉等采用不锈钢材料制成。

2、叶轮安装

叶轮直径2900mm,由叶片、轮毂体、叶片调角操作机构等组成(见下图)。原型转轮过流部分几何相似于模型转轮,加工后偏差参照GB/T10969《水轮机通流部件技术条件》和JB/T5413《混流泵、轴流泵开式叶片验收技术条件》中的A级要求执行。

叶片数量为5片/台,其型面几何形状尺寸严格按模型叶片相似放大。

叶片采用ZG0Cr13Ni4Mo不锈钢单片整铸。

叶片型面采用五轴联动数控机床加工,并用三坐标测量仪或激光扫描器

进行坐标检查,保证叶片的几何形状符合设计要求。叶片加工质量按JB/T5413《混流泵、轴流泵开式叶片验收技术条件》中的A级要求,过流表面粗糙度不大于Ra1.6。

叶片轴密封采用“λ”型耐油橡胶密封圈密封,成熟可靠。结构设计上考虑叶片轴密封圈的安装、拆卸、检修的方便性。叶片转动轴轴承采用耐磨

性能良好的ZCuSn5Pb5Zn5(青铜)材料制作,采用脂润滑方式。

轮毂体为整铸结构,材料为ZG270-500。轮毂体过流部分保证按模型泵相似放大。轮毂体外球面与叶片内球面间隙均匀,并尽量减少叶片与轮毂之

间的间隙,既保证叶片转动灵活,又尽量减少回流损失。轮毂体内腔有足够

的空间装叶片调角操作机构,保证叶片在整个调节角度范围内不产生干涉、

卡阻现象。

叶片调角操作机构由转臂、连杆、耳柄、操作架、下调节杆及联接件等

组成。下调节杆与调节机的调节杆通过中操作管联接在一起。调节杆在调节

机的作用下,上(下)移动,将拉(推)力传递给操作架,带动操作架上(下)移动,带动连杆拐臂机构动作,从而带动叶片转动,达到调节叶片角度的目

的。操作架上移,叶片向正角度方向调节;操作架下移,叶片向负角度方向

调节。

连杆采用45号锻钢制造,转臂、耳柄、操作架采用ZG270-500铸钢制造,确保它们的强度、刚度,确保水泵运行的可靠性和安全性。

叶轮加工完成后,在厂内进行密封性能检查和动作试验、静平衡试验。

轮毂体内充油,在0.36MPa压力下历时30分钟无渗漏、冒汗等现象,检查后将轮毂内的油放尽;整体装配后进行动作试验,保证叶片能灵活转动,无卡

阻现象;按ISO1940-73标准进行静平衡试验,精度不低于G6.3级。

3、电机安装

配套电机:TL3900-40/4250型同步电动机,电机单台重约48吨。电机安装根据现场情况和电机安装说明书,制定电机专项安装方案。

第三章、质量保证措施

一、一般规定就位前应作下列复查:

基础的尺寸、位置、标高应符合设计要求;设备不应有缺件、损坏和锈

蚀等情况,管口保护物和堵盖应完好;盘车应灵活、无阻滞、卡住现象,无

异常声音。

二、泵的找正,纵、横向水平度不超过0.1/1000;测量时加以加工面为基准。泵与管路连接后,应复校找正情况。

三、安装过程中需要注意的问题:

1、为保证设备组合面光洁无毛刺,组合前均用油光锉刀修整,达到所有配面间隙用0.05mm塞尺检查周圈不得通过,允许有局部间隙的,用0.01mm 塞尺检查,深度不应超过组合面宽度的1/3,总长不应超过周长20%;

2、砼二次浇筑采用小型振捣棒振捣,部分振捣不到的部位用短钢筋插捣,同时保证基础面板与混凝土面不产生空鼓现象,浇筑时安排专人看护,确保

底座不发生位移和变形;浇灌完毕后,对飞溅至设备和螺栓表面的灰浆,应

立即擦拭干净,并按要求进行养护。

3、为保证基础板支垫稳妥,垫铁采用表面平整、无毛刺和卷边的钢板,

斜垫铁最薄边大于10mm,斜率为1/10~1/25,垫铁使用时,每组不超过三块,其中只允许用一对斜垫铁,垫铁相互搭接长度应在2/3以上。

4、组合螺栓及销钉周围不应有间隙,组合缝与安装面错牙一般不超过

0.1mm。拧紧联接螺栓应做到均匀一致。

5、泵试运前应作出下列检查:

原动机的转向应符合机器的转向要求;各紧固件连接部件不应松动;润

滑油的规格、质量、数量应符合设备技术文件的规定,有预润要求的部位应

按设备技术文件的规定进行预润;润滑、冷却、盘车应灵活、正常。

5.1泵的试运转应在各独立的附属系统试运转正常后进行。

5.2泵的起动和停止按设备技术文件的规定进行。

5.3泵在设计负荷下连接运转不应少于2小时,并符合下列要求:

附属系统运转正常,压力、流量、温度和其他要求应符合设备技术文件

的规定;运转中不应有不正常的声音;各密封部位不应渗漏;滚动轴承的温

度不高于75℃,滑动轴承的温度不应高于70℃,特殊轴承的温度应符合设备技术文件的规定;填料的温升应正常;原动机的功率或电动机的电流不应超

过额定值;泵的安全保护装置应灵敏、可靠;振动应符合设备技术文件的规定。

第四章、安全保障措施

1、施工人员均应严格执行安装工人安全操作规程。

2、进入施工现场必须戴安全帽,2米以上高空作业必须系安全带,禁止向上或向下抛工具及材料。

3、吊装作业时,应有明显的警戒标志,设警戒线,严禁非工作人员通行,且应有专人指挥,统一信号,设备、桅杆、吊臂下面严禁站人;

4、氧气瓶和乙炔发生器之间距离5米以上,放在阴凉通风处;运输装卸时禁止碰撞;

5、施工现场临时用电参考执行《施工现场临时用电安全技术规范》

JGJ-46-88;

6、严格遵守电工安全操作规程;

7、坚持每天的施工现场整理,做到工完料尽场地清;

8、进入施工现场,带齐安全防护用品。