關于污水處理廠機電安裝的闡述和問題探討

蔡慧敏

中國中鐵四局市政分公司 安徽合肥 230051

摘要：作為我公司的主營方向，污水處理廠的建造經驗相當豐富，土建施工工藝也已相當成熟。但隨著科學技術的不斷發展和工業化大生產的不斷發展，機電設備領域的更新換代速率大大加快，新技術、新材料、新設備、新工藝層出不窮。機電安裝領域是我公司歷來薄弱的環節，技術力量不足，承攬的機電安裝工程規模普遍較小，進度、質量、技術、成本大部分依托外協隊伍和分包單位進行控制，導致技術跟不上時代、管理上不了層次。鑒于公司一些新同事對污水處理廠接觸不多，本文依據近年的施工經驗和自身知識學習的總結，對污水處理廠的機電安裝工程作了一番個人的闡述，不說規范、不講數據，旨在開宗明義，縷清脈絡，使大家對安裝專業有個框架性和重要性的認識，相互學習提高。

如果從整個專業領域來看機電安裝的組成和分類，按《施工質量驗收統一標準》來看主要分兩大類：工業機電安裝和建筑機電安裝。其中工業機電安裝分七個分部：設備安裝、管道安裝、電氣安裝、自動化儀表安裝、設備及管道防腐蝕、管道絕熱和工業爐砌筑；建筑機電安裝分五個分部：建筑給排水及采暖、建筑電氣、通風與空調、電梯工程。污水處理廠的安裝工程中，除工業爐砌筑工程基本不接觸外，其他十一個分部均有涉及。如果范圍更廣泛一些，在水系統之外，還有石油化工工程、冶煉工程、電力工程等等。在這里，我想從跟我們接觸最緊密、實際應用較多的污水廠設備安裝開始展開。

一、主要設備種類

污水處理廠設備的主要組成根據污水廠工藝的不同也會有所不同。常用的污水處理工藝有：氧化溝工藝、A2/O工藝、A-B工藝、組合交替式工藝、改良A/O與A2/O工藝、SBR與CAST工藝、纖維微孔過濾工藝、活性污泥工藝等物理、化學、生物處理工藝。與上述工藝配套的機械設備常用的有閘門、污泥泵、格柵機、除砂設備、砂水分離器、曝氣設備、水下攪拌器、吸刮泥機、潷水器、消毒設備、除臭設備、起重設備、輸送設備、鼓風機、脫水機、加藥泵、各類閥門、儀表、計量設備和工藝管道、電氣設備、自動化控制系統設備等。為了清晰脈絡，我們姑且將其分為工藝設備、工藝管道、電氣設備、自動化控制系統四大部分。

格柵機 除砂設備和砂水分離器

轉盤曝氣機 微孔曝氣器

水下推進器 刮泥機

二、設備安裝的工序流程以及常見問題

從我工作幾年的經驗，設備安裝的程序大同小異，個別成套設備和特殊定制設備可能會有所不同。主要施工程序如下：

設備開箱檢查→基礎放線→設備基礎檢查驗收→墊鐵設置→設備吊裝就位→安裝精度調整與檢測→設備固定與灌漿→零部件裝配→潤滑和設備加油→設備試運轉→工程驗收

2.1開箱檢查

開箱檢查的重要性會被很多人所忽視，其實開箱檢查對工程進度、質量和進度款撥付都有很大的關系。作為技術人員，不能將開箱檢查的責任推給物設部門，而是要主動參與。

由于設備的多樣性和復雜性，以及裝車、運輸過程中的不確定性，運到現場的設備的備件、附件可能會與合同要求不符，元器件型號、規格可能與設計圖紙不符，運輸過程中設備發生變形、損壞等。開箱檢查時及時發現問題，就能避免施工過程中不必要的麻煩和工期耽誤。

工藝設備是生產工藝線上的重要一環，設備質量問題也會影響工藝試運行的質量。例如設備的各種銘牌參數如果與設計文件的不符合，安裝時未發現，就會影響試運行的效果和工藝系統的性能，甚至造成試運行事故。

安裝工程的進度款撥付也與開箱檢查有很大關系，通常安裝合同會規定設備到場檢驗合格后撥付一定比例的進度款，有些同事往往在安裝完后才會向建設單位遞交相關資料，一方面影響資金的及時回籠，另一方面也給自身增加了不少責任風險。

2.2基礎放線

基礎放線主要是依據設備布置圖和測量控制網確定設備安裝的基準線和基準點。一方面可以為設備定位和安裝提供依據，其次可以再安裝前發現土建基礎的問題，如標高、中心線、尺寸、位置等。

2.3設備基礎檢查驗收

基礎驗收是設備安裝前檢查的重要內容。與設備質量檢查一起，屬于安裝精度控制的一環?；A驗收的主要內容有：混凝土質量檢查；基礎沉降觀測；外觀；預埋地腳螺栓的檢查等。

2.3.1混凝土質量

混凝土的質量要素無非是混凝土配合比、混凝土養護和混凝土強度。在土建與安裝交接時，必須要求相關單位出具質量合格證明文件，必要時還要進行復測。

2.3.2基礎沉降觀測

一些重要設備的基礎，特別是重量較大、安裝精度要求較高的設備，在設備安裝前和安裝后，都要有完整的沉降觀測記錄。這也是安裝過程中技術人員往往忽視的環節，不光是本單位的觀測，還要有土建單位的沉降觀測記錄資料。通過數據分析，了解基礎沉降的趨勢，為設備找正和精度調整提供依據。不少設備試運行時發現震動較大、出口閥門或法蘭漏水等現象，都是由于觀測不到位，設備發生水平度和標高的偏差導致的。

2.3.3地腳螺栓的檢查

地腳螺栓的質量主要是控制住位置、標高和露出基礎表面的長度三個要素。地腳螺栓對后續工作的影響還是比較大的，比如設備的固定以及墊鐵的設置等?，F在很多設備的固定形式也是多種多樣，在昆明項目中高壓鼓風機的安裝采用的新型膨脹螺栓固定，對安裝要求還是很高的。（由于設備尚未進場安裝，未附圖片）

2.4墊鐵設置

墊鐵，顧名思義，就是墊在設備底部的部件。通過調整墊鐵的厚度，可使設備安裝達到設計要求的水平度和標高。我們平時主要用的是平墊鐵和斜墊鐵，現在又有了一種調整墊鋼板，具有結構緊湊、使用方便、安全可靠的特點。

個人覺得墊鐵設置的質量問題還是很多的，比如墊鐵放置的間距和位置，墊鐵的數量，特別是墊鐵放置并調整完畢后，要定位焊焊牢，這是個質量問題常發點。包括個人在內，往往忽視。

2.5設備吊裝就位

大型設備的其中運輸是一項技術性強、危險性大的特殊工種作業。污水處理廠由于設備型號多、單臺設備體型大、質量重、安裝空間小等特點，需要編制專項施工方案。吊裝前要對作業現場的環境，重物吊裝線路及吊運指定位置，起吊高度，設備重量等參數進行分析校核，達到安全起吊和就位的目的。

室內設備的吊裝主要是污水提升泵房、鼓風機房、脫水機房及加藥間內的設備。這些室內設備較多，單臺重或單件重。因鼓風機房、提升泵房、脫水機房內的設備吊裝是在土建結構完成之后進行的，故可利用室內安裝好的起重機和電動葫蘆作為起重設備，節約成本。

2.6安裝精度調整與檢測

設備安裝精度的測量主要分六部分：設備安裝軸線間距的測量；設備安裝標高、相對高差的測量、設備安裝水平度的測量、設備兩軸線的垂直度測量、設備部件間的間隙測量、設備部件同軸度測量。如下圖即是同軸度測量示意圖（簡單示意）。

精度測量的檢測工具有：框式水平儀、角尺、塞尺、直尺、磁座指示表（千分表）、激光對中儀等。如下圖即千分表：

同軸度測量的原理即是通過固定在對輪一側的靠背輪上，將千分表指針緊靠另一側靠背輪，調零后旋轉，在0度、90度、180度、270度時記錄千分表的指示數據。如果數據超過規定允許值，則說明同軸度精度不夠，需要重新調整。

2.7設備固定與灌漿

設備灌漿分為一次灌漿和二次灌漿。一次灌漿是在設備粗找正后，對地腳螺栓孔進行的灌漿；二次灌漿是在設備精找正后，對設備底座和基礎間進行的灌漿。而常用的灌漿料有：細石混凝土、無收縮混凝土、微膨脹混凝土、環氧砂漿等。

基礎灌漿時容易發生的質量問題我認為主要有兩種：一是灌漿料的質量。規范要求灌漿料的強度等級一般要比基礎混凝土強度等級要高一級；另外，灌漿層與設備底座接觸要求的不同，對灌漿料的選擇也會不同。因此灌漿料的配制、性能和養護是大家需要關注的要點。二是灌漿施工的質量。灌漿前對基礎表面要清洗潔凈，尤其是地腳螺栓孔內不能有積水和雜物，灌漿層與基礎表面的基礎面也要鑿毛處理，增加結合度。

2.8零部件裝配

部分設備由于體積大或重量大，到場時為解體到貨。例如汽輪機，主要由汽輪機本體、調節系統、保安系統、供油系統、汽水系統、自控系統六大部分組成。其中包含變速箱、冷卻器、油站等部件，如圖：

解體式設備安裝，不僅要保證設備的定位位置精度和各部件間相互位置精度，還必須再現制造、裝配的精度，在安裝現場，要達到制造廠的標準，保證其安裝精度要求是很高的。零部件裝配一般是從組合件開始，從小到大，從簡單到復雜，由組合件裝配成部件，最后由部件進行總裝配。技術人員和技術工人需要非常熟悉圖紙，對原理、材料、部件位置等熟捻于心，安排好施工順序和工作分工，才能保質順利的完成。

2.9潤滑和設備加油

潤滑和加油是單機試車前的檢查內容之一，根據不同的設備情況也有所不同。概念無需贅述，在這里強調主要是因為它是設備良好正常運行的重要保證。例如二沉池的刮泥機安裝完畢后，對齒輪箱的潤滑加油；以及加藥間加藥計量泵的加油，另外還有一些設備在運行前加水和充氣等等。

2.10設備試運轉

一般來講，除非是EPC模式的工程項目，施工單位所負責的僅僅是單機試運行，而聯動試運行和負荷試運行都是由建設單位負責，施工單位配合。設備試運轉與后面要講到的管道壓力試驗、電氣送電試運行、自控儀表的靜態動態模擬調試等，都是對設計質量、安裝質量、制造質量的校核。

設備試運轉的內容也是隨著不同的設備而不同，每臺設備制造廠家都會有隨機資料專門介紹調試方法和調試的注意事項，我想詳細介紹也沒有必要。幾點注意事項也和相關書籍規范要求的大同小異，無非是試運行前根據設備情況編制試運行方案、建立試運行組織和安排人員分工、與試運行相關的工程內容全部完畢、試運行需要的材料、機具到位、現場清理完畢等。

三、管道安裝的工序流程以及常見問題

市政管網施工在市政工程中比較普遍，其實其施工順序與工藝管道施工順序相似，具體施工順序如下：

管道敷設及安裝→管道與設備連接→儀表安裝→試壓及清（吹）洗→防腐與保溫→調試與試運行→交工驗收

管道施工也分工業管道和建筑管道兩種，我公司管道施工經驗豐富，具體工作內容不再詳細論述。在這里我主要提以下幾點質量注意事項。

1.在檢查水泵安裝前后閥門的時候，如果設計沒有柔接，要向設計單位提出，否則會出現因沉降而拉裂設備。

2.在設備出口配管的時候，設計圖紙一般不會體現管支架，在施工時要及時添加支撐，不能讓外界的重力、應力傳到設備上，否則會拉裂設備或影響安裝質量。

3.在泵的出口安裝放空閥或者壓力表時，位置要放在出口變徑上。

4.閥門和止回閥在一塊安裝時，中間要加不小于管道半徑長的短管。

5.設備基礎二次灌漿要在設備調整完，兩頭管道、配件安裝好后才能進行。

6.在安裝管道、泵與管道之間的接口時，一定要清理里面的雜物，特別象手套、電焊條、石頭、木板等雜物，要交底，多監督。另外還要復核管口方位、中心線和標高是否與設計圖紙相符。

7.裸露在外的管道焊縫，有夾渣、堆焊現象時要求施工隊打磨再防腐，否則將會影響觀感質量和施工水平。

8.工業管道安裝時，焊縫防腐和管道保溫工作一定要在試壓、吹掃工作完畢后才可進行。

9.管道試壓時要將管道上的所有組成件一起試驗，如儀表、排水閥、放空閥等，但如安全閥和爆破板等必須拆下加盲板或其他方式隔離，與試壓無關的系統管道也需加盲板隔離。管路上的所有閥門要打開。

10.管道吹掃時，和試壓相反，要將管路上的調節閥、節流閥、安全閥、儀表等全部拆下，防止內部垃圾損壞上述設備。

以上幾點可能只是老生常談，但都是經驗之談，有些在規范中可能找的到，有些在規范中也找不到。本意就是拋磚引玉，希望大家可以提出意見加以修改和補充，共同進步。

四、關鍵工序和質量控制點

根據污水（泥）處理工藝和設備特性，分析對工程質量及使用安全的影響程度，突出重點，抓住關鍵，設置監督關鍵點予以控制。

5.1接地網敷設及接地電阻