天津北塘污水处理提升自控系统改造项目水电安装施工方案

天津北塘污水处理提升自控系统改造项目水电安装施工方案一、项目概况北塘污水处理厂一期建于2008年，设计规模6×10⁴m³/d，采用A²O+深度处理工艺。本次改造在不停水、不降负荷前提下，新增高效沉淀池、反硝化深床滤池、加药间、鼓风机房、变配电间、中控楼及全厂自控系统升级，同步实施厂区水电系统重构。水电安装范围涵盖：1.10kV高压进线、干式变压器、低压配电、应急柴油发电、UPS、工艺设备配电、防雷接地、照明、插座、检修电源、仪表电源、自控系统桥架及穿管、工艺管道电伴热、雨污分流、生产给水、消防稳压、回用水、加药稀释、冲洗水、真空引水、生活污水、压力排水、事故溢流、在线监测取样、暖通循环冷却水等二十余个子系统。施工边界以厂区既有红线为界，含全部管沟开挖、回填、道路及绿化恢复，不含厂外市政配套。二、编制依据1.《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-20222.《低压配电设计规范》GB50054-20213.《电力工程电缆设计标准》GB50217-20184.《建筑物防雷设计规范》GB50057-20205.《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-20206.《自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093-20197.《天津市建设工程施工现场安全管理标准》DB/T29-202-20228.北塘污水处理厂运行调度手册（2023版）9.本项目深化设计图纸、BIM模型、设备技术协议、厂家二次原理图、PLCI/O清单、仪表数据表、阀门执行器扭矩曲线、电缆清册、管道轴测图、综合支吊架计算书、抗震支架深化图、防水套管详图、电伴热计算书、节能评估报告、环评批复、消防备案凭证、不停水施工专家评审意见、运行单位交接班记录、特种设备监检报告、危险化学品储存备案表、有限空间作业票模板、应急预案演练记录。三、施工部署1.组织机构项目经理部设“水电安装专班”，下辖电气、仪表、管道、焊接、防腐、保温、BIM、试验、安全、资料十个小组，实行“专业工程师+高级技师+质检员”三位一体网格化责任。2.阶段划分阶段一：临电临水及围挡（T0～T+7d）；阶段二：土建交安复核、测量放线、BIM碰撞复查（T+8～T+15d）；阶段三：预埋、预留、防水套管、接地极、雨污分流主管（T+16～T+35d）；阶段四：高压电缆敷设、变压器就位、低压柜拼装、母线安装（T+36～T+55d）；阶段五：工艺设备配电、仪表桥架、PLC机柜、光纤熔接、电伴热（T+56～T+75d）；阶段六：管道试压、电缆耐压、系统调试、联调联试（T+76～T+90d）；阶段七：竣工资料、培训、移交、质保（T+91～T+105d）。3.资源投入高峰期电工42人、管工38人、焊工16人、起重工6人、试验工4人、安全员4人、夜班值守8人；25t汽车吊2台、8t叉车3台、柴油发电车1台、电缆输送机6台、电缆牵引机2台、液压压接机4台、电动套丝机4台、全自动焊机6台、氩弧焊机4台、等离子切割机2台、电动试压泵2台、绝缘电阻测试仪3套、变频串联谐振耐压设备1套、地下管线探测仪2套、BIM移动工作站2套、防爆照明灯30套、应急抽水泵6台、气体检测仪8套、正压式呼吸器6套。四、电气系统施工1.高压进线采用YJLV22-8.7/15kV-3×240mm²电缆，沿新建电缆沟敷设，沟底铺10cm细砂，上盖混凝土盖板。电缆弯曲半径≥20D，沟内设置防火隔板，每30m设一道防火包带。电缆头采用冷缩户内终端，制作环境湿度≤70%，剥切尺寸误差±2mm，半导体层端口齐整，应力锥定位一次到位，压接后直流耐压52kV/15min无闪络。2.干式变压器SCB14-1600kVA，Dyn11，IP54，带不锈钢外壳、温控、风机、IP65304不锈钢百叶窗。基础采用12槽钢焊接成“日”字框，水平度≤1mm/m，垫铁每组≤3块，点焊固定。高压侧采用铜排母线桥，低压侧采用IP54母线槽，母线槽接头螺栓扭矩55N·m，接头电阻≤5μΩ。变压器就位后，进行5次空载合闸冲击，每次间隔5min，无异常声响。3.低压配电采用抽屉式MNS2.0，水平母线额定电流3200A，垂直母线1000A，短路耐受80kA/1s。柜体拼装前进行“七步验收”：外观、包装、资料、附件、备品、备件、质保。柜间采用10×30mm铜排联络，搭接面搪锡，压花垫片防松。二次回路采用1.5mm²阻燃B1级多股软线，端子排预留20%空端子，线号管采用黄底黑字，机打内容：回路号+线号+去向。4.电缆敷设全厂电缆按电压等级、信号类型分层：高压最下层，低压动力中间层，仪表信号最上层，间距≥300mm。桥架采用热浸锌梯式，宽度400～800mm，横档间距≤300mm，每2m设伸缩节，跨接采用4mm²裸铜编织线，两端搪锡。电缆敷设前进行“三算”：拉力、侧压力、弯曲半径。采用电缆输送机+履带牵引组合，最大牵引力≤50kN，侧压力≤3kN/m。敷设后24h内完成外护层耐压试验，1kV兆欧表测绝缘，动力电缆≥500MΩ，控制电缆≥50MΩ。5.防雷接地全厂接地形式采用TN-S，接地极采用Φ50×2500mm铜包钢，间距5m，顶端距地面-0.8m，连接采用放热焊接，焊点防腐采用环氧+聚烯烃双层。接地电阻≤1Ω，实测0.38Ω。中控楼屋顶设接闪带Φ12热镀锌圆钢，网格≤10×10m，引下线利用柱内两根Φ16主筋，全程通焊。6.照明与检修高效沉淀池上空采用200WLED投光灯，配0-10V调光，防护等级IP66，色温4000K，显指Ra≥80，灯具效率≥130lm/W。检修电源箱每30m设一台，箱内配置32A/4P+RCD30mA，插座防溅IP67，带透明防雨盖。7.电伴热深床滤池反冲洗管道采用自限温电伴热带35W/m，维持温度5℃，最高承受温度85℃。伴热带紧贴管道下方45°，铝箔胶带固定，外包5mm厚橡塑保温，外缠0.5mm铝皮。每50m设一套温控器，探头置于管道最冷点，控制精度±2℃。8.系统调试先单体后系统：电机空转2h，轴承温升≤40K；PLC模拟量精度≤0.2%，开关量响应≤20ms；变频器带载50Hz运行，电流不平衡度≤2%；UPS满载切换≤2ms，电池后备30min；柴油发电机突加50%负载，电压恢复≤3s。全厂联动：模拟暴雨工况，提升泵房5台泵同时启动，母线压降≤5%，无级联跳闸。五、管道系统施工1.雨污分流新建d800HDPE双壁波纹管，环刚度SN8，承插电热熔连接，熔接温度210℃，冷却时间≥15min。沟槽底宽1.2m，放坡1:0.5，基底铺15cm中粗砂，胸腔回填中粗砂至管顶30cm，压实度≥95%。检查井采用Φ1000mm预制装配式混凝土，井壁内外刷1.5mm聚氨酯防水，井座安装采用C40细石混凝土找坡1%。2.生产给水DN150球墨铸铁管，K9级，T型胶圈接口，内衬水泥砂浆，外喷锌+环氧煤沥青。支墩采用C25混凝土，每6m设一道，弯头、三通、盲板均设防滑墩。冲洗水枪接口每50m设一个，DN65，带快速接头。3.消防稳压新建80m³不锈钢拼装水箱，材质SUS304，板厚3mm，内拉筋Φ40×3mm不锈钢管，焊接采用氩弧焊，焊缝酸洗钝化。稳压泵Q=5L/s，H=60m，N=5.5kW，配隔膜式气压罐Φ800×2200mm，预充压力0.16MPa。泵房内设湿式报警阀组，阀后压力0.4MPa，流量系数K=80，水力警铃响度≥90dB。4.加药稀释PAC原液管采用DN25CPVC，耐压1.6MPa，热熔连接，每2m设一道管卡，沿池壁采用不锈钢化学锚栓M10×100mm固定。稀释水管DN50PPR，保温采用30mm厚橡塑，外缠PVC彩壳。5.真空引水高效沉淀池吸泥机采用水环式真空泵，极限真空-0.09MPa，引水时间≤30s。真空罐Φ600×1200mm，碳钢衬胶，配液位开关控制启停。6.压力排水反冲洗废水采用DN200PE100管，SDR11，PN1.0MPa，热熔对接，焊缝翻边对称，错边≤1mm。管道试压1.5倍设计压力，保压1h，压降≤0.05MPa。7.在线监测取样COD、氨氮、总磷、总氮取样管采用DN10PTFE，伴热采用Φ6mm不锈钢蒸汽管，外包10mm厚气凝胶，外缠铝箔玻纤布。取样点至仪表间距离≤30m，坡度≥5‰，全程无倒坡。8.暖通冷却鼓风机房设5台离心式冷水机组，制冷量300kW，冷冻水供回水温度7/12℃，冷却水供回水温度32/37℃。冷冻水管DN150，采用无缝钢管，橡塑保温厚度50mm，外缠0.6mm铝皮。冷却水管DN200，采用镀锌钢管，外壁刷环氧富锌+云铁中间漆+丙烯酸聚氨酯面漆，总厚度≥280μm。六、不停水专项措施1.围堰导流在高效沉淀池北侧新建临时围堰，采用双排Φ609×16mm钢管桩，桩长12m，中心距1.2m，桩间设3m宽粘土心墙，顶标高+3.5m（大沽高程），高于常水位0.5m。围堰内设置2台潜水泵Q=200m³/h，H=15m，将上游来水抽至下游，确保施工段断水。2.管道封堵采用DN800充气橡胶气囊，长度2m，充气压力0.3MPa，气囊两端设钢板挡板，厚度20mm，用M24螺杆紧固。封堵前进行CCTV检测，确认管内无尖锐物。3.水质保障围堰内设置应急投药点，投加PAC30mg/L、次氯酸钠5mg/L，确保出水SS≤10mg/L、余氯≥0.3mg/L。4.监测频次围堰上下游每2h取样一次，检测pH、COD、氨氮、SS，数据实时上传至市生态环境局平台。5.应急预案若围堰渗漏量>50m³/h，立即启动二级响应：加投絮凝剂，增调水泵，必要时关闭上游闸门，启用应急调蓄池2×10⁴m³。七、关键工序质量控制1.电缆头制作实行“三检两录”：自检、互检、专检，过程录像、照片存档。冷缩管切割采用专用定位尺，误差≤1mm；半导体层端口刷导电胶，宽度10mm，厚度0.2mm；压接后电阻≤0.5mΩ。2.管道焊接PE管热熔对接：铣削后错边≤1mm，加热板温度210±5℃，加热时间×壁厚×10s，切换时间≤4s，冷却时间≥1.5×壁厚×1min。焊口100%外观检查，10%超声波抽检，翻边对称，无气孔、裂缝。3.不锈钢管氩弧焊采用316L焊丝，氩气纯度≥99.99%，背面充氩保护，焊缝内外表面色泽银白、金黄为合格，蓝灰、黑色判废。焊缝内余高≤1mm，外余高≤1.5mm，RT抽检比例20%，Ⅱ级合格。4.接地焊接放热焊接模具预热≥120℃，焊粉用量按模具刻度，点燃后撤离至3m外，焊口饱满，无气孔、夹渣，接头电阻≤0.05mΩ。5.压力试验水压试验前，管道内空气采用真空泵抽排，排气阀设于最高点，压力表经校验，精度1.6级，量程1.5～2倍试验压力。强度试验1.5倍设计压力30min，无渗漏、无变形；严密性试验1.0倍设计压力24h，压降率≤1%。6.系统冲洗生产给水管采用流速≥1.5m/s循环冲洗，出水浊度≤3NTU为合格；加药管采用除盐水冲洗，电导率≤10μS/cm；消防管冲洗至出水无杂质，颜色透明。7.绝缘测试高压电缆采用5kV兆欧表，绝缘≥1000MΩ；低压电缆采用1kV兆欧表，绝缘≥500MΩ；控制电缆采用500V兆欧表，绝缘≥50MΩ；测试后及时放电，记录温度、湿度、测试电压、绝缘值、测试人、监护人。8.标识与挂牌电缆挂牌采用304不锈钢，激光刻字，内容包括：编号、型号、起点、终点、长度、敷设日期；管道标识采用环氧+聚氨酯双层，箭头、介质、流向、压力、温度，字体高度50mm，颜色按GB7231-2003执行。八、进度计划（横道图）T0：临电临水完成；T+15d：预埋套管完成90%；T+35d：高压电缆敷设完成；T+55d：变压器、低压柜受电完成；T+75d：工艺设备单机试车完成；T+90d：系统联调完成；T+105d：竣工移交。关键路径：围堰导流→不停水封堵→高压电缆敷设→变压器就位→低压柜受电→自控调试→联调联试。任何节点延误>2d，立即启动夜间加班、机械增配、工序重叠。九、安全文明施工1.危险源清单有限空间、临时用电、起重吊装、高处作业、动火作业、危险化学品、高温高压、夜间作业、噪声粉尘、疫情传播。2.控制措施有限空间：先通风、再检测、后作业，检测O₂≥19.5%，H₂S≤10ppm，CO≤24ppm，设专人监护，救援三脚架+正压式呼吸器；临时用电：三级配电、二级漏保，电缆穿管保护，移动箱盘设IP66防雨罩，每班测漏保动作电流≤30mA，时间≤0.1s；起重吊装：作业半径设硬隔离，吊车支腿垫2m×2m×20mm钢板，信号工持证，吊装令签字确认；高处作业：2m以上系挂双绳安全带，工具设防坠绳，临边设1.2m高栏杆+18cm踢脚板；动火作业：动火票审批，配备2具5kg干粉灭火器，接火盆+防火布，动火后30min留守；危险化学品：次氯酸钠、PAC、硫酸、盐酸设独立仓库，防泄漏托盘，MSDS上墙，双人双锁，摄像头24h；高温高压：压力试验设2m隔离区，压力表经校验，升压分级：0.3、0.6、1.0、1.5倍，每级稳压10min；夜间作业：LED投光灯，照度≥50lx，设夜间值班电工、安全员；噪声粉尘：切割机设隔音罩，粉尘采用雾炮机+喷淋，PM10≤0.15mg/m³；疫情：进场测温、两码一证、每日消杀、分餐制、隔离房2间。3.文明施工围挡2.5m高，设喷淋降尘；道路硬化C25混凝土20cm厚，设车辆冲洗池+沉淀池；材料分区堆放，标识清晰，易燃易爆品设危险品库；垃圾分类，设四色桶，日产日清；生活区设空调、热水器、直饮水机、医务箱、阅读角；设置农民工夜校，每周一课，内容：安全、技能、法律、健康。十、绿色施工与节能1.节能设备变压器选用一级能效，空载损耗≤1.2kW，负载损耗≤12kW；LED灯具光效≥130lm/W，寿命≥50000h；变频器采用AFE能量回馈，节电率≥8%；水泵采用永磁同步电机，效率≥IE4。2.节水措施设置雨水回收池500m³，经沉淀、过滤、消毒后用于道路冲洗、绿化、车辆冲洗；管道试压水循环使用，每次节约用水约200m³；生活区采用节水龙头、脚踏阀，节水率≥30%。3.节材措施电缆桥架采用工厂化预制，现场螺栓拼装，减少切割；管道下料采用数控带锯，误差≤1mm，减少废料；模板采用铝模+早拆体系，周转次数≥60次；剩余电缆头、短管分类回收，交由有资质单位再生。4.环境保护现场设PM10、噪声在线监测，数据实时上传至市建委平台；土方阶段采用“天幕”防尘网，覆盖率100%；油漆作业设移动喷漆房，VOC