立式循環(huán)水泵振動(dòng)問(wèn)題的分析與處理

2015 ,25(2)韓立爭立式循環(huán)水泵振動(dòng)問(wèn)題的分析與處理45立式循環(huán)水泵振動(dòng)問(wèn)題的分析與處理韓立爭中國成達工程有限公司成都610041 .摘要結合某燃煤電站循環(huán)水泵 振動(dòng)情況，多方面分析了振動(dòng)原因。根據現場(chǎng)的處理結果，得出沒(méi)有按照施工安裝要求安放足夠數量的墊鐵和二次灌漿是導致振動(dòng)超標的最主要因素。經(jīng)過(guò)時(shí)間的檢驗，處理結果比較理想，并提出了建議。關(guān)鍵詞立式循環(huán)水泵 振動(dòng)分析處理現場(chǎng)服務(wù)是工程設計人員的必修課。不僅要求工程技術(shù)人員熟練掌握設計技術(shù)，還應具備分析和解決現場(chǎng)實(shí)際問(wèn)題的能力?，F以印尼某燃煤電站項目II 期工程兩套機組循環(huán)水泵為例，談?wù)劷鉀Q振動(dòng)過(guò)大問(wèn)題的體會(huì )。每套機組配水泵2臺,編號分別: 3A、3B、4A、4B,采用單元制供水,每套機組正常工況為2臺并聯(lián)運行。調試期間,3B泵在首次調試中就發(fā)現軸承振動(dòng)嚴重超標，3A泵在首次機械試轉2小時(shí)內振動(dòng)情況符合標準要求，再次啟動(dòng)時(shí)，運行中突然振動(dòng)增大、超標。循環(huán)水泵為立式斜流泵，單層基礎安裝，軸向推力由泵推力軸承承受，出口管位于安裝基礎圖13B循環(huán)水泵及出口管路之上，見(jiàn)圖1。其性能參數見(jiàn)表1。表1循環(huán)水泵性能 參數流量揚程.轉速.效率NPSHaNPSHr軸功率電機功率最大軸向推力(m3/h)(m)( rpm)(%)(kW)(1710024. 574086. 22.17. 54572710131分析與處理措施上從電機單轉很容易看出，調平對于振動(dòng)影響非轉動(dòng)設備的振動(dòng)問(wèn)題通常不是由單--因素引常明顯。根據第--次電機單轉記錄(電機驅動(dòng)端起，而是多重因素。例如:水平度(垂直度)、對法蘭處測振值)，脫開(kāi)聯(lián)軸器，3B 泵電機單轉最高中、汽蝕、設備加工制造等。3. 1mm/s (后來(lái)3A電機單轉最高1. 8mm/s)。在從表1可知，NPSHa比NPSHr大得較多, 3A后期復查安裝底板水平度時(shí)得到了印證。3A 水平泵、3B泵在調試期間，進(jìn)水池水位正常，泵內無(wú)度最高相差0.40mm/m,3B泵水平度最高相差異常響動(dòng)，出口壓力與電機電流無(wú)明顯波動(dòng)，因0.90mm/m,均已遠超出泵廠(chǎng)要求的0.05mm/m。此可以確定3A泵、3B泵均未發(fā)生汽蝕。這樣導致3B泵在首次機械試轉振動(dòng)值非常高，達對循環(huán)水泵振動(dòng)問(wèn)題進(jìn)行分析,并提出解決8.0mm/s，已遠超出文獻1中C級(4. 5mm/s)要的方法和措施。求,1.1 調平和對中中國煤化工。行調平，機械試轉振調平和對中是最容易被想到的解決振動(dòng)問(wèn)題MHCNMHG動(dòng)值o.5mm/s，說(shuō)明小十皮是導致3B泵振動(dòng)超標的措施，也是相對較容易實(shí)施的處理方法。實(shí)際的主要因素之- -。*韓立爭:工程師。2008年畢業(yè)于華北水利水電大學(xué)流體機械及工程專(zhuān)業(yè)。主要從事化工、火電站等工程項目中轉動(dòng)設備(泵類(lèi)、風(fēng)機及汽輪機等)的選型及故障分析與處理等工作。聯(lián)系電話(huà): (028) 65531519, E - mail:: hanlizheng@ chengda. com。46CHEMICAL ENGINEERING DESIGN化.工設計2015 ,25(2)對中也會(huì )影響振動(dòng)，經(jīng)現場(chǎng)多次復查3B泵,安裝不慎，將32對墊鐵安放在安裝底板下,發(fā)現對中值基本都滿(mǎn)足要求。因此,對中不是影而是僅設置了其中8對墊鐵,是引發(fā)振動(dòng)的另-一個(gè)響3B循環(huán)水泵振動(dòng)大的主要因素。主要原因。在開(kāi)鑿基礎之前，用合像水平儀復測1.2 管路系統的整改3A泵與3B泵安裝底板平整度時(shí)發(fā)現整塊底板上表循環(huán)水泵采用吐出管位于安裝基礎之上的結面高低不平，應該是泵運行過(guò)程中墊鐵布置不合構，考慮到管路應力會(huì )影響泵的水平度與同心度.理、基礎灌漿不符合標準要求以及反復機械試轉進(jìn)而引起較大的振動(dòng)12.3?，F場(chǎng)通過(guò)水準儀測量,共同作用所致。3B泵出口管路水平直管段(總長(cháng)9.51m), 上下偏現場(chǎng)將4臺循環(huán)水泵基礎開(kāi)鑿后,根據實(shí)際情移量最大64mm，,左右17mm,說(shuō)明出口管上下和.況重新設置平墊鐵支撐和32對斜墊鐵,并將地腳左右方向均存在偏移,即出口管與管路系統的連螺栓與基礎內鋼筋、墊鐵組進(jìn)行了點(diǎn)焊處理，重接不是自由對口。因此，現場(chǎng)對3B泵外部管路系新二次灌漿、養護。統進(jìn)行了較為徹底的調整:以泵出口法蘭為基準,基礎整改后3A泵、3B泵振動(dòng)值分別為向地管方向逐段調整管路，保證各連接法蘭面對4.3mm/s、4.8mn/s,說(shuō)明未按照要求設置足夠數正，上緊螺栓時(shí)無(wú)附加扭矩(以百分表讀數實(shí)時(shí)量的墊鐵與二次灌漿是導致振動(dòng)超標的主要因素。監測)，試圖消除安裝誤差引起的出口管路應力。經(jīng)過(guò)調平、對中、出口管路調整、墊鐵與基根據測振結果，調整后比之前最大振動(dòng)值略有降.礎灌漿整改后,3A、3B振動(dòng)值雖然較整改前降低低，從6. 5mm/s降至6. 2mm/s,說(shuō)明外部管路系了很多，但3A泵僅達到文獻1要求的C級統會(huì )對循環(huán)水泵振動(dòng)產(chǎn)生- -定影響，但不是主要(4.5mm/s)，即合格。3B泵振動(dòng)值不合格。4A的影響因素。泵、4B泵在墊鐵與基礎灌漿整改后，振動(dòng)值均在另外，循環(huán)水泵出口段到液控蝶閥管路長(cháng)度2. 8mm/s左右，即基本達到了文獻1要求的B級約2m，管徑DN1100,其中心線(xiàn)、與中心線(xiàn)正交方(2. 8mm/s)。對比4臺泵振動(dòng)情況,在最初的反復向限位分別為:泵側由泵體出口管承擔,閥側由調平、對中和調整管路過(guò)程中, 3A、3B曾多次機液控蝶閥支座承受。參考該項目1期工程,雖然循械試轉、測振，由于最主要因素沒(méi)有消除,泵振環(huán)水泵出口至單元母管距離很短(不超過(guò)1.5m)，動(dòng)始終偏大，導致安裝底板在此過(guò)程中嚴重變形,但在軟連接后仍設置有豎向支撐,出口管的限位泵的導軸承磨損加速，軸套與軸承間隙加大。因與“穿墻管”類(lèi)似。另外,考察同樣在印尼的另此，盡管對3A、3B進(jìn)行了相對徹底的整改，但振兩個(gè)電站，循環(huán)水泵出口管路均設置為“穿墻管”動(dòng)值依然不理想，剛度3A泵整體機械試轉次數少形式，即出口管路在中心線(xiàn)方向、與中心線(xiàn)正交于3B泵，對安裝底板與軸承的損壞相對較小，導.的平面范圍內都有限位。因此,項目I1期工程這致其振動(dòng)值優(yōu)于3B泵。以3B泵為例，各階段振種將力和彎矩直接附加在泵體出口管上的做法,動(dòng)值見(jiàn)表2。是否會(huì )導致振動(dòng)有待進(jìn)一一步 研究。表2 3B 循環(huán)水泵各階段振動(dòng)值匯總表(mm/s)1.3基礎整改首次機出口重新設置.連續運行調平后管路墊鐵、二次在反復調平、對中,試轉過(guò)程中, 3B泵出現械試轉調整后灌漿后5個(gè)月后一個(gè)地腳螺栓上移的現象，上移量約25mm。對其8.06.56.24.85.2它沒(méi)有上移的地腳螺栓進(jìn)行檢查，發(fā)現大部分地腳螺栓均存在不同程度上移現象。將3A、3B基礎從表2可知，隨著(zhù)設備的連續運行, 3B泵振鑿開(kāi)檢查，發(fā)現二次灌漿情況不好。最初的二次動(dòng)值呈現逐漸增大的趨勢,在大修時(shí)需徹底檢查、灌漿應該分兩次進(jìn)行，分層部位由于沒(méi)有將內部更換中國煤化工4B泵在首次機械試轉雜物、塵土及泥沙等清理干凈，在開(kāi)鑿時(shí)上部灌前,MYHCNMHGI漿的問(wèn)題整改完畢,漿層成大塊狀脫落，灌漿塊結合面沾滿(mǎn)泥沙等。其安裝底板受到的影響很小，軸套與導軸承未受3B泵上移量最大地腳螺栓的灌漿孔內沒(méi)有全部灌到任何損壞， 因而啟動(dòng)后振動(dòng)情況良好。滿(mǎn)漿料，殘留有木模板與雜物，灌漿孔內殘留了1.4設備本身 .很大空間，致使地腳螺栓沒(méi)有被固定牢固。其它項目循環(huán)水泵曾出現因簡(jiǎn)體剛度不夠,2015 ,25(2)韓立爭立式循環(huán)水泵振動(dòng)問(wèn)題的分析與處理47剛性不足，在外力作用下發(fā)生位移和變形，造成較新的設計，在國內其它類(lèi)似規格的泵型中亦不多上下簡(jiǎn)體同心度改變5.1。即使在筒體強度滿(mǎn)足靜見(jiàn)。因此，在安裝，調試和使用時(shí)應對運行情況給態(tài)載荷條件而裕量不足時(shí)，因為循環(huán)水泵出水管予更多關(guān)注， 及時(shí)發(fā)現問(wèn)題，消除事故隱患。直接與外部管路相連，啟動(dòng)后會(huì )產(chǎn)生額外的豎向2結語(yǔ)靜載荷以及管路中心線(xiàn)方向的動(dòng)載荷作用于簡(jiǎn)體,造成對簡(jiǎn)體的“拉扯”，使簡(jiǎn)體發(fā)生位移和變形。(1) 如在電機單轉時(shí)已經(jīng)發(fā)現振動(dòng)值偏大或4A、4B泵振動(dòng)不大，但在泵運行時(shí)，泵外筒超標，應立即分析原因并及時(shí)找到處理措施，而體同樣存在明顯的手感“晃動(dòng)”，而電機端“晃不應該持僥幸心理繼續進(jìn)行機械試轉，使問(wèn)題擴動(dòng)”更為顯著(zhù)。綜合考慮，循環(huán)水泵正常運行時(shí)大化。出現的這種“晃動(dòng)”應與以下因素有關(guān):(2)通過(guò)復查調平、對中，發(fā)現影響3B泵振(1)項目II期工程4臺循環(huán)水泵均為電機與 動(dòng)的主要因素之一 是水平度不滿(mǎn)足要求，對中不泵公用基礎的安裝方式，即泵與電機的重量全部是主要影響因素。施加與安裝墊板.上，泵重約16t,電機約7.5t。另(3) 泵出口管路安裝偏移量大，兩法蘭連接外，泵設有獨立推力軸承部件，安裝基礎以上總不是自由對口，即存在管路應力不是振動(dòng)的主要高度有5. 9m，即基礎以上泵體過(guò)高。泵簡(jiǎn)體由鋼誘發(fā)因素;而直接將出口管路的力和彎矩直接附板卷制焊接而成，厚度為11mm，在此重量、高度加在泵體出口管上的設計，是否會(huì )對泵的運行產(chǎn)下，泵筒體剛度是否完全滿(mǎn)足要求有待核實(shí)。對生影響有待驗證。比項目I期工程，4臺循環(huán)水泵的安裝方式、泵筒(4)沒(méi)有按照施工安裝要求安放足夠數量的體鋼板厚度與II期相同，但其支撐底板與加強肋墊鐵和二次灌漿是導致振動(dòng)超標的最主要因素。板的厚度遠超過(guò)II 期，因無(wú)獨立推力軸承部件,因此，在循環(huán)水泵的施工、安裝過(guò)程中，應嚴格基礎以上高度只有3. 5m,電機重6. 5t,電機驅動(dòng)控制關(guān)鍵節點(diǎn)，避免因不規范操作導致返工，重端法蘭處振動(dòng)值均在1. 5mmn/s以?xún)?圖2)。復工作量大，延誤工期。(5)基礎以上泵體過(guò)高，轉速偏高，加之泵與電機重量大，導致泵體始終存在“ 晃動(dòng)”。泵筒體剛度是否完全滿(mǎn)足循環(huán)水泵啟動(dòng)后工況的要求有待進(jìn)一步核實(shí)。因此，應盡量避免采用單層基礎、基礎以上高度過(guò)高、轉速較高的設計，如需采用這種結構，應注意核算剛度，以保證泵承力結構的穩定性與可靠性。(6)結合基礎灌漿與設置墊鐵的情況，3A泵在最初調試運行幾小時(shí)后出現振動(dòng)值突然增大，應該是基礎內部因泵運行而發(fā)生了變化，導致水.平度等迅速惡化所致。參考文獻圖2項目 I期工程循環(huán)水泵筒體與支撐板1 JB/T 8097 - 1999. 泵的振動(dòng)測量與評價(jià)方法[S].(2)現場(chǎng)對3B泵出口管路進(jìn)行了調整,振動(dòng)2侯振字, 屈世棟.循環(huán)水泵振動(dòng)原因分析與解決措施[J].值沒(méi)有明顯降低。而對于泵出水管直接承受外部化工機械。7010(5). 666 - 667.管路系統的力與力矩這一點(diǎn)，現場(chǎng)未進(jìn)行整改、中國煤化工<泵振動(dòng)大的故障分析[].處理，是否會(huì )對泵體“晃動(dòng)”或使泵振動(dòng)加劇有MHCNMHG6.待驗證。4朱澄.火電廠(chǎng)循環(huán)水泵振動(dòng)原因分析與處理措施[J].(3)對比項目II期工程循環(huán)水泵制造廠(chǎng)其它的中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2013， N0.08 (上): 108 - 109.(收稿日期2015-01 -15)業(yè)績(jì)，轉速大多在590rpm、375rpm。740rpm是- -種