循環(huán)水泵故障診斷與處理

循環(huán)水泵故障診斷與處理于濤大慶煉化公司黑龍江大慶市 163411摘要通過(guò)對循環(huán)水泵振動(dòng)數值的對比以及對頻譜信號進(jìn)行特征分析，診斷出循環(huán)水泵出現了軸彎曲故障，據此及時(shí)停機檢查,找到故障源并及時(shí)消除,避免了由于泵軸彎曲而引發(fā)更大的生產(chǎn)事故。關(guān)鍵詞循環(huán)水泵 泵軸彎曲故障診斷中圖分類(lèi)號TH113.1 文獻標識碼 B循環(huán)水泵作為動(dòng)力廠(chǎng)循環(huán)水車(chē)間的主要設備，拍負著(zhù)為煉3油化T生產(chǎn)裝置提供換熱介質(zhì)的重要作用。水泵運轉正常與否直接影響常減壓.ARGG等關(guān)鍵裝置的正常工藝操作。因此,作電機泵為關(guān)鍵設備大大加強了對其振動(dòng)的監控力度。1.設備結構簡(jiǎn)圖及測點(diǎn)布置圖1為循環(huán)水泵的結構示意及測點(diǎn)布覺(jué)簡(jiǎn)圖，水泵為水平剖分6流道單葉輪結構.泵軸兩端采用滑動(dòng)軸承支撐。機泵功率圖1循環(huán)水泵結構示意及測點(diǎn)布置圖為1250kW ,電機銘牌轉速為730r/min,電機和水泵聯(lián)接采用膜片式彈性聯(lián)軸器。機水泵測點(diǎn)振動(dòng)值比較以前均有所增大,達1.5~2.5倍.其中2009年3月12日，操作人員發(fā)現- -臺 循環(huán)水泵聲音異3H(水 平方向)測點(diǎn)振動(dòng)速度有效值最高值達到6.69mm/s(參常、觸摸機泵殼體感到明顯振動(dòng).經(jīng)專(zhuān)業(yè)人員診斷,測試出電照GB/76075.1-1999:在非旋轉部件上測量和評價(jià)機器的機械電機單機試車(chē)時(shí),其振動(dòng)較基礎未作處理前更好,其中①H .①問(wèn)題之策。 例如上述1.6 萬(wàn)m'制氧空壓機振動(dòng)診斷實(shí)例.雖然V .①A分別為4μm，3yμm .6μm。聯(lián)機試車(chē)時(shí).雖然電機振動(dòng)仍然故障表現在電機上, 但不能一味地就電機論事，還要從機組系劇烈,但其振動(dòng)特性較加固前有所改善。從電機的升速曲線(xiàn)可統、設備基礎等方面查找原因,問(wèn)題便迎刃而解。以看出，1200r/min至1470r/min區間的陡峭形態(tài)有所趨緩。并(3)為防止破壞性共振的發(fā)生,一方面.在機械設計中應合且.原來(lái)電機三個(gè)方向上的振動(dòng)由垂直方向較為突出.變?yōu)檩S理設計轉子的特征參數，盡可能使其固有頻率偏離強迫激振力向較為突出。這些現象表明,基礎加周后，系統的振動(dòng)特性發(fā)生的頻率;另--方面，在設備使用過(guò)程中要加強維護保養.當設備了改變.因此,對基礎進(jìn)行處理的方向是正確的。第二次加固處運行條件發(fā)生改 變(如基礎出現裂紋)時(shí),要及時(shí)加以處理,消除理后的電機升速曲線(xiàn)更進(jìn)一步表明,機組的振動(dòng)特性得到了明隱患,以免故障進(jìn) 一步擴展。顯改善。(4)當前冶金、石化等流程工業(yè)的動(dòng)力設備朝大型化、高速5.故障處理及效果化方向發(fā)展.其轉子往往在二階甚至更高階臨界轉速之上運行，對基礎進(jìn)行了兩次加固處理.第-次,對電機側的兩根縱梁因此 .在機器設計、現場(chǎng)設備技術(shù)管理中,必須考慮轉子的二階進(jìn)行加固，并對壓縮機側兩根橫梁的裂紋進(jìn)行灌膠和表面粘接甚至更高階臨界轉速。碳纖維處理;第二次加固處理是將壓縮機側出現裂紋的橫梁和(5)在設備操作中.轉子的副臨界轉速往往容易被忽視.筆立柱之間用混凝土澆筑成一體，同時(shí)對電機側的立柱之間用角者提出的“副臨界轉速區共振"問(wèn)題應引起足夠重視.這對科學(xué)鋼進(jìn)行加固。聯(lián)機試車(chē)時(shí)，電機前后軸承座處的振動(dòng)值均降到制定設備操作規程,保證設備穩定安全運行具有重要意義。60μm以下,振動(dòng)故障得以消除。這次故障處理.由于原因判斷參考文獻準確,處理措施得當,共節省10天檢修時(shí)間，創(chuàng )造直接經(jīng)濟效益1 廖明夫轉 子動(dòng)力學(xué)基礎.中國西北工業(yè)大學(xué)&德國柏林工業(yè)大學(xué)旋98.79萬(wàn)元。轉機械與風(fēng)能裝置測挖研究所2007四、結論及建議虞和濟,韓慶大,李沈等設備 故障診斷工程北京冶金工業(yè)出版社,(1)實(shí)踐證明,筆者分析總結的共振故障機理和振動(dòng)特征,3王志清透平壓縮機的調節運行與振動(dòng)北京:機械工業(yè)出版社,19962001對診斷旋轉設備共振故障具有很強的理論指導意義。W09.12- -21(2)在進(jìn)行設備故障診斷時(shí),不能僅從出現故障的設備本身[編輯王其]查找原因，還應將其置于機組及其支撐構成的系統中尋求解決該斷技米a設備管理與維簡(jiǎn)2009 N612 43振動(dòng)標準，振動(dòng)速度有效值標準小于2.3mm/s 為優(yōu)，小于為了解決上:面的問(wèn)題，需要借助其他測點(diǎn)頻譜進(jìn)行分析判4.5mm/s為良，大于7.1mm/s則不可用)，此振動(dòng)值已接近超斷 .圖4~圖7分別是聯(lián)軸器兩端垂直、水平、軸向振動(dòng)的頻譜標。按照通常報警設置規則,以4.5mm/s為停機限值.最大振值圖。從圖3、圖4可以看出,垂直與水平方向的頻譜分布特征具顯然已經(jīng)超出1.25倍的停機限值。單從振動(dòng)數值來(lái)看.該泵狀有一 一致性 .也就是說(shuō).在徑向方向表現出來(lái)振動(dòng)特征是一致的、態(tài)已經(jīng)處于危險狀態(tài),故立即采集相關(guān)測點(diǎn)的振動(dòng)頻譜,進(jìn)行可信的;從圖6、圖7可知.電機聯(lián)軸器端測點(diǎn)的水平、垂直方向精密診斷。都存在2倍頻峰值,其幅值大小為水平分量大于垂直分量,不對2.分析與診斷中特征明顯。當微調循環(huán)水流量時(shí)，發(fā)現振動(dòng)值也發(fā)生相應變?yōu)榱舜_保判斷準確，在對故障機泵進(jìn)行頻譜采集的同時(shí),還化,這完全符合不對中所反映的振動(dòng)敏感性特征網(wǎng)。圖s提供了對同類(lèi)型水泵中運行狀態(tài)較為一般的其他設備作為參照進(jìn)行振一個(gè)非常有利的信息，其軸向1倍頻的幅值與垂直方向的1倍動(dòng)監測,通過(guò)對比發(fā)現:故障機泵振動(dòng)數值較高,兩臺設備的頻頻相等 .這就意味著(zhù)軸向作用力的存在,系統還可能存在角度不譜分布有明顯區別。對中、軸彎曲等故障。為了便于診斷分析，選擇具有代表性的測點(diǎn)頻諧進(jìn)行分析，重點(diǎn)考慮振動(dòng)變化較為突出、振動(dòng)幅值最大的測點(diǎn)。首先,通過(guò)5對比故障機泵與正常機泵較大振值測點(diǎn)頻譜.借助類(lèi)比法",找4出該泵與其他機泵譜圖區別所在.初步確認可能的故障范圍;然后，結合故障機泵其他測點(diǎn)的譜圖進(jìn)行故障源的確認。經(jīng)過(guò)篩冒3-1241H.268mm/s選,確定聯(lián)軸器兩端測點(diǎn)作為重點(diǎn)分析對象。圖2是參照機泵3H測點(diǎn)振動(dòng)頻譜，從圖中明顯看到該測24.8Hx, 1.10mum/s74.4Hz, 1.12mm/s點(diǎn)以74.4Hz頻率為主導.轉頻12.4Hz對應幅值較小，這也是以前平時(shí)監測過(guò)程中較為常見(jiàn)的頻譜分布結構。循環(huán)水系統由于204C60801012140受到終端用戶(hù)的操作影響，其流量和壓力在一定范圍內存在著(zhù)波動(dòng),這就使得循環(huán)水泵的葉輪擾動(dòng)變得相對明顯.因其葉輪為圖4故障機泵3V測點(diǎn)振動(dòng)頻譜6流道，所以出現轉頻的6倍頻峰值即葉輪通過(guò)頻率峰值屬于正常情況。圖3是故障機泵3H測點(diǎn)振動(dòng)頻譜.該點(diǎn)頻諧出現了2倍頻峰值，其1倍頻振值也明顯高于參照設備。這就明確了從譜圖中探尋故障問(wèn)題的關(guān)鍵，即1倍頻幅值增大原因和為何出現2倍頻。冒3-1倍額12.4Hz,2.65mm/s214-74.4Hz, 3.09mn/e4068120 1413H2-圖5故障機泵 3A測點(diǎn)振動(dòng)頻譜1倍頻12.4Hz, 11mm/s1001203圖2參照機泵 3H測點(diǎn)振動(dòng)頻譜1倍頻12.4Hz倍頻120 14074.4Hz,234mm/s24.8Hz, 1.62m/s圖6故障機泵 2V測點(diǎn)振動(dòng)頻譜不同的不對中形式可以引發(fā)不同振動(dòng)特征凹，前面基本確定100 120了平行不對中的存在，考慮到徑向2倍頻峰值和軸向1倍頻的幅值增高同時(shí)出現，懷疑還存在著(zhù)較嚴重的角度不對中,但是即圖3故障機泵3H測點(diǎn)振動(dòng)頻譜便這樣,一-般也不會(huì )導致徑向1倍頻的振動(dòng)劇增,這說(shuō)明還有另44設備管理與維儲2009 NI2■施斷技術(shù)m4+向2倍頻分最增大,綜合作用使得水泵整體振動(dòng)增大，聲音異常;而且.裂紋的出現意味著(zhù)軸彎曲存在繼續裂化的趨勢。3-由于加T:新軸的周期較長(cháng).在時(shí)間較緊迫的情況下,對泵軸1倍頻12.4Hx進(jìn)行校直修復,處理裂紋部位.更換位置重新銑槽,加I處理過(guò)2-9程中盡可能避免出現應力集中部位。2倍頻4.試車(chē)情況檢修后試車(chē).循環(huán)水泵振動(dòng)明顯減小(表1),復查相關(guān)測點(diǎn)振動(dòng)正常(圖8~圖10),循環(huán)水泵恢復到良好運行狀態(tài)。204080100120 140H5圖7故障機泵 2H測點(diǎn)振動(dòng)頻譜4i34-2冒31倍頻， 1.18mm/s2-74.4Hz,1.52m/s1十912.4Hz,1.09m/s6100 120 1401+圖9修后機泵3V測點(diǎn)振動(dòng)頻譜圖8修后機泵 3H測點(diǎn)振動(dòng)頻譜外的故障存在.考慮葉輪在每次安裝前都進(jìn)行不平衡測試，所以分析故障原因為軸彎曲。根據振動(dòng)理論,這一分析與實(shí)際狀況相符合。軸彎曲的振動(dòng)情況既有不平衡的特征，又在某種情況下(彎曲部分靠近聯(lián)軸器或軸承)具有不對中的特征，所以決定先對循環(huán)水泵進(jìn)行對中檢查和機泵解體檢查。1-124Hz,0.93mn/e3.停機檢查及處理20 406010120 14按照修理計劃,進(jìn)行聯(lián)軸器對中檢查,發(fā)現存在平行不對中的現象,但是沒(méi)有明顯的角度不對中,也就是說(shuō),聯(lián)軸器的故障圖10修后機泵 3A測點(diǎn)振動(dòng)頻譜不是軸向1倍頻、徑向1倍頻增大的因素，不是振動(dòng)增大的主因。根據對中檢查的結果,對循環(huán)水泵解體檢查.發(fā)現主軸在靠參考文獻近葉輪處存在彎曲，沿軸向選點(diǎn)進(jìn)行打表檢測，最大跳動(dòng)偏差1 易良集簡(jiǎn)易振動(dòng)診斷現場(chǎng)實(shí)用技術(shù)機械T業(yè)出版社.20042.6mm,而且在彎曲附近鍵槽處有微小裂紋。這說(shuō)明，由于軸彎沈慶根鄭水英. 設備故障診斷.化學(xué)工業(yè)出版社.2005曲作用導致軸向徑向1倍頻的較大增幅,聯(lián)軸器的故障導致徑3盛兆順，尹琦嶺.設備狀態(tài)監測與故障診斷技術(shù)及應用化學(xué)工業(yè)出版表1社2003測點(diǎn)HIV1|2H2V.2AH|3V34|4H44H4楊志伊等設備狀態(tài)監測與故障診斷.中國計劃出版社,2006修前振值2.09 2.17 3.08 3.52 | 3.13| 4.17 6.69 4.60 3.85 3.69 4.13| 3.58W09.12- 22修后振值| 1.92 0.81 1.03 1.26 1.08 0.89 2.54 2.28 2.92 2.48 1.97 2.27[編輯王其]軸承故障診斷儀動(dòng)平衡儀用土北京森德格科技有限公司www.sendig.com 電話(huà):(010 )82895321■該斷越坐備管理與維簡(jiǎn)2009 N012 45