立式循環(huán)水泵振動(dòng)大的故障分析

第2期(總第179期)山西電力No.2 (Ser. 179)2013年04月.SHANXI ELECTRIC POWERApr. 2013立式循環(huán)水泵振動(dòng)大的故障分析李峻，王燕山(中國能源建設集團山西省電力建設四公司，山西太原030001)摘要:指出了立式循環(huán)水泵是電力工業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵設備，水泵能否穩定運行、振動(dòng)是否合格是評價(jià)1臺水泵安裝質(zhì)量的重要依據之一，通過(guò)對印度尼西亞南望電廠(chǎng)4臺立式循環(huán)水泵的故障分析及處理，提出了立式循環(huán)水泵安裝及試運行過(guò)程中的一些注意事項。關(guān)鍵詞:火電立式循環(huán)水泵;振動(dòng).中圖分類(lèi)號: TK264.1文獻標識碼: B文章編號: 1671-0320( 2013)02- -0063-040引言2循環(huán)水 泵安裝運行情況印度尼西亞南望2 x 300 MW燃煤電廠(chǎng)(以下簡(jiǎn)2.1 循環(huán)水泵安裝情況稱(chēng)“南望電廠(chǎng)”)工程共安裝4臺立式循環(huán)水泵，分循環(huán)水泵底座、電機基礎板的預埋和安裝是在別為10A、10B、 20A、20B。由于在安裝、調試、機械工程師、土建工程師和設備廠(chǎng)家駐現場(chǎng)工程師運行中存在不同程度的質(zhì)量缺陷和問(wèn)題，致使水泵的共同指導 下完成的。水泵底座中心線(xiàn)偏差不大于運行5個(gè)月后振動(dòng)增大，發(fā)生泵體碎裂的嚴重事故。3 mm，標高偏差不大于5 mm,底座水平度不大于0.05 mm/m后進(jìn)行二次澆灌，然后用吊重錘測量的1循環(huán)水 系統概述方法測量泵筒的垂直度，采用加鋼墊片的方法調南望電廠(chǎng)循環(huán)水系統采用擴大單元制海水直流整，但安裝中沒(méi)有測量比較水泵轉子的軸頭水平與供水方式，每臺機組設置2臺立式循環(huán)水泵，4臺循基礎板水平度是否一致;電機基礎板中心線(xiàn)偏差不環(huán)水泵集中布置在1座循環(huán)水泵房?jì)?，循環(huán)水泵及大于1.5 mm，標高偏差不大于1 mm，基礎板水平液控止回蝶閥安裝在封閉的泵房?jì)?，檢修鋼閘門(mén)、度偏差不大于0.1 mm/m后進(jìn)行二次澆灌，電機整體移動(dòng)式耙草清污機、旋轉濾網(wǎng)及沖洗設施露天布運輸到電廠(chǎng)，安裝時(shí)僅測量了聯(lián)軸器的外圓及張口置。每臺機組設置1根DN 3 200 mm的壓力給水母管值，通過(guò)在基礎板上加鋼墊片的方法進(jìn)行調整，但和1條2 500 mm x 2500 mm的壓力排水溝，在壓力沒(méi)有測量電機的軸頭水平度。為了觀(guān)測水泵運行時(shí)的振動(dòng)情況，在泵軸上部給水母管和壓力排水溝均勻布置檢修人孔及排空安裝有三個(gè)方向的振動(dòng)測點(diǎn)，設定振動(dòng)值70 μ m報裝置。警，125 μ m停泵。2.2循環(huán)水泵運行情況及 工作現狀20A循環(huán)水泵安裝投運約5個(gè)月后發(fā)現振動(dòng)比較收稿日期: 2012-12-23, 修回日期: 2013-02-27大，解體檢查后發(fā)現水泵的賽龍軸承損壞，為了不作者簡(jiǎn)介:李峻(1971-),男，山西襄垣人，1999 年畢業(yè)于太原影響水泵試運行，電廠(chǎng)將10B水泵的泵軸及葉輪挪理工大學(xué)電廠(chǎng)熱能動(dòng)力設備專(zhuān)業(yè)，汽機安裝分公司副用至20A水泵，回裝后20A水泵運行情況良好。經(jīng)理，高級技師，從事火電廠(chǎng)汽輪機安裝、檢修施工管20B循環(huán)水泵2009年1月份投人試運行，2010年理工作;5月18日12點(diǎn)2“ 中國煤化工A之間波動(dòng)，王燕山( 1980-),男，山西汾陽(yáng)人, 2006年畢業(yè)于太原水泵振動(dòng)值從CNMHGm,水泵的科技大學(xué)建筑工程管理專(zhuān)業(yè)，汽機安裝分公司主任工TYH程師，助理工程師,技師,從事火電廠(chǎng)汽輪機安裝.檢出口壓力下降至0 MPa,運仃27 min石停泵，檢查發(fā)修施工及技術(shù)管理工作?，F盤(pán)根密封處螺栓松動(dòng)，將松動(dòng)的螺栓重新緊固后.63.2013年4月李峻， 等:立式循環(huán)水泵振動(dòng)大的故障分析于5月24日再次啟動(dòng),水泵的出口壓力仍然為0 MPa,3.3 水泵本體安裝方面振動(dòng)值為167 μm，電機電流為165 A,電機運行不水泵本體方面引起振動(dòng)的原因主要包括:轉動(dòng)正常，隨即停泵檢查。在拆卸聯(lián)軸器時(shí)發(fā)現水泵的部件質(zhì)量不平衡; 水泵零部件的機械強度及剛度較泵軸下落約30 mm且還在繼續下降，通知廠(chǎng)家駐現.差;軸承及密封部件的磨損;水泵軸彎曲;泵組軸場(chǎng)工程師指導處理，解體后發(fā)現水泵的導流體及其線(xiàn)不對中;聯(lián)軸器晃度值超過(guò)允許值;水泵安裝質(zhì)上部連接段已經(jīng)爆裂破碎，葉輪也出現缺口，損壞量差， 結合面接觸不良，安裝精度低;水泵轉速與比較嚴重。為了不影響試運行，將10A水泵的葉輪固有頻率-致等。及泵體挪至20B水泵，水泵檢修完畢重新啟動(dòng)試運a)根據現場(chǎng)情況檢查，安裝中僅對1臺水泵行時(shí)振動(dòng)仍然比較大，隨即停運檢修。拆卸水泵葉(20B泵)進(jìn)行了轉子動(dòng)平衡試驗，檢查結果不合輪后，南望電廠(chǎng)要求對水泵轉子進(jìn)行動(dòng)平衡試驗,格，經(jīng)修正并重新安裝后運行狀況良好，說(shuō)明設備并在印度尼西亞泗水進(jìn)行了動(dòng)平衡試驗，第- - 次動(dòng)存在轉動(dòng)部件質(zhì)量不平衡的情況，因此，建議對剩平衡試驗結果不合格，修正葉輪平衡合格后再次回余的3臺水泵全部進(jìn)行動(dòng)平衡試驗，消除隱患。裝至20B水泵，根據廠(chǎng)家提供的加固方案分別在水b)根據現場(chǎng)安裝人員介紹，發(fā)現本工程水泵泵泵的吸人喇叭口、泵體出水段的三個(gè)方向增設了支體和電機的水平度與垂直度找正方法上存在缺陷，撐拉桿，同時(shí)在水泵泵體的出水管段上部加裝了安裝過(guò)程中僅對水泵的垂直度進(jìn)行了測量,沒(méi)有進(jìn)X/YI/Z三個(gè)方向的振動(dòng)測點(diǎn)，水泵投運后運行情況行水泵聯(lián)軸器法蘭平面水平度的檢查(驗收規范要良好，振動(dòng)值為20 μm,最大值為40 μm,運行人求不大于0.05 mn/m [2)。另外，在循環(huán)水管道安裝員定期觀(guān)測其振動(dòng)及溫度都滿(mǎn)足設計要求。過(guò)程中，水管接口沒(méi)有和泵體自由對口施焊，導致10A循環(huán)水泵安裝的是維修更換后的20B水泵的管道法蘭與水泵泵體法蘭之間有2 mm的間隙，法蘭葉輪及泵體配件，投運后運行情況良好，調試人員緊固時(shí)可能使泵體受到外力而拉斜，不能保證水泵定期觀(guān)測其振動(dòng)及溫度都滿(mǎn)足設計要求。的垂直度。10B循環(huán)水泵剛安裝試運行，且水泵吸人喇叭c)水泵泵體部分連接螺栓等緊固件多次出現松口沒(méi)有裝設支撐拉桿前的最大振動(dòng)值為70 μm,運動(dòng)， 說(shuō)明在安裝過(guò)程中緊固件施工質(zhì)量差，沒(méi)有做行一段時(shí)間后發(fā)生葉輪罩母松動(dòng)掉落的故障，拆卸好防松動(dòng)措施。后檢查發(fā)現水泵的導流體導葉片和出口管段法蘭附3.4電儀 安裝與設計近均出現裂紋。測振傳感器接線(xiàn)安裝中出現了水平方向安裝到垂直方向，垂直方向安裝到水平方向的嚴重錯誤。3循環(huán)水 泵運行振動(dòng)原因分析另外，建議增加泵組振動(dòng)、電機電流、水泵出口壓3.1設計方面力報警保護。在循環(huán)水管道穿墻處一般要 設計管道套管，查3.5 水力方面閱電廠(chǎng)設計文件，發(fā)現本工程在管道穿墻處沒(méi)有設a)水泵進(jìn)口流速及壓力分布不均勻,存在壓力計套管，并且水泵出口與管道連接處也沒(méi)有設計伸脈動(dòng)、偏流等現象。根據現場(chǎng)情況調查了解，泵體縮節。由于此時(shí)安裝管道套管非常困難，所以試運喇叭口.上的導葉與水泵出口方向不- -致，會(huì )造成液行時(shí)在水泵出口與管道連接處增加了伸縮節，防止體擾流漩渦汽蝕而引起振動(dòng)。管道推力傳遞到泵體，起到了- -定的減振作用。b)非正常工況容易引起汽蝕，如水泵啟停、出3.2電機本體安裝方面口閥門(mén)啟閉、工況改變及事故停泵等造成管道內壓在電機安裝過(guò)程中測量電機聯(lián)軸器處的擺度為變化會(huì )引起水錘。如果進(jìn)水流道及流道導流體的設0.21 mm,此擺度值遠大于規范要求(電 力建設安裝計、施工與設備廠(chǎng)家要求不- -致，或者水泵吸入喇規范要求電機軸在聯(lián)軸器處測得的相對擺度值為:叭口淹沒(méi)深度不當，都將造成水泵吸人口進(jìn)水條件電機轉速在250 r/min以下為0.03 mm;電機轉速在惡化、出現漩渦、誘發(fā)汽蝕而引起泵體振動(dòng)。250 ~ 600 r/min為0.02 mm [1)。另外，電機安裝時(shí)3.6 調試方 面僅測量了聯(lián)軸器的外圓及張口值，并通過(guò)加薄鋼墊a)水泵出中國煤化工:止回蝶閥和MH.CNMHG片的方法調整到合格范圍，沒(méi)有按照廠(chǎng)家要求測量進(jìn)、排氣裝置，如來(lái)個(gè)妝永州余統要求進(jìn)行調電機水平度并調整在0.02 mm/m范圍內。試，水泵出口兩階段液控止回蝶閥的開(kāi)啟、關(guān)閉時(shí).64●山西電力2013年第2期間和開(kāi)度設定不合理，就不能有效地防止水泵啟停d)檢查水泵及電機整體水平度與垂直度，泵體時(shí)水錘的發(fā)生，會(huì )對水泵產(chǎn)生振動(dòng)，造成損壞。的水平度與垂直度和電機的水平度與垂直度是否-b)測振傳感器接線(xiàn)錯誤，調試檢查過(guò)程中也沒(méi)致，泵組軸線(xiàn)是否對中，電機擺度是否超過(guò)允許有認真核對，導致振動(dòng)測量值偏離了監測范圍。值,聯(lián)軸器連接之后晃度是否超過(guò)允許值。3.7運行方面e)檢查泵體螺栓緊固件的施工質(zhì)量,是否涂抹a)循環(huán)水泵電機在與水泵連接前雖然進(jìn)行了單防松動(dòng)劑或對緊固完的螺栓進(jìn)行了點(diǎn)焊。體試運行，但沒(méi)有進(jìn)行電機振動(dòng)值的測量檢查，電f)檢查流道導流體設計、施工是否符合廠(chǎng)家要求。機振動(dòng)是否合格不清楚;另電機運行時(shí)如果定子與g)檢查水泵出口伸縮節選型是否正確，安裝是轉子的磁力中心未對正或徑向氣隙差超過(guò)允許值,否正確，是否能起到傳力伸縮作用。均會(huì )造成磁力不平衡，電機軸的彎曲度超標也會(huì )引h)檢查泵體排空氣裝置是否處于正常工作狀態(tài)。起電機的振動(dòng)超標，因此應對電機進(jìn)行單體試運i)檢查循環(huán)水系統中是否在最高處設置有排空行，了解電機的運行性能。氣閥，檢查閥門(mén)工作良好并在啟動(dòng)時(shí)進(jìn)行排空氣。b)根據20B循環(huán)水泵試運行中出現的問(wèn)題以及j)檢查水泵出口管道兩階段液控止回蝶閥啟閉現場(chǎng)的情況了解，沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行水泵振動(dòng)、溫度等過(guò)程、時(shí)間設定是否滿(mǎn)足設計要求。就地測量，對異常情況及時(shí)分析處理是造成本次事k)加強對循環(huán)水泵運行的日常監控檢測，建立故的主要原因。南望電廠(chǎng)在循環(huán)水泵日常運行的監水泵運行定期巡檢制度，指定專(zhuān)人定時(shí)記錄每臺水控上不太規范，對運行中的循環(huán)水泵沒(méi)有定時(shí)巡檢泵的工作狀況，發(fā)現異常問(wèn)題及時(shí)分析處理，防止記錄，不能及時(shí)記錄每臺水泵的運行狀況。水泵帶病運行。4.3循環(huán)水 泵安裝及檢修注意事項4解決循環(huán)水泵 運行振動(dòng)的有關(guān)措施對10B水泵設備到達現場(chǎng)后進(jìn)行安裝、或其他4.1對現有 加固措施的建議水泵檢修時(shí)，注意以下幾點(diǎn)是非常重要的。a)在水泵吸人喇叭口三個(gè)方向裝設支撐桿，此a)檢查葉輪罩母固定螺栓是否可靠固定，要求措施能有效防止泵體的振動(dòng)，增加泵體的整體剛用不銹鋼焊條點(diǎn)焊。性。根據支撐桿設計安裝的位置及形式，安裝支撐b)檢查水泵導葉與水泵出口方向應該- -致。桿后，在保證不影響泵體水平、垂直度及對中的情c)檢查導流體與泵殼接觸應良好均勻。況下，對增強泵組的穩定性是有益的。d)檢查水泵葉輪室的防轉裝置要與水泵下殼體b)在水泵出水口管段三個(gè)方向裝設支撐，此措防轉裝 置順時(shí)針?lè )较蛳嘟?。施已制定，但目前?shí)際運行中沒(méi)有采用，分析本工e)檢查軸承套管要與泵筒接觸良好。程水泵的結構，電機與水泵為兩層混凝土基礎，所f)檢查轉子擺度應符合規范要求。泵組轉子擺以在泵體與電機中間設置支撐可以提高其承受水泵度測量分為電機單獨擺度和泵組連接擺度兩個(gè)出水反作用力及管道推力的能力，對防止泵體的振部分。首先測量電機轉子單獨擺度應不大于動(dòng)有較好的作用。同樣，根據支撐的設置位置及形0.02 mm/m，當擺度超過(guò)允許值時(shí)，一般用刮削絕式，認為在支撐桿安裝過(guò)程中保證不影響泵體水緣墊厚度的方法進(jìn)行調整;電機單獨擺度合格后，平、垂直度及對中的情況下，對增強泵組的穩定性連接機組靠背輪法蘭，測量調整泵組轉子擺度不大是有益的。于0.02 mm/m [3] 。4.2對解決循環(huán)水泵 運行振動(dòng)的建議g)檢查連接后聯(lián)軸器的晃度應不超過(guò)0.03 mm,a)對循環(huán)水泵電機進(jìn)行單體試運行，測試電機在使用磁性表座測量數據時(shí)支架生根要穩固，表座本體的振動(dòng)值是否滿(mǎn)足要求。如果不合格要進(jìn)行分離被測點(diǎn)越近數據越準確。析處理。4.4關(guān)于立式循環(huán)水泵賽龍軸承磨損問(wèn)題的處理b)檢驗水泵葉輪動(dòng)平衡、軸的彎曲度是否滿(mǎn)足建議要求。a)賽龍“中國煤化工只有0.34 ~c)對水泵及電機基礎施工質(zhì)量進(jìn)行檢查,基礎0.47 mm,要THCNMHG板二次澆灌是否密實(shí)、地腳螺栓有無(wú)松動(dòng)、基礎是并要有足夠的凱里叫壓力肥休uE和與泵軸之間否發(fā)生不均勻沉降。形成水膜，起到潤滑與冷卻作用。廠(chǎng)家對水泵軸承2013年4月李峻，等:立式循環(huán)水泵振動(dòng)大的故障分析冷卻潤滑水的要求為:過(guò)濾后的海水，每臺水泵流中的質(zhì)量監督;另外對運行中的水泵沒(méi)有進(jìn)行定期量為3 m/h，壓力為0.3 MPa，當壓力小于0.27 MPa巡檢并記錄水泵的運行狀態(tài)，及時(shí)掌握設備異常并時(shí)報警。南望電廠(chǎng)目前水泵軸承潤滑冷卻水的進(jìn)口采取有效的處理措施是造成設備損壞的重要因素。壓力表顯示為0.18 ~ 0.19 MPa,不能滿(mǎn)足設計要求。在立式水泵安裝、檢修中必須做好水泵、電機垂直b)除保證泵軸垂直度外還得檢查水泵軸頭的水度、水平度以及聯(lián)軸器中心的檢查調整，檢查電機平度在0.02 mn/m范圍內，必須保證水泵軸置于軸承與水泵轉子連接后的整體擺度應符合規范要求，同時(shí)保證所有連接件的可靠緊固并做好防松措施;水中心位置，防止泵軸偏心造成軸承的磨損。c)運行期間的振動(dòng)監測工作很重要，如果出現泵管道與水泵連接時(shí)必須自由對口，管道穿墻應設振動(dòng)超標，可能是軸承與泵軸之間間隙擴大，可以計管道套管和伸縮補償段;水泵運行中應做好振動(dòng)、在檢修期間測量泵軸與軸承之間的間隙，若發(fā)現軸溫度、壓力等參數以及賽龍軸承的定期監測，發(fā)現承與軸配合間隙擴大，必須盡早更換合格的軸承，異常及時(shí)分析解決，防止故障擴大造成嚴重后果。參考文獻:否則可能使泵軸不在軸承中心直線(xiàn)運轉，發(fā)生轉動(dòng)[1] 趙祝人，徐云泉,余曉明，等電力建設施工技術(shù)規范第3部分.部件與靜子部件摩擦。汽輪發(fā)電機組[ M].北京:中國電力出版社, 2012: 156- 167.2] 魯煥浩，俞杏梅，王偉民,等.電力建設施工質(zhì)量驗收及評價(jià)規5結束語(yǔ)程第3部分汽輪發(fā)電機組[M ].北京:中國電力出版社, 2009:158- 163.印度尼西亞南望2x300MW燃煤電廠(chǎng)循環(huán)水泵3] 康德.汽輪機設備安裝工藝學(xué)[M].北京:水利電力出版社，故障并損壞，主要原因是沒(méi)有控制好水泵安裝過(guò)程:1993: 232- 238.The Fault Analysis of the Vertical Circulating Pump' s Strong VibrationLI Jun, WANG Yan- -shan( Shanxi No. 4 Electric Power Construction Company of CEEC, Taiyuan, Shanxi 030001, China )Abstract: The vertical circulating pump is a kind of critical equipments in electric power industrial production. Whether thepump can operate steadily and its vibration is qualified is an important factor to evaluate the installation quality of a pump. Throughthe fault analysis and treatment discussion of the four vertical circulating pumps in the power plant of Rembang，Indonesia， thisarticle puts forward some points for attention about the installation and trial operation of the vertical circulating pump.Key words: vertical; circulating pump; vibration中國煤化工MHCNMH G●66●