2015 ,25(2)韓立爭立式循環(huán)水泵振動(dòng)問題的分析與處理45立式循環(huán)水泵振動(dòng)問題的分析與處理韓立爭中國成達(dá)工程有限公司成都610041 .摘要結(jié)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(jù)現(xiàn)場的處理結(jié)果，得出沒有按照施工安裝要求安放足夠數(shù)量的墊鐵和二次灌漿是導(dǎo)致振動(dòng)超標(biāo)的最主要因素。經(jīng)過時(shí)間的檢驗(yàn)，處理結(jié)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(xiàn)場服務(wù)是工程設(shè)計(jì)人員的必修課。不僅要求工程技術(shù)人員熟練掌握設(shè)計(jì)技術(shù)，還應(yīng)具備分析和解決現(xiàn)場實(shí)際問題的能力。現(xiàn)以印尼某燃煤電站項(xiàng)目II 期工程兩套機(jī)組循環(huán)水泵為例，談?wù)劷鉀Q振動(dòng)過大問題的體會(huì)。每套機(jī)組配水泵2臺(tái),編號(hào)分別: 3A、3B、4A、4B,采用單元制供水,每套機(jī)組正常工況為2臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行。調(diào)試期間,3B泵在首次調(diào)試中就發(fā)現(xiàn)軸承振動(dòng)嚴(yán)重超標(biāo)，3A泵在首次機(jī)械試轉(zhuǎn)2小時(shí)內(nèi)振動(dòng)情況符合標(biāo)準(zhǔn)要求，再次啟動(dòng)時(shí)，運(yùn)行中突然振動(dòng)增大、超標(biāo)。循環(huán)水泵為立式斜流泵，單層基礎(chǔ)安裝，軸向推力由泵推力軸承承受，出口管位于安裝基礎(chǔ)圖13B循環(huán)水泵及出口管路之上，見圖1。其性能參數(shù)見表1。表1循環(huán)水泵性能 參數(shù)流量揚(yáng)程.轉(zhuǎn)速.效率NPSHaNPSHr軸功率電機(jī)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(jī)單轉(zhuǎn)很容易看出，調(diào)平對(duì)于振動(dòng)影響非轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的振動(dòng)問題通常不是由單--因素引常明顯。根據(jù)第--次電機(jī)單轉(zhuǎn)記錄(電機(jī)驅(qū)動(dòng)端起，而是多重因素。例如:水平度(垂直度)、對(duì)法蘭處測振值)，脫開聯(lián)軸器，3B 泵電機(jī)單轉(zhuǎn)最高中、汽蝕、設(shè)備加工制造等。3. 1mm/s (后來3A電機(jī)單轉(zhuǎn)最高1. 8mm/s)。在從表1可知，NPSHa比NPSHr大得較多, 3A后期復(fù)查安裝底板水平度時(shí)得到了印證。3A 水平泵、3B泵在調(diào)試期間，進(jìn)水池水位正常，泵內(nèi)無度最高相差0.40mm/m,3B泵水平度最高相差異常響動(dòng)，出口壓力與電機(jī)電流無明顯波動(dòng)，因0.90mm/m,均已遠(yuǎn)超出泵廠要求的0.05mm/m。此可以確定3A泵、3B泵均未發(fā)生汽蝕。這樣導(dǎo)致3B泵在首次機(jī)械試轉(zhuǎn)振動(dòng)值非常高，達(dá)對(duì)循環(huán)水泵振動(dòng)問題進(jìn)行分析,并提出解決8.0mm/s，已遠(yuǎn)超出文獻(xiàn)1中C級(jí)(4. 5mm/s)要的方法和措施。求,1.1 調(diào)平和對(duì)中中國煤化工。行調(diào)平，機(jī)械試轉(zhuǎn)振調(diào)平和對(duì)中是最容易被想到的解決振動(dòng)問題MHCNMHG動(dòng)值o.5mm/s，說明小十皮是導(dǎo)致3B泵振動(dòng)超標(biāo)的措施，也是相對(duì)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(jī)械及工程專業(yè)。主要從事化工、火電站等工程項(xiàng)目中轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備(泵類、風(fēng)機(jī)及汽輪機(jī)等)的選型及故障分析與處理等工作。聯(lián)系電話: (028) 65531519, E - mail:: hanlizheng@ chengda. com。46CHEMICAL ENGINEERING DESIGN化.工設(shè)計(jì)2015 ,25(2)對(duì)中也會(huì)影響振動(dòng)，經(jīng)現(xiàn)場多次復(fù)查3B泵,安裝不慎，將32對(duì)墊鐵安放在安裝底板下,發(fā)現(xiàn)對(duì)中值基本都滿足要求。因此,對(duì)中不是影而是僅設(shè)置了其中8對(duì)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。在開鑿基礎(chǔ)之前，用合像水平儀復(fù)測1.2 管路系統(tǒng)的整改3A泵與3B泵安裝底板平整度時(shí)發(fā)現(xiàn)整塊底板上表循環(huán)水泵采用吐出管位于安裝基礎(chǔ)之上的結(jié)面高低不平，應(yīng)該是泵運(yùn)行過程中墊鐵布置不合構(gòu)，考慮到管路應(yīng)力會(huì)影響泵的水平度與同心度.理、基礎(chǔ)灌漿不符合標(biāo)準(zhǔn)要求以及反復(fù)機(jī)械試轉(zhuǎn)進(jìn)而引起較大的振動(dòng)12.3?，F(xiàn)場通過水準(zhǔn)儀測量,共同作用所致。3B泵出口管路水平直管段(總長9.51m), 上下偏現(xiàn)場將4臺(tái)循環(huán)水泵基礎(chǔ)開鑿后,根據(jù)實(shí)際情移量最大64mm，,左右17mm,說明出口管上下和.況重新設(shè)置平墊鐵支撐和32對(duì)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(tǒng)的連螺栓與基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋、墊鐵組進(jìn)行了點(diǎn)焊處理，重接不是自由對(duì)口。因此，現(xiàn)場對(duì)3B泵外部管路系新二次灌漿、養(yǎng)護(hù)。統(tǒng)進(jìn)行了較為徹底的調(diào)整:以泵出口法蘭為基準(zhǔn),基礎(chǔ)整改后3A泵、3B泵振動(dòng)值分別為向地管方向逐段調(diào)整管路，保證各連接法蘭面對(duì)4.3mm/s、4.8mn/s,說明未按照要求設(shè)置足夠數(shù)正，上緊螺栓時(shí)無附加扭矩(以百分表讀數(shù)實(shí)時(shí)量的墊鐵與二次灌漿是導(dǎo)致振動(dòng)超標(biāo)的主要因素。監(jiān)測)，試圖消除安裝誤差引起的出口管路應(yīng)力。經(jīng)過調(diào)平、對(duì)中、出口管路調(diào)整、墊鐵與基根據(jù)測振結(jié)果，調(diào)整后比之前最大振動(dòng)值略有降.礎(chǔ)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,說明外部管路系了很多，但3A泵僅達(dá)到文獻(xiàn)1要求的C級(jí)統(tǒng)會(huì)對(duì)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(chǔ)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度2. 8mm/s左右，即基本達(dá)到了文獻(xiàn)1要求的B級(jí)約2m，管徑DN1100,其中心線、與中心線正交方(2. 8mm/s)。對(duì)比4臺(tái)泵振動(dòng)情況,在最初的反復(fù)向限位分別為:泵側(cè)由泵體出口管承擔(dān),閥側(cè)由調(diào)平、對(duì)中和調(diào)整管路過程中, 3A、3B曾多次機(jī)液控蝶閥支座承受。參考該項(xiàng)目1期工程,雖然循械試轉(zhuǎn)、測振，由于最主要因素沒有消除,泵振環(huán)水泵出口至單元母管距離很短(不超過1.5m)，動(dòng)始終偏大，導(dǎo)致安裝底板在此過程中嚴(yán)重變形,但在軟連接后仍設(shè)置有豎向支撐,出口管的限位泵的導(dǎo)軸承磨損加速，軸套與軸承間隙加大。因與“穿墻管”類似。另外,考察同樣在印尼的另此，盡管對(duì)3A、3B進(jìn)行了相對(duì)徹底的整改，但振兩個(gè)電站，循環(huán)水泵出口管路均設(shè)置為“穿墻管”動(dòng)值依然不理想，剛度3A泵整體機(jī)械試轉(zhuǎn)次數(shù)少形式，即出口管路在中心線方向、與中心線正交于3B泵，對(duì)安裝底板與軸承的損壞相對(duì)較小，導(dǎo).的平面范圍內(nèi)都有限位。因此,項(xiàng)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)值見表2。是否會(huì)導(dǎo)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(chǔ)整改首次機(jī)出口重新設(shè)置.連續(xù)運(yùn)行調(diào)平后管路墊鐵、二次在反復(fù)調(diào)平、對(duì)中,試轉(zhuǎn)過程中, 3B泵出現(xiàn)械試轉(zhuǎn)調(diào)整后灌漿后5個(gè)月后一個(gè)地腳螺栓上移的現(xiàn)象，上移量約25mm。對(duì)其8.06.56.24.85.2它沒有上移的地腳螺栓進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)大部分地腳螺栓均存在不同程度上移現(xiàn)象。將3A、3B基礎(chǔ)從表2可知，隨著設(shè)備的連續(xù)運(yùn)行, 3B泵振鑿開檢查，發(fā)現(xiàn)二次灌漿情況不好。最初的二次動(dòng)值呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢,在大修時(shí)需徹底檢查、灌漿應(yīng)該分兩次進(jìn)行，分層部位由于沒有將內(nèi)部更換中國煤化工4B泵在首次機(jī)械試轉(zhuǎn)雜物、塵土及泥沙等清理干凈，在開鑿時(shí)上部灌前,MYHCNMHGI漿的問題整改完畢,漿層成大塊狀脫落，灌漿塊結(jié)合面沾滿泥沙等。其安裝底板受到的影響很小，軸套與導(dǎo)軸承未受3B泵上移量最大地腳螺栓的灌漿孔內(nèi)沒有全部灌到任何損壞， 因而啟動(dòng)后振動(dòng)情況良好。滿漿料，殘留有木模板與雜物，灌漿孔內(nèi)殘留了1.4設(shè)備本身 .很大空間，致使地腳螺栓沒有被固定牢固。其它項(xiàng)目循環(huán)水泵曾出現(xiàn)因簡體剛度不夠,2015 ,25(2)韓立爭立式循環(huán)水泵振動(dòng)問題的分析與處理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(shè)計(jì)，在國內(nèi)其它類似規(guī)格的泵型中亦不多上下簡體同心度改變5.1。即使在筒體強(qiáng)度滿足靜見。因此，在安裝，調(diào)試和使用時(shí)應(yīng)對(duì)運(yùn)行情況給態(tài)載荷條件而裕量不足時(shí)，因?yàn)檠h(huán)水泵出水管予更多關(guān)注， 及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，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(jié)語靜載荷以及管路中心線方向的動(dòng)載荷作用于簡體,造成對(duì)簡體的“拉扯”，使簡體發(fā)生位移和變形。(1) 如在電機(jī)單轉(zhuǎn)時(shí)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)振動(dòng)值偏大或4A、4B泵振動(dòng)不大，但在泵運(yùn)行時(shí)，泵外筒超標(biāo)，應(yīng)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(jī)端“晃不應(yīng)該持僥幸心理繼續(xù)進(jìn)行機(jī)械試轉(zhuǎn)，使問題擴(kuò)動(dòng)”更為顯著。綜合考慮，循環(huán)水泵正常運(yùn)行時(shí)大化。出現(xiàn)的這種“晃動(dòng)”應(yīng)與以下因素有關(guān):(2)通過復(fù)查調(diào)平、對(duì)中，發(fā)現(xiàn)影響3B泵振(1)項(xiàng)目II期工程4臺(tái)循環(huán)水泵均為電機(jī)與 動(dòng)的主要因素之一 是水平度不滿足要求，對(duì)中不泵公用基礎(chǔ)的安裝方式，即泵與電機(jī)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(jī)約7.5t。另(3) 泵出口管路安裝偏移量大，兩法蘭連接外，泵設(shè)有獨(dú)立推力軸承部件，安裝基礎(chǔ)以上總不是自由對(duì)口，即存在管路應(yīng)力不是振動(dòng)的主要高度有5. 9m，即基礎(chǔ)以上泵體過高。泵簡體由鋼誘發(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(shè)計(jì)，是否會(huì)對(duì)泵的運(yùn)行產(chǎn)下，泵筒體剛度是否完全滿足要求有待核實(shí)。對(duì)生影響有待驗(yàn)證。比項(xiàng)目I期工程，4臺(tái)循環(huán)水泵的安裝方式、泵筒(4)沒有按照施工安裝要求安放足夠數(shù)量的體鋼板厚度與II期相同，但其支撐底板與加強(qiáng)肋墊鐵和二次灌漿是導(dǎo)致振動(dòng)超標(biāo)的最主要因素。板的厚度遠(yuǎn)超過II 期，因無獨(dú)立推力軸承部件,因此，在循環(huán)水泵的施工、安裝過程中，應(yīng)嚴(yán)格基礎(chǔ)以上高度只有3. 5m,電機(jī)重6. 5t,電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，避免因不規(guī)范操作導(dǎo)致返工，重端法蘭處振動(dòng)值均在1. 5mmn/s以內(nèi)(圖2)。復(fù)工作量大，延誤工期。(5)基礎(chǔ)以上泵體過高，轉(zhuǎn)速偏高，加之泵與電機(jī)重量大，導(dǎo)致泵體始終存在“ 晃動(dòng)”。泵筒體剛度是否完全滿足循環(huán)水泵啟動(dòng)后工況的要求有待進(jìn)一步核實(shí)。因此，應(yīng)盡量避免采用單層基礎(chǔ)、基礎(chǔ)以上高度過高、轉(zhuǎn)速較高的設(shè)計(jì)，如需采用這種結(jié)構(gòu)，應(yīng)注意核算剛度，以保證泵承力結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與可靠性。(6)結(jié)合基礎(chǔ)灌漿與設(shè)置墊鐵的情況，3A泵在最初調(diào)試運(yùn)行幾小時(shí)后出現(xiàn)振動(dòng)值突然增大，應(yīng)該是基礎(chǔ)內(nèi)部因泵運(yùn)行而發(fā)生了變化，導(dǎo)致水.平度等迅速惡化所致。參考文獻(xiàn)圖2項(xiàng)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(píng)價(jià)方法[S].(2)現(xiàn)場對(duì)3B泵出口管路進(jìn)行了調(diào)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].值沒有明顯降低。而對(duì)于泵出水管直接承受外部化工機(jī)械。7010(5). 666 - 667.管路系統(tǒng)的力與力矩這一點(diǎn)，現(xiàn)場未進(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(duì)泵體“晃動(dòng)”或使泵振動(dòng)加劇有MHCNMHG6.待驗(yàn)證。4朱澄.火電廠循環(huán)水泵振動(dòng)原因分析與處理措施[J].(3)對(duì)比項(xiàng)目II期工程循環(huán)水泵制造廠其它的中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2013， N0.08 (上): 108 - 109.(收稿日期2015-01 -15)業(yè)績，轉(zhuǎn)速大多在590rpm、375rpm。740rpm是- -種