立式循环水泵振动问题的分析与处理

2015 ,25(2)韩立争立式循环水泵振动问题的分析与处理45立式循环水泵振动问题的分析与处理韩立争中国成达工程有限公司成都610041 .摘要结合某燃煤电站循环水泵 振动情况，多方面分析了振动原因。根据现场的处理结果，得出没有按照施工安装要求安放足够数量的垫铁和二次灌浆是导致振动超标的最主要因素。经过时间的检验，处理结果比较理想，并提出了建议。关键词立式循环水泵 振动分析处理现场服务是工程设计人员的必修课。不仅要求工程技术人员熟练掌握设计技术，还应具备分析和解决现场实际问题的能力。现以印尼某燃煤电站项目II 期工程两套机组循环水泵为例，谈谈解决振动过大问题的体会。每套机组配水泵2台,编号分别: 3A、3B、4A、4B,采用单元制供水,每套机组正常工况为2台并联运行。调试期间,3B泵在首次调试中就发现轴承振动严重超标，3A泵在首次机械试转2小时内振动情况符合标准要求，再次启动时，运行中突然振动增大、超标。循环水泵为立式斜流泵，单层基础安装，轴向推力由泵推力轴承承受，出口管位于安装基础图13B循环水泵及出口管路之上，见图1。其性能参数见表1。表1循环水泵性能 参数流量扬程.转速.效率NPSHaNPSHr轴功率电机功率最大轴向推力(m3/h)(m)( rpm)(%)(kW)(1710024. 574086. 22.17. 54572710131分析与处理措施上从电机单转很容易看出，调平对于振动影响非转动设备的振动问题通常不是由单--因素引常明显。根据第--次电机单转记录(电机驱动端起，而是多重因素。例如:水平度(垂直度)、对法兰处测振值)，脱开联轴器，3B 泵电机单转最高中、汽蚀、设备加工制造等。3. 1mm/s (后来3A电机单转最高1. 8mm/s)。在从表1可知，NPSHa比NPSHr大得较多, 3A后期复查安装底板水平度时得到了印证。3A 水平泵、3B泵在调试期间，进水池水位正常，泵内无度最高相差0.40mm/m,3B泵水平度最高相差异常响动，出口压力与电机电流无明显波动，因0.90mm/m,均已远超出泵厂要求的0.05mm/m。此可以确定3A泵、3B泵均未发生汽蚀。这样导致3B泵在首次机械试转振动值非常高，达对循环水泵振动问题进行分析,并提出解决8.0mm/s，已远超出文献1中C级(4. 5mm/s)要的方法和措施。求,1.1 调平和对中中国煤化工。行调平，机械试转振调平和对中是最容易被想到的解决振动问题MHCNMHG动值o.5mm/s，说明小十皮是导致3B泵振动超标的措施，也是相对较容易实施的处理方法。实际的主要因素之- -。*韩立争:工程师。2008年毕业于华北水利水电大学流体机械及工程专业。主要从事化工、火电站等工程项目中转动设备(泵类、风机及汽轮机等)的选型及故障分析与处理等工作。联系电话: (028) 65531519, E - mail:: hanlizheng@ chengda. com。46CHEMICAL ENGINEERING DESIGN化.工设计2015 ,25(2)对中也会影响振动，经现场多次复查3B泵,安装不慎，将32对垫铁安放在安装底板下,发现对中值基本都满足要求。因此,对中不是影而是仅设置了其中8对垫铁,是引发振动的另-一个响3B循环水泵振动大的主要因素。主要原因。在开凿基础之前，用合像水平仪复测1.2 管路系统的整改3A泵与3B泵安装底板平整度时发现整块底板上表循环水泵采用吐出管位于安装基础之上的结面高低不平，应该是泵运行过程中垫铁布置不合构，考虑到管路应力会影响泵的水平度与同心度.理、基础灌浆不符合标准要求以及反复机械试转进而引起较大的振动12.3。现场通过水准仪测量,共同作用所致。3B泵出口管路水平直管段(总长9.51m), 上下偏现场将4台循环水泵基础开凿后,根据实际情移量最大64mm，,左右17mm,说明出口管上下和.况重新设置平垫铁支撑和32对斜垫铁,并将地脚左右方向均存在偏移,即出口管与管路系统的连螺栓与基础内钢筋、垫铁组进行了点焊处理，重接不是自由对口。因此，现场对3B泵外部管路系新二次灌浆、养护。统进行了较为彻底的调整:以泵出口法兰为基准,基础整改后3A泵、3B泵振动值分别为向地管方向逐段调整管路，保证各连接法兰面对4.3mm/s、4.8mn/s,说明未按照要求设置足够数正，上紧螺栓时无附加扭矩(以百分表读数实时量的垫铁与二次灌浆是导致振动超标的主要因素。监测)，试图消除安装误差引起的出口管路应力。经过调平、对中、出口管路调整、垫铁与基根据测振结果，调整后比之前最大振动值略有降.础灌浆整改后,3A、3B振动值虽然较整改前降低低，从6. 5mm/s降至6. 2mm/s,说明外部管路系了很多，但3A泵仅达到文献1要求的C级统会对循环水泵振动产生- -定影响，但不是主要(4.5mm/s)，即合格。3B泵振动值不合格。4A的影响因素。泵、4B泵在垫铁与基础灌浆整改后，振动值均在另外，循环水泵出口段到液控蝶阀管路长度2. 8mm/s左右，即基本达到了文献1要求的B级约2m，管径DN1100,其中心线、与中心线正交方(2. 8mm/s)。对比4台泵振动情况,在最初的反复向限位分别为:泵侧由泵体出口管承担,阀侧由调平、对中和调整管路过程中, 3A、3B曾多次机液控蝶阀支座承受。参考该项目1期工程,虽然循械试转、测振，由于最主要因素没有消除,泵振环水泵出口至单元母管距离很短(不超过1.5m)，动始终偏大，导致安装底板在此过程中严重变形,但在软连接后仍设置有竖向支撑,出口管的限位泵的导轴承磨损加速，轴套与轴承间隙加大。因与“穿墙管”类似。另外,考察同样在印尼的另此，尽管对3A、3B进行了相对彻底的整改，但振两个电站，循环水泵出口管路均设置为“穿墙管”动值依然不理想，刚度3A泵整体机械试转次数少形式，即出口管路在中心线方向、与中心线正交于3B泵，对安装底板与轴承的损坏相对较小，导.的平面范围内都有限位。因此,项目I1期工程这致其振动值优于3B泵。以3B泵为例，各阶段振种将力和弯矩直接附加在泵体出口管上的做法,动值见表2。是否会导致振动有待进一一步 研究。表2 3B 循环水泵各阶段振动值汇总表(mm/s)1.3基础整改首次机出口重新设置.连续运行调平后管路垫铁、二次在反复调平、对中,试转过程中, 3B泵出现械试转调整后灌浆后5个月后一个地脚螺栓上移的现象，上移量约25mm。对其8.06.56.24.85.2它没有上移的地脚螺栓进行检查，发现大部分地脚螺栓均存在不同程度上移现象。将3A、3B基础从表2可知，随着设备的连续运行, 3B泵振凿开检查，发现二次灌浆情况不好。最初的二次动值呈现逐渐增大的趋势,在大修时需彻底检查、灌浆应该分两次进行，分层部位由于没有将内部更换中国煤化工4B泵在首次机械试转杂物、尘土及泥沙等清理干净，在开凿时上部灌前,MYHCNMHGI浆的问题整改完毕,浆层成大块状脱落，灌浆块结合面沾满泥沙等。其安装底板受到的影响很小，轴套与导轴承未受3B泵上移量最大地脚螺栓的灌浆孔内没有全部灌到任何损坏， 因而启动后振动情况良好。满浆料，残留有木模板与杂物，灌浆孔内残留了1.4设备本身 .很大空间，致使地脚螺栓没有被固定牢固。其它项目循环水泵曾出现因简体刚度不够,2015 ,25(2)韩立争立式循环水泵振动问题的分析与处理47刚性不足，在外力作用下发生位移和变形，造成较新的设计，在国内其它类似规格的泵型中亦不多上下简体同心度改变5.1。即使在筒体强度满足静见。因此，在安装，调试和使用时应对运行情况给态载荷条件而裕量不足时，因为循环水泵出水管予更多关注， 及时发现问题，消除事故隐患。直接与外部管路相连，启动后会产生额外的竖向2结语静载荷以及管路中心线方向的动载荷作用于简体,造成对简体的“拉扯”，使简体发生位移和变形。(1) 如在电机单转时已经发现振动值偏大或4A、4B泵振动不大，但在泵运行时，泵外筒超标，应立即分析原因并及时找到处理措施，而体同样存在明显的手感“晃动”，而电机端“晃不应该持侥幸心理继续进行机械试转，使问题扩动”更为显著。综合考虑，循环水泵正常运行时大化。出现的这种“晃动”应与以下因素有关:(2)通过复查调平、对中，发现影响3B泵振(1)项目II期工程4台循环水泵均为电机与 动的主要因素之一 是水平度不满足要求，对中不泵公用基础的安装方式，即泵与电机的重量全部是主要影响因素。施加与安装垫板.上，泵重约16t,电机约7.5t。另(3) 泵出口管路安装偏移量大，两法兰连接外，泵设有独立推力轴承部件，安装基础以上总不是自由对口，即存在管路应力不是振动的主要高度有5. 9m，即基础以上泵体过高。泵简体由钢诱发因素;而直接将出口管路的力和弯矩直接附板卷制焊接而成，厚度为11mm，在此重量、高度加在泵体出口管上的设计，是否会对泵的运行产下，泵筒体刚度是否完全满足要求有待核实。对生影响有待验证。比项目I期工程，4台循环水泵的安装方式、泵筒(4)没有按照施工安装要求安放足够数量的体钢板厚度与II期相同，但其支撑底板与加强肋垫铁和二次灌浆是导致振动超标的最主要因素。板的厚度远超过II 期，因无独立推力轴承部件,因此，在循环水泵的施工、安装过程中，应严格基础以上高度只有3. 5m,电机重6. 5t,电机驱动控制关键节点，避免因不规范操作导致返工，重端法兰处振动值均在1. 5mmn/s以内(图2)。复工作量大，延误工期。(5)基础以上泵体过高，转速偏高，加之泵与电机重量大，导致泵体始终存在“ 晃动”。泵筒体刚度是否完全满足循环水泵启动后工况的要求有待进一步核实。因此，应尽量避免采用单层基础、基础以上高度过高、转速较高的设计，如需采用这种结构，应注意核算刚度，以保证泵承力结构的稳定性与可靠性。(6)结合基础灌浆与设置垫铁的情况，3A泵在最初调试运行几小时后出现振动值突然增大，应该是基础内部因泵运行而发生了变化，导致水.平度等迅速恶化所致。参考文献图2项目 I期工程循环水泵筒体与支撑板1 JB/T 8097 - 1999. 泵的振动测量与评价方法[S].(2)现场对3B泵出口管路进行了调整,振动2侯振字, 屈世栋.循环水泵振动原因分析与解决措施[J].值没有明显降低。而对于泵出水管直接承受外部化工机械。7010(5). 666 - 667.管路系统的力与力矩这一点，现场未进行整改、中国煤化工<泵振动大的故障分析[].处理，是否会对泵体“晃动”或使泵振动加剧有MHCNMHG6.待验证。4朱澄.火电厂循环水泵振动原因分析与处理措施[J].(3)对比项目II期工程循环水泵制造厂其它的中国新技术新产品，2013， N0.08 (上): 108 - 109.(收稿日期2015-01 -15)业绩，转速大多在590rpm、375rpm。740rpm是- -种