離心式水泵振動淺析

張向鋒，張向超，張廣軍

（河南煤化集團永銀化工實業(yè)有限公司，河南舞陽462400）

離心式水泵振動淺析

張向鋒，張向超，張廣軍

（河南煤化集團永銀化工實業(yè)有限公司，河南舞陽462400）

依據(jù)泵類的振動判斷標準，結(jié)合相關(guān)標準及工作經(jīng)驗討論了安裝、檢維修、操作等方面對離心泵振動的影響并提出了解決辦法。

離心式水泵；振動標準；評價方法；影響因素

1 離心式泵振動超標的危害

在化工生產(chǎn)中，泵類的使用很多，一般有清水泵、化工泵、污水泵、渣漿泵等，這些泵大多都屬于離心式。離心式泵在安裝、運行、維修中最容易出現(xiàn)的就是振動。振動不超標，一般不會對設(shè)備造成較大危害，如果超標，將嚴重影響設(shè)備的使用壽命，甚至會對生產(chǎn)造成不可彌補的結(jié)果。振動造成泵機組不能正常運行、引發(fā)電機和管路的振動、造成機毀人傷、造成軸承等零部件的損壞、造成連接部件松動、基礎(chǔ)裂紋或電機損壞、造成與水泵連接的管件或閥門松動及損壞、形成振動噪聲等。

2 泵類的振動級別及判定方法[1]

2.1 泵的振動測量與評價方法

泵的振動級別分為A、B、C、D 4級，D級為不合格。

按泵的中心高度和轉(zhuǎn)速把泵分為4類。臥式泵的中心高為由泵的軸線到泵的底座上平面間的距離（mm），立式泵沒有中心高度，取一個相當尺寸當做泵的中心高,即把立式泵的出口法蘭密封面到泵軸線間的投影距離，規(guī)定為相應中心高。

2.2 泵的振動評價方法

表1為泵的分類。

表1 泵的類別及轉(zhuǎn)速r/min

首先，按泵的中心標高和轉(zhuǎn)速查表2確定泵的類別，再根據(jù)泵的振動烈度級（振動速度的均方值，也即泵的振動速度的有效值）查表2得到評價泵的振動級別。

泵的振動評價方法如按表1為第一類的泵，用表2評價其振動級別。

3 影響泵類振動的因素分析

影響泵類振動的因素包括設(shè)計因素、制造因素、安裝因素、檢維修因素、操作因素等。對于使用者來說，能控制的主要是安裝因素、檢維修因素和操作因素。經(jīng)常出現(xiàn)的問題有聯(lián)軸器對中不良；地腳螺栓松動；轉(zhuǎn)子動平衡遭到破壞；軸承損壞；管路支架松動；共振；在水力方面是水泵進口流速和壓力分布不均勻，泵進出口工作液體的壓力脈動、液體繞流、偏流和脫流，非定額工況以及各種原因引起的水泵汽蝕等。為避免這些因素的出現(xiàn)，要從泵類安裝把關(guān)，做好日常的維護，運行中還要制定嚴格的巡檢操作規(guī)程，消除人為因素造成的振動。

表2 泵的振動烈度及振動級別

3.1 安裝要求[2]

（1）基礎(chǔ)的檢查復查?；炷粱A(chǔ)不得有裂紋、蜂窩、空洞、露筋等現(xiàn)象，基礎(chǔ)尺寸、強度應符合設(shè)計要求。

（2）基礎(chǔ)應做鏟麻面處理，麻點深度不小于10mm為宜，表面不得有油污和疏松層

（3）放置墊鐵或支持調(diào)整螺釘用的支撐板處的基礎(chǔ)表面應鏟平。

（4）預埋地腳螺栓螺紋和螺母表面的灌漿料應清理干凈并做防護。

（5）泵組可以采用墊鐵安裝或者無墊鐵安裝，采用的墊鐵必須符合相關(guān)標準的要求。泵組在初步找正合格后，宜在24 h內(nèi)進行地腳螺栓孔的灌漿。

（6）地腳螺栓孔灌漿層強度達到75%以上方可緊固螺栓。

（7）聯(lián)軸器的對中必須按照設(shè)備隨機技術(shù)文件中聯(lián)軸器的形式進行。

（8）二次灌漿宜在最終找正找平后的24 h內(nèi)進行，如不能在此時間段內(nèi)灌漿應該在灌漿前對泵的找正數(shù)據(jù)重新進行復核。

（9）與泵組連接的管道，應從泵組側(cè)開始安裝，并應先安裝管道支架，管道和閥門等的重量和附加力矩不應作用在泵組上。

（10）與泵組連接的管道及其支吊架安裝完畢后，應卸下接管上的法蘭螺栓，在自由狀態(tài)下所有螺栓應能在螺栓孔中順利通過。法蘭密封面間的平行度允許偏差、同軸度允許偏差不應超過表3的規(guī)定，配對法蘭在自由狀態(tài)下的間距，以能順利插入墊片的最小間距為宜。

表3 法蘭密封面的允許偏差

（11）泵組試車前，應對管道與泵組的連接法蘭進行最終連接檢查。在聯(lián)軸器上架設(shè)百分表監(jiān)視位移，然后，松開和擰緊法蘭螺栓進行觀測，其位移應符合以下規(guī)定：當轉(zhuǎn)速大于6 000 r/min時，位移值小于0.02mm；當轉(zhuǎn)速小于或等于6 000 r/min時，位移值小于0.05mm。

3.2 檢維修要求

在檢維修中，必須按照設(shè)備技術(shù)文件及相關(guān)的規(guī)范實施大、中、小修，避免出現(xiàn)維修不當造成振動加劇。

3.2.1 做好維修前的準備工作

維修前的準備工作主要包括：維修前的資料準備、工器具的準備、備品備件的準備、維修材料的準備及維修人員的準備等。（1）資料主要有設(shè)備說明書，相關(guān)的圖紙，運行數(shù)據(jù)，以往的安裝檢修記錄，維修計劃等。（2）工器具的準備主要是針對維修所需要的各種測量工具、鉗工工具等。（3）備品、備件主要是指針對相應的維修必須配備的機械密封、填料、各種密封圈等。（4）維修材料主要是在維修中所需的各種密封劑、清洗劑、擦拭設(shè)備零件的擦機布等。（5）維修人員一定要確定主導者及輔助者，主導者必須了解設(shè)備的結(jié)構(gòu)及維修計劃。

3.2.2 加強維修中的監(jiān)督管理

維修過程是決定維修質(zhì)量的關(guān)鍵因素。有的維修者為了圖省事、趕時間，會出現(xiàn)野蠻維修，造成零部件的人為損壞。該清洗的不清洗，該更換的不更換，該拆卸的不拆卸，整體的維修效果降低，嚴重者會出現(xiàn)適得其反的效果。維修者將拆卸下來的零件隨意放置，回裝的時候找不到零件。為了避免眾多的零部件拆卸后能夠恰當?shù)鼗匮b，一般對于有方向性的零部件在拆卸的時候都要做記號，以免裝反。有時會出現(xiàn)維修材料掉落在設(shè)備中的現(xiàn)象。數(shù)據(jù)為整個維修工作的關(guān)鍵，不能靠經(jīng)驗維修。

為此，必須提高維修人員的維修水平，養(yǎng)成良好的維修習慣，避免因人為因素造成震動不能消除。

3.3 操作因素

操作過程要按照操作規(guī)程的要求，不恰當?shù)牟僮鲿构苈饭舱瘛乐貨_擊、設(shè)備過載。操作中容易出現(xiàn)問題的主要有以下幾個方面。

（1）啟動時出口閥門未關(guān)閉。設(shè)備在啟動的瞬間，降壓啟動電流是正常運行時的3～5倍，直接啟動為正常運行時電流的6～8倍，故而，泵類，主要是離心泵在啟動的時候一定要注意出口閥門的開關(guān)情況。對于大型的泵類，為了避免啟動后閥門背壓太大造成閥門開啟困難，一般可以將閥門開啟在3～5度之間。

（2）出口閥門啟動太快或者太慢。一般規(guī)定設(shè)備啟動后3min之內(nèi)將出口閥門打開，避免出現(xiàn)設(shè)備內(nèi)長時間出現(xiàn)超壓現(xiàn)象。如果出口閥門開啟過快，必然造成介質(zhì)流動速度過快而形成嚴重的沖擊，如果沖擊達到管路的固有頻率就會出現(xiàn)共振現(xiàn)象。

（3）設(shè)備內(nèi)的氣體沒有排凈或者沒排氣。

（4）啟動高、低溫設(shè)備，一定要充分地預熱或者預冷。一般地，高溫設(shè)備控制為每小時溫升50℃以內(nèi)，預冷速度控制為每小時30℃以內(nèi)，避免溫度升降過快造成葉輪等通流部件出現(xiàn)較大的變形。

（5）離心泵類停車時要先關(guān)閉出口閥門然后停運設(shè)備，避免介質(zhì)倒流造成水錘現(xiàn)象。

（6）泵類啟動后，要注意揚程與運行壓力之間的關(guān)系，運行壓力不要過高或者過低。過高，造成介質(zhì)不能排出而形成振動；太低，容易造成超負荷運行。一般控制運行壓力在額定揚程附近。

4 結(jié)論

影響泵類振動的因素很多，對于使用者，要把握好安裝、檢維修及操作中的各個環(huán)節(jié)，避免出現(xiàn)振動影響設(shè)備的壽命，同時，運行中也要做好設(shè)備的監(jiān)測，防止設(shè)備在惡劣環(huán)境中運行?，F(xiàn)代化監(jiān)測工具的出現(xiàn)為設(shè)備良好運行的監(jiān)控及問題的判斷奠定了良好的基礎(chǔ)，也為設(shè)備工作者提供了有力的工具，確保了設(shè)備的良性運行，為設(shè)備安全長周期運行提供保證。

［1］GB10889－89泵的振動測量與評價方法

［2］SH 3541－2007石油化工泵組施工及驗收規(guī)范

Centrifugalpum psvibration analysis

ZHANg Xiang-feng,ZHANGXiang-chao,ZHANGGuang-jun
(Henan CoalChemicalGroup Chemicalyongyin industrialCo.Ltd.wuyang462400,China)

According to the pump vibration criteria,Combined with relevant standards and work experience to discuss the installation,inspection,maintenance,and operational aspects of centrifugal pump vibration factors,Propose solutions to a common approach to the impactpump vibration

centifugalpump;vibration standards;methodsofevaluation;influencing factors

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1009－1785(2012)06-0025-03

2012-02-10

張向鋒（1976年—），大專，助理工程師，長期從事化工設(shè)備管理及維修，任河南永銀化工實業(yè)有限公司動力分廠副廠長。