消防水泵振動(dòng)超標(biāo)分析及調(diào)試

【摘要】水泵的振動(dòng)是評(píng)價(jià)水泵質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，振動(dòng)位移、振速的大小直接影響交工驗(yàn)收。本文通過(guò)某石化項(xiàng)目消防水泵振動(dòng)超標(biāo)的調(diào)試過(guò)程進(jìn)行總結(jié)，提出解決水泵振動(dòng)超標(biāo)的建議，為解決其他類(lèi)似水泵振動(dòng)超標(biāo)問(wèn)題提供參考。

【關(guān)鍵詞】水泵振動(dòng)；振動(dòng)分析

1、水泵振動(dòng)超標(biāo)工程的概況

1.1 工程概況

發(fā)生振動(dòng)超標(biāo)的消防水泵位于某石化工程的穩(wěn)高壓消防加壓泵站。消防加壓泵站設(shè)有消防水泵四臺(tái)，單臺(tái)電動(dòng)消防水泵流量為900m3/h，揚(yáng)程為120m，功率為500kW，轉(zhuǎn)速1480r/min。消防泵房的主要配管如圖-1所示：

1.2 水泵振動(dòng)第一次測(cè)試

消防水泵安裝完成后進(jìn)行驗(yàn)收測(cè)試，測(cè)試的相關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表-1。

本次測(cè)試振動(dòng)位移最大時(shí)為217μm。根據(jù)《泵的振動(dòng)測(cè)量與評(píng)價(jià)方法》和《泵的振動(dòng)測(cè)量與評(píng)價(jià)方法》的相關(guān)規(guī)定，振動(dòng)位移和振動(dòng)速度的轉(zhuǎn)換可按供水計(jì)算。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)消防水泵頻率測(cè)量，消防水泵的頻率為24.94Hz。計(jì)算得到消防水泵的振動(dòng)速度約為24.05mm/s，不能達(dá)到定貨規(guī)定水泵振動(dòng)速度≤2.8mm/s的要求，振動(dòng)測(cè)試不合格需要進(jìn)整改。

2、振動(dòng)超標(biāo)原因分析及調(diào)試

2.1 引起的水泵振動(dòng)超標(biāo)的原因

導(dǎo)致水泵產(chǎn)生振動(dòng)的原因較多，概括主要有四個(gè)方面的原因。

1）由電動(dòng)機(jī)振動(dòng)超標(biāo)引起的水泵振動(dòng)超標(biāo)；2）水泵基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不合理引起的水泵振動(dòng)超標(biāo)；3）水泵出入口管線引起的引起的水泵振動(dòng)超標(biāo)；4）水泵本身的質(zhì)量問(wèn)題引起的水泵振動(dòng)超標(biāo)。

2.2 第二次振動(dòng)測(cè)試，查找振動(dòng)超標(biāo)的原因

針對(duì)以上引起的水泵振動(dòng)超標(biāo)的原因，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行固定，將消防水泵自帶底座的空隙進(jìn)行水泥砂漿灌注，并核算水泵基礎(chǔ)重量。經(jīng)過(guò)整改后重新進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表-2：

消防水泵初期運(yùn)行振動(dòng)超標(biāo)較小，運(yùn)行大概70分鐘后振動(dòng)突然加大，最大時(shí)達(dá)到了180μm，消防水泵不能繼續(xù)進(jìn)行測(cè)試。

通過(guò)對(duì)這次泵振動(dòng)超標(biāo)的分析，電機(jī)和泵基礎(chǔ)振動(dòng)較小，遠(yuǎn)低于泵的振動(dòng)，因此排除引起消防水泵振動(dòng)超標(biāo)的下兩項(xiàng)原因：

●由電動(dòng)機(jī)振動(dòng)超標(biāo)引起的水泵振動(dòng)超標(biāo)；●泵基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不合理引起的水泵振動(dòng)超標(biāo)

2.2 第三次進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試，確定消防水泵振動(dòng)超標(biāo)的最終原因

通過(guò)第二次測(cè)試，排除了兩項(xiàng)泵振動(dòng)超標(biāo)因素，但還有兩個(gè)因素：

●泵出入口管道振動(dòng)引起水泵振動(dòng)超標(biāo)；●泵本身存在問(wèn)題而引起水泵振動(dòng)超標(biāo)

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)分析和動(dòng)平衡調(diào)試，判斷消防水泵振動(dòng)超標(biāo)的原因?yàn)樗米陨泶嬖趩?wèn)題。但更換消防水泵牽涉問(wèn)題過(guò)多，現(xiàn)場(chǎng)決定先不更換泵，改為對(duì)現(xiàn)有的進(jìn)出口管線配管進(jìn)行調(diào)整，以排除由于管線振動(dòng)引起消防水泵振動(dòng)超標(biāo)的可能，主要整體方案是減少?gòu)濐^和增加固定支撐。

同時(shí)對(duì)消防水泵入口管道作靜力分析和模態(tài)分析，以考核管道對(duì)泵嘴的作用力以及管道的固有頻率，模擬計(jì)算模型見(jiàn)圖-2所示。

通過(guò)模擬計(jì)算得到管線固有頻率為94～136Hz，管系的固有頻率遠(yuǎn)高于水泵的振動(dòng)頻率24.94Hz，不會(huì)引起共振發(fā)生。

現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)過(guò)對(duì)管線改動(dòng)后，再次對(duì)消防水泵進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表-3，振動(dòng)測(cè)設(shè)位置見(jiàn)圖-3所示。

此次測(cè)試，消防水泵運(yùn)行了大概30分鐘振動(dòng)位移測(cè)試結(jié)果基本在80μm以下，在30分鐘以后機(jī)泵的振動(dòng)加大，最大時(shí)達(dá)到了189微米。

通過(guò)此次測(cè)試得到泵出入口管道配管不是引起消防水泵振動(dòng)超標(biāo)的原因，消防水泵本身存在問(wèn)題。這個(gè)結(jié)論在消防水泵更換廠家后，重新進(jìn)行水泵振動(dòng)測(cè)試結(jié)果也得到了驗(yàn)證。

3、總結(jié)

更換消防水泵后，在相同測(cè)試條件下進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試，測(cè)試結(jié)果完全滿(mǎn)足振動(dòng)速度≤2.8mm/s的要求，水泵運(yùn)行完全正常，振動(dòng)和噪聲達(dá)標(biāo)，目前該水泵運(yùn)行平穩(wěn)。

通過(guò)消防水泵振動(dòng)超標(biāo)的調(diào)試過(guò)程進(jìn)行總結(jié)，得到以下經(jīng)驗(yàn)可供借鑒：

1.通過(guò)更換后的消防水泵經(jīng)過(guò)測(cè)試，其振動(dòng)速度不大于2mm/s，振動(dòng)指標(biāo)達(dá)到良好，因此可以確定泵入口管道流速在2m/s對(duì)泵的振動(dòng)不會(huì)產(chǎn)生影響。2.通過(guò)測(cè)試數(shù)據(jù)分析，在換泵前和換泵后，泵的振動(dòng)位移或振速都大于管線振幅或振速，因此可以得出泵主體振動(dòng)超標(biāo)是引起管線振動(dòng)過(guò)大的原因。在以后的設(shè)計(jì)、施工中若遇到以后問(wèn)題，建議在泵配管、泵設(shè)備本體等多方面分析查找。3.第三次測(cè)試前泵入口管線的2個(gè)90°彎頭取消并加固連接對(duì)改善泵的振動(dòng)影響可以忽略，此部分設(shè)計(jì)更改可以不進(jìn)行變更。4.在泵數(shù)據(jù)表和訂貨協(xié)議中，需要明確供貨商提供動(dòng)平衡測(cè)試數(shù)據(jù)，可以為以后換泵提供條件。本工程消防水泵在出廠時(shí)未能提供動(dòng)平衡數(shù)據(jù)，分析認(rèn)為該消防泵出廠前未做動(dòng)平衡測(cè)試。

參考文獻(xiàn)

[1] 《泵的振動(dòng)測(cè)量與評(píng)價(jià)方法》JB/T 8097-1999

[2] 《泵的振動(dòng)測(cè)量與評(píng)價(jià)方法》GB10889

作者簡(jiǎn)介

黃士永（1973～），男，遼寧鐵嶺人，長(zhǎng)期從事給排水設(shè)計(jì)工作，同時(shí)熟悉總圖專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)。