射水泵振動原因分析及解決措施

車富生（中國石油玉門油田分公司水電廠，甘肅 酒泉 735000）

射水泵振動原因分析及解決措施

車富生（中國石油玉門油田分公司水電廠，甘肅 酒泉 735000）

振動是評價水泵運行可靠性的一個重要指標。振動超標不僅影響泵組的正常工作，而且危害到了機組的安全運行。我廠六期#1機兩臺射水泵自換泵投運以來一直存在泵軸承振動超標的問題。結合影響水泵振動的各種因素，經(jīng)現(xiàn)場逐項排查、逐一確認，最終解決了射水泵的振動問題。

射水泵；振動；管道應力

1 問題描述

2013年我廠六期#1機射水抽汽系統(tǒng)改造中將#1、2射水泵更換為200s42型泵，由外來承包商負責安裝。兩臺射水泵自安裝投運以來一直存在振動超標的問題，現(xiàn)場測量振動值0.06～0.15mm，超出相應軸承振動的規(guī)定。射水泵運行過程中進口管線、進口閥門及周邊地面都會有明顯的振動。

2 影響水泵振動的因素

實際生產(chǎn)當中引起水泵的振動有多方面的因素。泵軸一般與電機軸直接相連，這就使泵的動態(tài)性能和電機的動態(tài)性能相互干涉；高速旋轉(zhuǎn)部件多，動、靜平衡不能滿足要求；與流體作用的部件受水流狀況影響較大；流體運動本身的復雜性，也是限制泵動態(tài)性能穩(wěn)定性的一個因素。對引起泵振動的原因分析如下

2.1 電機

電機結構件松動，軸承定位裝置松動，鐵芯硅鋼片過松，軸承因磨損而導致支撐剛度下降，會引起振動。質(zhì)量偏心，轉(zhuǎn)子彎曲或質(zhì)量分布問題導致的轉(zhuǎn)子質(zhì)量分布不均，造成靜、動平衡量超標。

2.2 零部件間的配合

電機軸和泵軸的中心不一致；動、靜零部件之間的間隙的超標等。

2.3 聯(lián)軸器

聯(lián)軸器連接螺栓的周向間距不良，對稱性被破壞；聯(lián)軸器錐面度超差；聯(lián)軸器靜平衡或動平衡不好；彈性銷和聯(lián)軸器的配合過緊，使彈性柱銷失去彈性調(diào)節(jié)功能造成聯(lián)軸器不能很好地對中；聯(lián)軸器與軸的配合間隙太大；聯(lián)軸器減震圈的機械磨損導致其配合性能下降；聯(lián)軸器上使用的傳動螺栓質(zhì)量互相不等。

2.4 軸承及潤滑

軸承的剛度太低，間隙過大，而使用中軸承的磨損，則會使軸的縱向竄動振動以及彎曲振動同時加劇。潤滑油選型不當、變質(zhì)、雜質(zhì)含量超標及潤滑管道不暢而導致的潤滑故障，都會造成軸承工況惡化，引發(fā)振動。

2.5 泵軸

軸剛度不足，撓度太大，以及運行中產(chǎn)生的偏心，會導致軸的彎曲振動。

2.6 葉輪

葉輪制造質(zhì)量不合格，造成的葉輪質(zhì)量偏心，以及使用中葉輪口環(huán)與泵體之間、軸套與襯套之間存在機械摩擦，這些將會加劇泵的振動。

2.7 基礎及泵的底座

基礎的作用主要是把設備固定在一定位置上使它承受設備的全部重力和運轉(zhuǎn)中所產(chǎn)生的動負荷，并吸收和隔離設備所產(chǎn)生的振動，防止發(fā)生共振現(xiàn)象。如果水泵基礎松動，就會引起水泵振動。另外，基礎地腳螺栓松動，對水泵底座約束力降低，會使水泵振動加劇。

2.8 管道及其安裝固定

泵的進出口管道支吊架不良，造成管道下壓在泵體上，使得泵體和電機的對中性破壞；管道在安裝過程中較勁太大，進出口管路與泵連接時內(nèi)應力大；泵體內(nèi)有異物；管路不暢，如出水口有氣囊；出口門閥板脫落，或沒有開啟；進水管有進氣，流場不均，壓力波動。這些原因都會直接或者間接地導致泵和管路的振動。

2.9 水泵自身的因素

進水管渦流；葉輪內(nèi)部漩渦的發(fā)生及消失；閥門半開造成漩渦而產(chǎn)生的振動；汽蝕；水在泵體中流動，對泵體會有摩擦和沖擊，造成振動。

3 振動原因確認及消除

根據(jù)以上引起水泵振動的各種因素，我們在現(xiàn)場采取了逐項排查、逐一確認的原則，通過觀察、測量、更換零部件的方法來確定引起射水泵振動超標的因素。

3.1 解射水泵靠背輪螺栓，電機空載運行，電機振動合格；

3.2 解體水泵，對泵軸彎曲度，動靜部件間隙進行了測量，均滿足要求，檢查軸承并進行了更換，對葉輪進行外觀檢查；組裝過程中調(diào)整葉輪位置，使其處于泵體中心，避免葉輪與泵體的摩擦及水流的影響，調(diào)整軸承壓蓋間隙，使其對軸承室有足夠的緊力，調(diào)整泵蓋間隙，使其與葉輪之間保持適當?shù)拈g隙；

3.3 檢查聯(lián)軸器、聯(lián)軸器螺栓及減震圈，確保其完好；復測射水泵與電機中心；

3.4 檢查確認上述內(nèi)容后對水泵進行了試運，水泵振動值雖有減小，但仍然超標，電機振動無異常；測量底座振動基本合格；

3.5 檢查水泵進出口管線支吊架，無異常；切斷水泵進口管，更換射水泵入口門，并敲除緊固進口管的水泥蓋板后再次試運行，水泵振動值降低，滿足振動要求，同時水泵進口管線及周圍地面振動也基本消除。

4 結語

4.1 #1機兩臺射水泵產(chǎn)生振動的真正原因是安裝水泵時進出口管與水泵連接時采取了借法蘭強行連接的方式，進出口管道應力未消除，與泵之間較勁，從而在泵工作中引起了振動。

4.2 水泵在安裝進出口管以前，要進行水泵的找正，確定泵體的位置，使泵體處于自由狀態(tài)下。管道與泵連接后，應復檢泵的之前找正數(shù)據(jù)，當發(fā)現(xiàn)管道連接引起偏差時，應調(diào)整管道。同時所有與泵相連的管路應具有獨立牢固的支撐、以削減管路的振動和防止管路的重量壓在泵上。由于轉(zhuǎn)動設備的特殊性，與其相連接的管路需精心設置，既要方便泵的操作檢修，又要保證與其相連管路處于無應力或低應力狀態(tài)，以保證泵的平穩(wěn)運行。

4.3 引起水泵振動的因素多種多樣，在今后工作中應不斷積累，同時應重視對外來承包工程施工過程中的監(jiān)督。

車富生（1982-），男，漢族，陜西渭南人，工程師，主要從事電廠汽輪機運行與檢修工作。