ZA15-500型水泵振動原因分析及處理

付超帥，付帥軍

（1.國核示范電站有限責任公司，山東榮成 264300）；2.河北工程大學科信學院，河北邯鄲 056000）

0 引言

平圩電廠二期服務水系統＃3和＃4機各配置兩臺服務水泵，＃4機二臺服務水泵水源取自＃4機組凝汽器循環水進水母管，泵出口管路接入二期服務水環形管網系統中，與平電一期服務水系統相連并安裝隔離閥。二期服務水系統提供循環水泵、雨水泵、補給水泵軸承冷卻水，循環水加氯和加阻垢劑用水，反應沉淀池加藥用水，鍋爐爐底水封，以及除灰系統用水、除灰脫硫系統用水。該服務水泵型號為AZ150-500；泵的結構型式為單級、單吸懸臂式離心泵；密封形式：機械密封；主要部件：泵殼、葉輪、軸、軸承、軸承座。

1 原因分析

對＃4 機應急服務水泵D 試運行，進行測振，其水平位移值0.09 mm。初步分析有以下幾種可能：

（1）地腳螺栓松動或斷裂，導致泵及電機基礎不牢；

（2）進出口管路支撐螺栓松動，導致泵體振動；

（3）中心調整不在合格范圍內或聯軸器螺栓松；

（4）泵內部動靜部件相互摩擦[1]；

（5）泵軸承室或葉輪等部件存在同心度偏差。

經過檢查，首先排除地腳螺栓松動和斷裂的可能性；然后檢查進出口管路支撐情況，檢查支撐無松動；繼續復查中心和聯軸器螺栓，排除了這種可能。

對該泵進行解體檢查，解體過程中發現軸非驅動端與軸承相配合位置磨損。測量軸承室非驅動端與軸承相配合尺寸? 1500-0.01mm，組裝時軸自由端軸承磨損位置堆焊車削處理，并測量軸彎曲最大0.04 mm。試轉五分鐘后測振，驅動端軸承水平位移值0.12 mm，振動值標準為0.04 mm，軸承溫度呈上升趨勢。驅動端軸承室振動測量值如表1所示。

表1 驅動端軸承室振動測量值

通過對比兩次測量的振動位移值，發現該泵的振動不減反增，說明原因可能在于各轉動部件同心度偏差。仔細分析兩次測量的振動值，可以看到軸向和垂直方向振動基本合格，而水平振動較大，分析判斷原因如下：

（1）軸承室水平方向同心度存在偏差，使前后軸承端蓋止口與軸承外圈接觸發生傾斜；

（2）轉軸與軸承室不同心，導致軸承產生振動；

（3）葉輪動平衡質量不平衡，使軸承在軸承室內振動加劇，軸承溫度也隨之上升[2]。

圖1 單級懸臂式服務水泵剖面圖

通過以上分析，決定再次對該泵進行解體檢查。解體后，檢查軸承室同心度，偏差為0.13 mm；檢查自由端和驅動端軸承室兩端面平行度，偏差為0.22 mm；檢查葉輪墻板動環腔室同心度，偏差0.20 mm。對葉輪進行動平衡試驗，數據如表2所示。

2 處理措施

針對軸承室同心度、端面平行度和葉輪動不平衡量，采取以下處理措施：

（1）為保證軸承室同心度，對驅動端軸承腔室內徑車削0.30 mm，并進行冷焊處理；

（2）為保證軸承室端面平行度，將非驅動端軸承室端面車削0.22 mm；

（3）對葉輪墻板動環腔室進行車削處理，車削量0.40 mm；

表2 葉輪動平衡試驗數據（試驗轉速300轉/分）

（4）經多次加重，平衡試驗使其剩余不平衡量達到其許用范圍。

3 處理結果

泵起動后測量振動，驅動端和非驅動端軸承室振動值測量如表3所示。

表3 驅動端和非驅動端軸承室振動值測量

由表3中數據可知，振動值在允許范圍內。

4 結束語

通過以上原因分析和解體檢查，確定軸承室同心度和平行度偏差、葉輪墻板及動環腔室不同心、葉輪動平衡質量不平衡是應急服務水泵D 振動的主要原因。應急服務水泵D 機械故障的排除，保障了循環水泵、雨水泵、補給水泵軸承冷卻水，循環水加氯和加阻垢劑用水，反應沉淀池加藥用水，鍋爐爐底水封，以及除灰系統用水、除灰脫硫系統用水。有效防止因排污不暢造成循環水濃縮倍率偏高，凝汽器和換熱器水垢和微生物形成等問題，提高了設備的換熱效果和機組的經濟性。

［1］吳季蘭.汽輪機設備及系統：第二版［M］.北京：中國電力出版社，2006.

［2］趙鴻逵.熱力設備檢修基礎工藝［M］.北京：中國電力出版社，1999.