淺析發(fā)電廠電動給水泵振動原因及預(yù)防措施

摘 要：文章通過分析電動給水泵幾種常見振動故障的原因及其基本特征，介紹了如何運用這些基本特征對電動給水泵常見振動故障進(jìn)行簡易診斷，判斷振動產(chǎn)生的原因，并主要從安裝及試運角度提出了減小給水泵振動應(yīng)采取的措施。

關(guān)鍵詞：水泵振動；原因；預(yù)防措施

1 前言

電動給水泵是火電廠的重要輔機(jī)，給水泵出現(xiàn)故障或事故時，將引起發(fā)電機(jī)組降低出力或停運，造成發(fā)電量損失。而電站給水泵運行中出現(xiàn)最多、影響最大的就是振動。對振動的簡易診斷是根據(jù)設(shè)備的振動或其他狀態(tài)信息，用普通的測振儀，自制的聽針，通過聽、看、測等方式，判斷給水泵振動的原因，并從安裝角度提出在施工中應(yīng)采取的措施。

1.1 轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡引起的振動

當(dāng)轉(zhuǎn)動部件的質(zhì)量中心不在轉(zhuǎn)軸的幾何中心線上時，機(jī)組啟動后，轉(zhuǎn)動部件便會出現(xiàn)不平衡偏心力而引起泵組振動。

轉(zhuǎn)子不平衡引起的振動具有如下特征：

①振動值以水平方向為最大，而軸向振動不大；②振幅隨轉(zhuǎn)數(shù)升高而增大；③振動頻率與轉(zhuǎn)速頻率相等；④振動穩(wěn)定性比較好，與負(fù)荷變化關(guān)系不大。一般地，在安裝施工和調(diào)試運行階段出現(xiàn)轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡的原因主要有：

a.運行中局部腐蝕或磨損；b.局部破壞或有雜物堵塞；c.葉輪上零件松動或連接件不緊固；d.制造廠部件制造質(zhì)量不高。為了保證轉(zhuǎn)動部件平衡，對給水泵必須做動平衡試驗。

1.2 轉(zhuǎn)靜摩擦產(chǎn)生振動

轉(zhuǎn)動部分與靜止部分接觸，接觸點的摩擦力反作用在轉(zhuǎn)子上，迫使轉(zhuǎn)子激烈振動旋轉(zhuǎn)，這是一種自激振動。這種振動的特征是：

1.2.1 振動不隨轉(zhuǎn)速增減而變化。

1.2.2 振動隨泵運行時間而增大。轉(zhuǎn)靜摩擦產(chǎn)生振動的主要原因：

①由于熱應(yīng)力而造成泵體變形過大或彎曲；②軸瓦頂部間隙過小或瓦蓋緊力過大，造成軸與上瓦部分接觸；③油內(nèi)有雜質(zhì)，潤滑不良；④泵體保溫厚度不夠，上下泵殼存在溫差，暖泵不均勻；⑤電泵進(jìn)出口管道安裝對口產(chǎn)生附加應(yīng)力，支架安裝錯誤影響管道熱膨脹；⑥平衡盤有時也會引起給水泵的振動，如果平衡盤的穩(wěn)定性不好，當(dāng)工況改變時，平衡盤失去穩(wěn)定，會產(chǎn)生左右較大的竄動，造成泵軸有規(guī)則的振動，同時也使動盤和靜盤產(chǎn)生摩擦；⑦給水泵滑銷卡澀、貓爪松動等。

1.3 基礎(chǔ)剛度不夠引起的振動基礎(chǔ)灌漿不良，地腳螺栓松動，墊片松動，機(jī)座連接不牢固，都將引起劇烈的強(qiáng)迫共振現(xiàn)象。這種振動的特征：

1.3.1 有問題的地腳螺栓處的軸承座的振動最大，且以徑向分量最大。

1.3.2 振動頻率為轉(zhuǎn)速的1、3、5、7等奇數(shù)倍頻率組合，其中3倍的分量值最高為其頻域特征。

1.4 聯(lián)軸器異常引起的振動

聯(lián)軸器安裝不正，泵和電機(jī)軸不同心，泵與耦合器軸在找正時，未考慮運行時軸向位移的補(bǔ)償量，聯(lián)軸器螺栓間隙不均勻，這些都會引起給水泵、電機(jī)振動。其振動特征為：

1.4.1振動為不定性的，隨負(fù)荷變化劇烈，空轉(zhuǎn)時輕，滿載時大，振動穩(wěn)定性較好。

1.4.2 軸心偏差越大，振動越大。

1.4.3 電機(jī)單獨運行，振動消失。

1.4.4 如果徑向振動大則為兩軸心線平行，軸向振動大則為兩軸心線相交。

1.5 轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速引起的振動

當(dāng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速逐漸增加并接近給水泵轉(zhuǎn)子的固有振動頻率時，給水泵就會猛烈地振動起來，轉(zhuǎn)速低于或高于這一轉(zhuǎn)速時，就能平穩(wěn)地工作。在這種情況下，只有一部分螺栓承受大部分扭矩，這樣就使本來不該產(chǎn)生的不平衡力加到了軸上，從而引起振動。這種振動的顯著特征就是：（1）振動的頻率與轉(zhuǎn)速相等。（2）振幅隨負(fù)荷的增大而增大。

1.6 電動機(jī)是水泵運行的原動機(jī)，電動機(jī)好壞直接關(guān)系到水泵運行的穩(wěn)定。電動機(jī)軸承損壞，電動機(jī)內(nèi)部磁力不平衡，也會間接引起水泵的振動。安裝時如果磁力中心不準(zhǔn)確，會導(dǎo)致電機(jī)軸來回竄動，會引起前置泵及耦合器的轉(zhuǎn)子跟著竄動，從而導(dǎo)致泵組的振動。這種振動的明顯特征是：

1.6.1 水平方向振動不大，軸向振動偏大。

1.6.2 隨著負(fù)荷及轉(zhuǎn)速的增大，前置泵及耦合器的電機(jī)側(cè)振動增大，而對主泵振動影響不明顯。

1.7 汽蝕現(xiàn)象引起的振動

給水泵的幾何安裝高度一定，泵的汽蝕余量一定，泵入口的壓頭減小，壓力降低，在水溫度恒定的條件下，液體中氣體的氣化點降低，使泵內(nèi)發(fā)生了汽蝕現(xiàn)象。汽蝕過程本身就是一種反復(fù)沖擊和凝結(jié)的過程，伴隨著很大的脈動，這些脈動如果頻率和泵的固有頻率相等，就會引起泵的振動，該振動又將促使更多的氣泡產(chǎn)生和破裂，兩者相互激勵，導(dǎo)致泵更強(qiáng)烈的振動。這種振動的重要原因就是：

1.7.1 施工時，管道內(nèi)部清潔度不夠，或者運行時水內(nèi)雜質(zhì)太多，導(dǎo)致給水泵入口濾網(wǎng)堵塞。

1.7.2 給水泵運行時，低壓給水閥門沒有全開，導(dǎo)致給水泵入口流量不足，使泵入口壓力降低。

1.8 水泵啟動和停機(jī)、閥門啟閉、工況改變以及事故緊急停機(jī)等動態(tài)過度過程造成的輸水管道內(nèi)壓力急劇變化和水錘作用等，也常常導(dǎo)致給水泵組產(chǎn)生振動。

2 預(yù)防措施

2.1 在設(shè)備安裝階段，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，從設(shè)備的清點到現(xiàn)場安裝每道工序的檢查驗收，絕不能馬虎。

2.1.1 泵組基礎(chǔ)的良好保證是保證泵組穩(wěn)定運行的第一步，基礎(chǔ)墊塊的接觸情況直接影響到泵組的軸系振動，所以在基礎(chǔ)驗收及墊鐵安裝時就必須嚴(yán)格控制，必須按照規(guī)范嚴(yán)格執(zhí)行，在土建專業(yè)二次灌漿的過程中，安裝人員必須全過程監(jiān)視，防止土建灌漿不到位及設(shè)備的移位現(xiàn)象發(fā)生。

2.1.2 在電機(jī)與泵的安裝調(diào)整過程中，電機(jī)的磁力中心位置的確定必須準(zhǔn)確，如果圖紙及電機(jī)外殼上沒有標(biāo)示時，必須咨詢電機(jī)生產(chǎn)廠家；在測量軸瓦問隙時，瓦頂隙不能過小，應(yīng)在規(guī)范要求的范圍內(nèi)取較大的值，瓦蓋緊力不能過大；必須檢查好給水泵的滑銷系統(tǒng)及貓爪，滑銷系統(tǒng)不應(yīng)有卡澀現(xiàn)象，貓爪不應(yīng)有松動。

2.1.3 在轉(zhuǎn)子找中心時，應(yīng)按照廠家要求考慮到運行時軸向位移的補(bǔ)償量，然后將聯(lián)軸器找中心誤差控制在規(guī)范要求的范圍內(nèi)。

2.1.4 給水泵組在安裝進(jìn)出口管道以前，要進(jìn)行給水泵的找正工作，確定泵體的位置；給水泵出口管道的滑動支架要安裝穩(wěn)固，重力接觸面滑動要靈活，必要時an.z，潤滑劑：管道與泵要自然對口，嚴(yán)禁加外力焊接，使管道和泵體承受額外應(yīng)力。

2.1.5 給水泵的保溫厚度必須按要求進(jìn)行，否則會影響到給水泵上下殼的溫差，導(dǎo)致暖泵不均勻，從而引起給水泵組振動。

2.2 在給水泵試運的過程中，只要運行人員嚴(yán)格按照給水泵運行操作規(guī)程進(jìn)行，杜絕汽蝕及水錘等現(xiàn)象的發(fā)生，電動給水泵的振動就能減小并消除。

2.2.1 確認(rèn)給水泵潤滑油沖洗合格，并且給水泵油系統(tǒng)投入運行，油壓、油溫符合要求，油箱油位正常。

2.2.2 確認(rèn)除氧器已注水至工作水位，水位計指示正確。

2.2.3 檢查各泵入口濾網(wǎng)是否清潔，低壓給水至前置泵入口電動門已開啟，給水再循環(huán)管路閥門已全部開啟。

2.2.4 確認(rèn)相關(guān)的放氣閥是否打開，系統(tǒng)是否全部注滿水，泵出口門是否關(guān)閉。

2.2.5 確認(rèn)泵組冷卻水和密封水已經(jīng)正確投入運行，所有熱工儀表已投入。

3 結(jié)束語

電動給水泵振動的原因比較多，也比較復(fù)雜，需要給水泵運行人員及安裝人員在工作中不斷的總結(jié)，掌握電動給水泵運行特征及振動特點，來保障設(shè)設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。

參考文獻(xiàn)

[1]GB50275-2010.風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、泵安裝工程施工及驗收規(guī)范.