SEZ型立式混流泵常見振動(dòng)原因分析與處理

陳洪海

(廣東粵華發(fā)電,廣東中山 528400)

SEZ型立式混流泵常見振動(dòng)原因分析與處理

陳洪海

(廣東粵華發(fā)電,廣東中山 528400)

本文通過對SEZ型立式混流泵組常見機(jī)械振動(dòng)異?，F(xiàn)象分析,找出機(jī)械 振動(dòng)異常原因,提出處理方法,保證水泵穩(wěn)定、安全、長周期運(yùn)行。

循環(huán)水泵 機(jī)械振動(dòng) 分析

1 概述

橫門電廠二期循環(huán)水泵采用上海凱士比泵業(yè)型號SEZ1200-955-800的立式混流泵,流量13392m3/h,揚(yáng)程18.7m,轉(zhuǎn)速594r.p.m配套電機(jī)為湘潭電機(jī)廠生產(chǎn)型號為YKKL630-10TH。該泵維護(hù)方便,泵軸導(dǎo)軸承采用塞龍軸承,采用生活水和工業(yè)水清潔水冷卻,減小海水腐蝕及沙粒磨損。在不拆卸泵體情況下,SEZ1200-955-800型立式循環(huán)水泵可將轉(zhuǎn)子抽出檢修,減輕檢修工作負(fù)擔(dān)。水泵的吸入口垂直向下,吐出口水平布置。從上向下看,水泵順時(shí)針旋轉(zhuǎn),電機(jī)與水泵垂直聯(lián)接安裝,水泵的軸向力由安裝在電機(jī)上部的推力軸承承受。

二期循環(huán)水泵#4B自投入運(yùn)行以來,由于頻繁出現(xiàn)問題,一直未能長期穩(wěn)定運(yùn)行,嚴(yán)重威脅機(jī)組安全,從2010年8月至今已經(jīng)過多次計(jì)劃性大修,非計(jì)劃檢修等多次檢修,但短期運(yùn)行后總是狀況連出,振動(dòng)超標(biāo),隨著對泵組各部件檢查的深入,終于找到影響泵組振動(dòng)的原因,并解決泵組振動(dòng)的問題。

2 引起振動(dòng)的可能原因分析和處理

水泵的振動(dòng)原因比較復(fù)雜,一般而言,可分為水力振動(dòng)與機(jī)械振動(dòng),水力振動(dòng)與流道設(shè)計(jì)、運(yùn)行方式調(diào)整等外部因素有關(guān)。機(jī)械振動(dòng)是由機(jī)械本身原因引起的振動(dòng),是屬于內(nèi)部因素。本文根據(jù)SEZ1200-955-800型立式循環(huán)水泵組運(yùn)行后產(chǎn)生的常見機(jī)械振動(dòng)的異常現(xiàn)象進(jìn)行分析,找出機(jī)械振動(dòng)原因。提出處理方法,從而消除水泵的異常振動(dòng)。

本文就#4機(jī)組B循環(huán)水泵的檢修歷史作詳盡說明,2011年1月對該泵大修,兩個(gè)月后振動(dòng)逐漸增大,5月解體大修,更換三條泵軸,葉輪作動(dòng)平衡試驗(yàn),基礎(chǔ)臺板和筒體水平度檢查,靠背輪瓢偏檢查,試運(yùn)良好,運(yùn)行一個(gè)月后振動(dòng)逐漸增大,7月對電機(jī)解體,檢查導(dǎo)瓦、推力瓦,推力頭鏡板水平,電機(jī)轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡試驗(yàn)不合格,校正合格,復(fù)裝試運(yùn)后運(yùn)行良好至今。

引起大型立式泵振動(dòng)的原因涉及方方面面,最為常見的因素有以下幾點(diǎn):

表1

(1)電機(jī)和泵轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡。2011年1月對該泵大修,兩個(gè)月后振動(dòng)逐漸增大,5月解體大修,發(fā)現(xiàn)泵導(dǎo)軸承與軸套存在磨損現(xiàn)象,其中以下軸磨損較厲害,通常軸承磨損量達(dá)1mm以上,呈現(xiàn)圓周整圈磨損;軸套則屬單側(cè)磨損,磨損量通常在2mm-3mm以上。據(jù)此分析,泵體轉(zhuǎn)子部件彎曲,或是轉(zhuǎn)子某部件質(zhì)量不平衡。我們對該泵葉輪作動(dòng)平衡試驗(yàn),動(dòng)平衡嚴(yán)重超標(biāo),對葉輪作動(dòng)平衡修正,修正前1.16kg偏差。修正后平衡12g。由于工期原因5月大修未對電機(jī)轉(zhuǎn)子做平衡試驗(yàn)檢查。

(2)電機(jī)主聯(lián)軸器與泵聯(lián)軸器面以及泵組三條轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器面不平行、主軸與聯(lián)軸器不垂直。對三條轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器作瓢偏檢查,發(fā)現(xiàn)靠背輪瓢偏不合格,裝上靠背輪后對泵軸靠背輪瓢偏測量值如（表1）。

國家電網(wǎng)基礎(chǔ)建設(shè)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，在電網(wǎng)建設(shè)工程中推進(jìn)通用造價(jià)管理模式的應(yīng)用有助于實(shí)現(xiàn)造價(jià)管理標(biāo)準(zhǔn)化，同時(shí)能夠進(jìn)一步推動(dòng)統(tǒng)一管理的實(shí)現(xiàn)。在通用造價(jià)的應(yīng)用中，可選擇造價(jià)方案的直接應(yīng)用、基礎(chǔ)造價(jià)與基礎(chǔ)模塊整合應(yīng)用等多種形式，應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際情況進(jìn)行選擇。

(3)轉(zhuǎn)子彎曲。5月解體大修檢查發(fā)現(xiàn)三條泵軸彎曲超標(biāo),尤其上軸彎曲嚴(yán)重,聯(lián)系廠家后對三條泵軸作了更換處理。

(4)基礎(chǔ)沉降不均勻,臺板水平不合格,電機(jī)機(jī)架水平不合格。解體后發(fā)現(xiàn)泵導(dǎo)軸承與軸套存在磨損現(xiàn)象,其中以下軸磨損較厲害,通常軸承磨損量達(dá)1mm以上,呈現(xiàn)圓周整圈磨損;軸套則屬單側(cè)磨損,磨損量通常在2mm-3mm以上,據(jù)此判斷轉(zhuǎn)子部件彎曲或質(zhì)量不平衡造成此現(xiàn)象,對水泵筒體吊鉛墜測量水平,下10m偏差2mm,電機(jī)架水平也合格。

(5)水泵軸承和密封部件磨損破壞,致使轉(zhuǎn)子離開基準(zhǔn)位置,聯(lián)軸器中心發(fā)生偏移引起振動(dòng),甚至引起動(dòng)靜摩擦。5月大修更換所有密封部件及三個(gè)橡膠軸承、軸套。

(6)轉(zhuǎn)子部件脫落或泵體內(nèi)存在無法打出的雜物,每次大修對此檢查,基本排除此種情況。

(7)電機(jī)導(dǎo)瓦間隙超標(biāo)。

原因有以下方面:①原來安裝沒調(diào)整好;②固定部件松動(dòng);③瓦塊磨損。

處理:重新按要求調(diào)整好;磨損嚴(yán)重的瓦塊予以更換。

5月大修后試運(yùn)行該泵運(yùn)行良好,水平振動(dòng)0.02垂直0.01,一個(gè)月左右振動(dòng)逐漸增大,現(xiàn)象同以往振動(dòng)相似,都是垂直水流方向超標(biāo),最大至0.10mm,綜合歷次分析,電機(jī)方面可能也有問題,7月解體電機(jī)檢查,總結(jié)振動(dòng)原因:①對電機(jī)轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡試驗(yàn),動(dòng)平衡嚴(yán)重不合格,按要求修正動(dòng)平衡,修正后動(dòng)平衡12g。②推力軸承中重要部件磨損變形。

立式電機(jī)轉(zhuǎn)子推力軸承面的水平度要求小于0.02mm/m,相對擺度小于0.03mm/m,這兩個(gè)值主要取決于軸的彎曲度和電機(jī)推力軸承重要部件的磨損、變形情況。

推力軸承,主要由推力瓦、鏡板、推力頭,冷卻器等部件組成,推力瓦是推力軸承的重要部件,它是整個(gè)泵組轉(zhuǎn)子部分和固定部分的摩擦面,并且承受泵組轉(zhuǎn)動(dòng)部分的軸向推力和重量,泵組運(yùn)行時(shí)要求各軸瓦均勻地承受推力負(fù)荷,如果各軸瓦受力不均,將產(chǎn)生較大溫差,造成個(gè)別軸瓦溫度增高,瓦面變形增大,同時(shí)鏡板的變形和磨損也增大。

鏡板精度不夠,平行度較差,要保證推力軸承在油潤滑條件下運(yùn)行,必須使出油邊的最小油膜厚度符合要求(大型立式泵推力軸承油膜厚度一般在0.03-0.07mm之間),這要求鏡板有較高的精度和較低的粗糙度,鏡面平面度一般為0.02mm,即要求推力瓦的平面度與鏡板水平度相近才行(推力瓦塊厚度差控制在0.02mm以內(nèi))如果鏡板與瓦塊水平度不好,偏差超過了最小油膜厚度,就會破壞建立的油膜,造成半干或干摩擦運(yùn)行,甚至引起燒瓦事故。

推力瓦塊的受力也與它本身的平行度直接相關(guān),只有推力瓦和鏡板的接觸面積大才能使推力瓦承受較大的壓力,要求軸瓦接觸面積不少于75%,如果推力瓦凹凸不平,局部高點(diǎn)受力集中,會使該瓦面磨損嚴(yán)重,甚至發(fā)生燒瓦事故,推力瓦的磨損同時(shí)無疑也影響到鏡板,由于推力頭與主軸多采用過渡配合或過盈配合,主軸的擺動(dòng)便直接傳到推力頭與鏡板上,久而久之,更加大了鏡板、推力瓦的磨損,造成水泵振動(dòng)增大。

此外,如果鏡板、推力頭與主軸的垂直度不夠,要求小于0.02mm,或者卡環(huán)厚薄不均,卡環(huán)厚度偏差小于0.02mm,推力頭與鏡板之間的絕緣墊厚薄不均等因素都會影響電機(jī)轉(zhuǎn)子的水平和擺度。

2011年7月由于運(yùn)行中振動(dòng)逐漸增大,對該泵電機(jī)解體,做動(dòng)平衡試驗(yàn),解體推力瓦,導(dǎo)瓦,推力頭,檢查推力瓦塊部分有磨損,這也印證推力瓦溫度稍微偏高的現(xiàn)象。鏡板水平良好,導(dǎo)瓦沒有明顯磨損,復(fù)裝電機(jī)各部件,連接電機(jī)與泵聯(lián)軸器后,對兩轉(zhuǎn)子找中心,試運(yùn)行,振動(dòng)各項(xiàng)參數(shù)正常,解決了一直振動(dòng)偏大的問題。

3 結(jié)語

總結(jié)#4機(jī)組B循環(huán)水泵的歷次檢修,造成循環(huán)水泵振動(dòng)偏大的問題概述如下:

(1)轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡(葉輪和電機(jī)轉(zhuǎn)子后來做了動(dòng)平衡);

(2)轉(zhuǎn)子靠背輪瓢偏不合格;

(3)轉(zhuǎn)子彎曲(更換三條泵軸);

(4)推力瓦塊磨損。

造成循環(huán)水泵振動(dòng)的原因有很多,要根據(jù)實(shí)際情況找到造成振動(dòng)的根本原因,造成我們循環(huán)水泵振動(dòng)的直接原因有橡膠軸承磨損,但這不是根本原因,更換新的橡膠軸承只是解決表面問題,隨著軸承的磨損,振動(dòng)會逐漸顯現(xiàn),只有找到根本原因,才能解決根本問題。

循環(huán)水泵在長期的運(yùn)行和檢修工作中,可以建立一份詳盡的設(shè)備檢修技術(shù)檔案。以全面反映設(shè)備的整個(gè)運(yùn)行情況,對以后的檢修工作也有很好的對照和借鑒作用。