新比隆高壓氨泵振值高原因分析與解決措施

張雪敏，侯志敏，陳　實(shí)，黃慶祥

(中海石油天野化工有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 和浩特　010070)

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新比隆高壓氨泵振值高原因分析與解決措施

張雪敏，侯志敏，陳實(shí)，黃慶祥

(中海石油天野化工有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 和浩特010070)

摘要：通過分析設(shè)備本身和安裝方面的原因，查找出新比隆高壓氨泵振值高的原因，制定相應(yīng)的解決措施，最終成功解決驅(qū)動(dòng)側(cè)振值高的問題。

關(guān)鍵詞：新比隆高壓氨泵；振值；措施

1設(shè)備結(jié)構(gòu)介紹

我廠(中海石油天野化工有限責(zé)任公司)尿素裝置的高壓氨泵P-101A/B是意大利Nuovo Pignone公司制造的10級(jí)中速離心泵，型號(hào)為4×10DDHF/10ST，由功率為1 350 kW的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，用增速器將泵轉(zhuǎn)速升至7 500 r/min。泵的10級(jí)葉輪采用背靠背對(duì)稱布置，使的軸向力得到平衡，高壓氨泵由內(nèi)缸和外缸兩部分組成，外缸為筒形，內(nèi)缸水平剖分為上、下兩部分。泵軸為階梯軸，葉輪對(duì)稱布置，轉(zhuǎn)子和內(nèi)缸能一起從泵的非驅(qū)動(dòng)端抽出。軸承組件：徑向軸承為可傾瓦塊式軸承，止推軸承為金斯伯雷軸承。軸端密封：軸端密封采用英國(guó)約翰·克蘭(JOHN CRANE)公司生產(chǎn)的28VL/28VL型串級(jí)式機(jī)械密封。

2設(shè)備運(yùn)行狀況

P101A泵在運(yùn)行中驅(qū)動(dòng)側(cè)振值長(zhǎng)期偏高，VI1252A/B兩點(diǎn)振值在72-82 μm,接近跳車設(shè)定值，非驅(qū)動(dòng)側(cè)振值正常，累計(jì)對(duì)P101A泵進(jìn)行

表1　P101A/B高壓氨泵主要技術(shù)參數(shù)

過10次大中修，均未能解決振值高問題，對(duì)此長(zhǎng)期特護(hù)運(yùn)行，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。由于該泵的備件為進(jìn)口件，而且裝配精密，所以檢修成本高，檢修周期較長(zhǎng)。

3檢修中發(fā)現(xiàn)的問題

綜合歷次大修，在拆檢中發(fā)現(xiàn)影響泵振值的問題有6項(xiàng)，具體如下：

1)復(fù)查泵和增速箱的對(duì)中數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)對(duì)中數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)值偏差較大。

2)固定驅(qū)動(dòng)側(cè)軸承箱上下蓋的螺母與端蓋不是平面接觸，為線接觸。

3)測(cè)量段間密封套和平衡轂的配合間隙，間隙為0.56 mm、0.6 mm，均超出設(shè)計(jì)范圍(設(shè)計(jì)范圍0.3-0.45 mm)。

4)發(fā)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)側(cè)機(jī)封腔的同軸度和垂直度數(shù)據(jù)偏差大，數(shù)據(jù)不如非驅(qū)動(dòng)側(cè)的理想。

5)驅(qū)動(dòng)側(cè)喉套、葉輪口環(huán)有局部摩痕，分別出現(xiàn)在第4級(jí)、6級(jí)、9級(jí)、10級(jí)。

6)流道出現(xiàn)不同程度的沖刷，最嚴(yán)重的是第一級(jí)葉輪的出口和第五級(jí)葉輪的入口，坑蝕大小25×8×5 mm。

4原因分析

分析上述拆解過程中發(fā)現(xiàn)的問題，可總結(jié)為，安裝精度，轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡精度、內(nèi)缸流道光潔程度，這三方面綜合起來導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)側(cè)振值超標(biāo)。

5解決措施

為了解決振值高問題，從以下4個(gè)方面來處理，具體如下：

5.1　轉(zhuǎn)子和填料函的同軸度

由于泵在運(yùn)行中非驅(qū)動(dòng)側(cè)的振值正常，VI1251A/B振值35 μm左右，所以考慮以非驅(qū)動(dòng)側(cè)填料函的安裝數(shù)據(jù)為參考，進(jìn)而調(diào)整驅(qū)動(dòng)側(cè)填料函的安裝數(shù)據(jù)。測(cè)量數(shù)據(jù)前安裝驅(qū)動(dòng)側(cè)和非驅(qū)動(dòng)側(cè)的軸承箱，并裝入徑向瓦和主副推瓦，不安裝兩側(cè)的機(jī)封，分別測(cè)量驅(qū)動(dòng)側(cè)和非驅(qū)動(dòng)側(cè)填料函的同軸度、垂直度數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)側(cè)數(shù)據(jù)比非驅(qū)動(dòng)側(cè)的數(shù)據(jù)偏差大，驅(qū)動(dòng)側(cè)填料函在高低方向低0.14 mm，即說明轉(zhuǎn)子在驅(qū)動(dòng)側(cè)偏低，這將導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)側(cè)振值高，為了消除驅(qū)動(dòng)側(cè)填料函偏低，采取緊固填料函上部位螺栓，同時(shí)在驅(qū)動(dòng)側(cè)徑向瓦的下瓦背加不銹鋼墊片，墊片厚度0.05 mm。

再次測(cè)量數(shù)據(jù)，從表中數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)，調(diào)整后兩

側(cè)機(jī)封腔的同軸度數(shù)據(jù)幾乎接近，而垂直度數(shù)據(jù)幾乎沒發(fā)生變化，轉(zhuǎn)子相對(duì)于兩側(cè)機(jī)封腔均為上張口，轉(zhuǎn)子處于上仰狀態(tài)，出現(xiàn)該現(xiàn)象是因轉(zhuǎn)子在自由狀態(tài)下葉輪的自重使得轉(zhuǎn)子重心下垂，進(jìn)而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子兩端上仰，屬于正常，調(diào)整前后的數(shù)據(jù)見表2。

表2　填料函安裝數(shù)據(jù)　單位：mm

5.2　對(duì)中找正

以增速箱高速軸為基準(zhǔn)，順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)增速箱的低速軸，同步轉(zhuǎn)動(dòng)泵軸，檢查泵軸和增速箱高速軸的對(duì)中情況，具體數(shù)據(jù)見表3，用同樣的方法復(fù)查增速箱低速軸和電機(jī)軸的對(duì)中數(shù)據(jù)，具體數(shù)據(jù)見表4。

表3　泵——增速箱　單位：mm

5.3　轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡精度

檢修前所用的轉(zhuǎn)子曾做過動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)，動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)速817 r/min，轉(zhuǎn)子平衡精度等級(jí)G=2.5級(jí)，我們分析動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)速較低，該實(shí)驗(yàn)不能檢驗(yàn)出轉(zhuǎn)子在工作轉(zhuǎn)速時(shí)的平衡情況，才會(huì)出現(xiàn)葉輪口環(huán)發(fā)生摩擦現(xiàn)象，最終會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子在運(yùn)行中振動(dòng)加劇。

表4　電機(jī)——增速箱　單位：mm

本次檢修更換轉(zhuǎn)子，對(duì)轉(zhuǎn)子做了工作轉(zhuǎn)速動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)(7 500 rpm)，平衡精度1.12 mm/s。

5.4　內(nèi)缸流道的光潔度

在拆解中發(fā)現(xiàn)葉輪的第一級(jí)出口流道內(nèi)有較

大的坑蝕25×8×5 mm，該坑會(huì)影響介質(zhì)的流向，流體在此處會(huì)形成局部的湍流，進(jìn)而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子出現(xiàn)共振，加劇了驅(qū)動(dòng)側(cè)的振動(dòng)。

本次用電動(dòng)磨頭將坑內(nèi)銹斑打磨光滑，用百可接修平。

6結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過上述處理措施，檢修后氨泵在運(yùn)行中振值大幅下降，驅(qū)動(dòng)側(cè)振值VI1252A 43 μm，VI1252B 37 μm，非驅(qū)動(dòng)側(cè)VI1251A 52 μm 52VI1251B 53 μm，運(yùn)行穩(wěn)定，最終從改善轉(zhuǎn)子同軸度，提高轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡精度和流體的角度上解決了驅(qū)動(dòng)的振值長(zhǎng)期超高的問題，使設(shè)備恢復(fù)了正常。

New billund plateau high pressure ammonia pump vibration value for analyzing and solving measures

ZhangXue-min,HouZhi-min,ChenShi，HangQing-xiang

(Tianye Chemical Co.,Ltd of CNOOC,Huhehaote,010070,China)

Abstract：By analyzing the equipment itself and the installation of reason, to find new billund high pressure ammonia pump vibration reasons of high value, formulate corresponding measures, finally managed to solve the problem of high vibration value of the drive side.

Key words：new billund high pressure ammonia pump;vibration value;measure

中圖分類號(hào)：TQ TH165.3

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1003-6490(2015)06-0060-03

作者簡(jiǎn)介：張雪敏(1984-)，男，漢族，內(nèi)蒙古人，2008年畢業(yè)于內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)過程裝備與控制工程專業(yè)，設(shè)備工程師，在中海石油天野化工有限責(zé)任公司化肥一部從事設(shè)備管理工作。

收稿日期：2015-12-02