淺談泵組公共底座變形對設備的影響

中國石油天然氣第七建設有限公司 山東青島 266300

機泵做為煉油裝置中不可缺少的重要的動設備,其運行狀態的好壞,直接影響到裝置是否能平穩運行,所以在煉油行業中也一直將泵的平穩運行列為一項很重要的考核指標,而泵的前期安裝質量在很大程度上決定了泵后期的運行狀態。在泵的應用過程中,泵底座不但要保證泵與電機在靜態下的形狀、位置和尺寸精度,而且還要有足夠的支反力來抵抗泵在運轉狀態下由扭矩與振動等外力引起的變形。在本文中通過對臥式離心泵的安裝底座的變形原因分析,簡單地闡述了泵組公共底座的變形對設備的影響及防范措施。

1 泵組公共底座產生變形的原因

1.1 制作、運輸造成的變形

目前所常見的泵組公共底座多為整體焊接結構,由型鋼,包括槽鋼、角鋼、鋼板、鋼筋等對接焊而成。在制作過程中的母材、焊材的選用,焊接方法是否正確,焊接后的防變形措施是否合適是造成底座彎曲變形的首要原因。另外,泵組設備出廠時的包裝、運輸也是泵組底座產生變形的重要因素。

1.2 安裝施工現場存放造成的彎曲

泵組設備出廠后運至安裝施工現場,由于施工現場的條件差,庫房硬件設施不完善,造成沒有合適區域存放泵組設備的局面,只得將泵組設備隨便放置于任意區域,地面凹凸不平,缺乏足夠的支墊措施,長時間的不正確存放方式導致了泵組底座的變形。

1.3 安裝時操作不當造成的彎曲

1.3.1 就位時臨時墊鐵安放不當引起變形

泵組就位安裝時,習慣采用三點支墊找正法來進行設備的一次水平找正,就是在底座下方安放三組臨時墊鐵組來支撐整個泵組,通過調整三組臨時墊鐵組的高度來實現整個泵組的水平度。調整好水平度后進行設備的一次灌漿。這種做法在體積小、重量輕的設備上使用是沒有問題的,可是在一些體積大、重量大的設備上使用就會出現底座上下方向彎曲變形的可能。一次找正后不及時一次灌漿和二次找正,長時間的擱置,更會加大底座彎曲變形的可能性。

1.3.2 水平度找正時操作不當引起的變形

臥式泵組就位后的水平度找正,一般是把泵的進出口法蘭面作為測量基準,將水平儀放置在法蘭面上,通過調整墊鐵組或頂絲的高度以及地腳螺栓的緊固來實現泵組的水平度。由于進出口法蘭多是處于泵組的一側,以這個偏離泵組中心的點根本無法衡量整個泵組的水平度,特別是以這種操作方法進行一些體積較大的泵組水平度施工時,會導致因單純的追求法蘭面的水平度,而忽略了整個泵組的水平度,使底座上拱或下塌,發生嚴重變形,為后續的設備運轉造成隱患。

2 底座變形對設備的影響

2.1 造成設備與底座之間的地腳連接處接觸不良

底座變形后,會改變設備與底座安裝面之間地腳連接處的接觸,使設備的每個地腳不能與底座之間充分接觸,嚴重的會使設備在自由狀態下有的地腳直接懸空,形成“虛角”現象,一旦形成虛角,會使設備在運轉過程中產生較大的振動,影響設備的運轉質量和使用壽命。

2.2 造成設備內部間隙的變化

底座變形后,底座上的安裝面平面度會嚴重超差。泵體通過螺栓硬性連接到底座上,就會導致整個泵體也發生相應的變形,特別是一些臥式多級泵表現的更為突出。泵體發生變形,會導致泵內部各種間隙發生變化,嚴重的會導致泵軸彎曲,會產生一系列的內部摩擦、振動大、密封泄露、軸承發熱等現象。

2.3 對同心度對中的影響

底座作為泵及驅動機的安裝平臺,對于底座的安裝面有較高的形狀、尺寸精度要求。安裝面的誤差會造成泵在裝配和使用過程中軸的對中性較差,造成機械密封發生泄漏,軸振動較大,造成泵生產中斷,給安全生產帶來隱患。

設備就位后的同心度對中,是以泵側為基準,通過調整驅動機,使聯軸器處的徑向位移、軸向傾斜、端面間隙達到隨機技術文件的要求,無規定時,應符合相應的現行國家標準的有關規定。由于底座彎曲變形,會造成在對中時驅動機側的加減墊片的數量增大,嚴重的會造成無墊可減的現象。如底座驅動機側部位上撬,造成聯軸器處軸向下部開口增大,只有將驅動機的后端支腳處的墊片數量減少或前端支腳處的墊片數量增加來消除軸向方面的下開口,在保證聯軸器處徑向位移數值合適的前提下,很有可能會出現驅動機的后支腳無墊片可減而軸向下開口仍舊不合格的現象發生,為繼續施工制造了障礙。如底座驅動機側下塌,造成聯軸器處軸向上開口數值增大,只有將驅動機的前后支腳處的墊片數量增加來保證軸向傾斜和徑向位移,很有可能會出現需增加墊片的數量太多,甚至會導致后期的設備運轉振動加大的后果。

3 泵組底座變形的防范措施

3.1 制造、運輸方面的措施

底座制作時,選用符合設計要求的母材和焊材,焊接方法要正確,焊接時要充分考慮底座的焊接變形并做出相應的防變形措施,焊接完成后,要對底座進行熱處理工藝,消除焊接過程中型鋼焊縫存在的焊接內應力,然后進行下一步的機加工制作。設備出廠運輸時設備底部與車輛應接觸平整、緊密,不得有懸空狀態,并應捆扎牢固防止碰撞。

3.2 施工現場存放措施

設備到達施工現場后,應放置在平整地面上,設備下方用方木進行支墊牢靠,并做好相應的防火防雨措施。

3.3 安裝就位時的防范措施

設備就位一次找正時,體積小重量輕的可采用三點找正法進行,體積大重量大的可根據具體情況適當的增加臨時墊鐵組的數量,在設備的主要受力點處進行支墊。調整設備進行一次水平找正時,除在進出口法蘭處進行水平監測外,還應在驅動機側的底座加工面上進行水平監測,或者使用水準儀進行整個泵組的水平標高的監測,以保證設備在一次找正合格后整體無變形狀態發生,設備一次找正合格后在二十四小時內進行一次灌漿。

設備一次灌漿強度符合要求后進行二次精找正,墊鐵組的安放位置、數量應符合規范要求,墊鐵組與設備底座接觸良好,所有墊鐵組均勻受力,在二次找正過程中,同時還要監測設備底座的變形以及設備的虛角問題,一切符合標準后緊固地腳螺栓,并在二十四小時內進行設備的二次灌漿。

4 結束語

泵組底座的變形對泵組的安裝以及后期的運轉都是一個不可忽略的重要因素,有效的預防和消除底座變形,可大大提高泵組設備安裝的整體質量,為泵組的良性持續運轉奠定良好的基礎。