鍋爐給水泵振動異常原因分析與處理

林國軍

（西南油氣田分公司重慶天然氣凈化總廠忠縣分廠，重慶 404300）

0 引言

重慶天然氣凈化總廠忠縣分廠的鍋爐給水泵，主要是為蒸汽鍋爐及生產裝置硫磺回收單元提供鍋爐上水。自2005 年投運至今，已連續運行15 年，期間更換了部分給水泵，但近幾年泵的振動值不斷增大，已影響了安全運行。全面分析這種異常情況，逐步排除，最后找到了問題根源，采取有效措施徹底解決。

1 鍋爐給水泵情況

1.1 基本情況

忠縣分廠共有4 臺鍋爐給水泵，均為DGAJ 系列臥式多級離心泵，軸向力依靠平衡盤和平衡管平衡，兩端靠單面機械密封阻斷內部介質外漏，工作介質為循環水，溫度100 ℃，操作壓力1.5 MPa，排量25 m3/h，均安裝在凝結回水箱的撬內鋼結構框架上（圖1），隨著運行時間增加，振動不斷增大，故障頻發。

圖1 鍋爐給水泵工作環境

1.2 工作方式

鍋爐給水泵介質的來源主要是補充新鮮水（經過軟化、除鹽、除氧，達到工業標準要求）和系統中的凝結回水。經過給水泵的多級增壓，達到工藝系統需要的操作指標，輸送至2 臺蒸汽鍋爐和生產現場硫磺回收單元的廢熱鍋爐，必須連續24 h 不間斷運行。

2 鍋爐給水泵運行現狀和原因分析

2.1 運行現狀

現場鍋爐給水泵運行時，測量前后端軸承及地腳螺栓振動值嚴重超標（表1），使用聽針仔細聽取轉動部位、測量溫度、紅外線成像儀查看以及地腳螺栓情況等均正常。

表1 振動值對比 mm/s

2.2 原因分析

根據日常處理情況，主要從機泵自身、機泵連接部位、介質等方面分析原因。針對這些可能原因，一一進行驗證。首先是對于機泵自身問題，對振動較大的一臺泵進行解體檢查，發現配合尺寸、配件均完好。全部更換磨損部件，試運行時依然振動異常，且與檢修之前沒有多大變化。檢查所有連接部位、找正尺寸均符合要求。最后是介質的驗證，查看以往參數記錄，結合給水泵的介質工況從未改變的情況，排除介質原因。雖然介質汽化對泵的運行有影響，但不是此次振動異常的根本原因。

通過以上原因排除，結合在同一個撬裝結構內的2 臺鍋爐給水泵均振動異常，找到引起振動異常直接原因是支撐泵的撬裝鋼結構與水泥面結合不完全，導致2 臺泵支撐面部分懸空。根本原因是水泥面長期積水，導致與水泥面接觸的鋼結構面腐蝕而懸空，最終表現是在同一個撬內的2 臺給水泵運行時振動值都嚴重偏大。

3 對策

為不影響生產，采取對兩處并列運行的撬裝內4 臺鍋爐給水泵（每個撬裝內2 臺）分批整改，編制切實可行的整改方案并嚴格把控每個施工環節，確保試運行合格。

3.1 編制整改方案

根據現場勘查，為確保安全、快速、簡便解決此問題，成立整改小組。先對室內的撬裝給水泵進行整改，待試運行正常后，再對室外的給水泵進行整改。經過多次討論和推演，最后確定的方案大致工序是拆除2 臺給水泵（包括電機、機座）→檢查保養給水泵（包括軸承、聯軸器、冷卻系統等）→剔除舊水泥→預埋鋼筋網和定位錨筋→鋼結構找水平并與錨筋焊接→采用C25 標號混泥土澆筑→養護合格后安裝泵和電機→試運行驗收。

3.2 現場整改

根據施工方案，拆除2 臺給水泵后，剔除舊水泥面深度約100 mm，鉆Φ80×150 預埋孔，間距在250～300 mm。使用純水泥進行清洗，對于預埋的錨筋選擇L 型尺寸為Φ12×250，選用Φ12 的鋼筋制作鋼筋網。使錨筋、鋼筋網和撬裝鋼架三者之間通過焊接形式固定（圖2），同時將機泵的地腳螺栓一并固定，最后統一采用C25 的混凝土整體一次性澆筑成型（圖3），進行不少于15 d 的養護。養護合格后將泵和電機安裝至固定的地腳螺栓位置，采用百分表進行找正，確保具備試運條件。

圖2 錨筋與鋼筋網預制

圖3 澆筑成型

3.3 試運行

具備試運行條件后，嚴格按照SHS 01013—2004《離心泵維護檢修規程》標準要求進行不少于24 h 的試運行。現場溫度、電流、出口壓力等各項參數均正常，特別是軸承最大振動值降低近6 倍（表2），振動異常的問題得到徹底解決。同時對室外的2 臺鍋爐給水泵進行整改，振動情況得到徹底改善。

表2 整改前后振動值對比 mm/s

4 結論

本次鍋爐給水泵振動異常的排除過程，為轉動設備原因分析提供了有價值的參考經驗，為故障排查提供了可借鑒思路。隨著現代化工廠結構緊湊的設計，撬裝設備的投入將會不斷增加，撬內的轉動設備也將隨之增多。因此機泵支撐面的設計、使用、維護將尤為重要，這樣才能更好保證設備長周期運行，為工廠發展提供源源不竭的動力。