水泵振動(dòng)原因分析和解決措施方案

1、56LKSB-25型泵振動(dòng)與異響原因分析及解決措施廣東省電力工業(yè)局第一工程局安裝公司何志軍一、摘要：廣石化熱電資源綜合利用改造工程2X100M晚輪發(fā)電機(jī)組1#機(jī)組循環(huán)冷卻水系統(tǒng)循環(huán)水泵為3臺(tái)56LKSB-25型立式斜流水泵。在循環(huán)水泵分部試運(yùn)行時(shí)，3臺(tái)循環(huán)水泵均出現(xiàn)問(wèn)斷性的異響，并伴隨超標(biāo)的振動(dòng)。經(jīng)過(guò)分析，問(wèn)斷性異響主要由丁循環(huán)水泵吸水火帶汽體，內(nèi)部形成了水力沖擊，造成了問(wèn)斷性異響，并產(chǎn)生振動(dòng)，影響循環(huán)水泵的運(yùn)行。經(jīng)過(guò)對(duì)產(chǎn)生水力沖擊的原因分析，采取合理的措施，最終消除了水力沖擊，解決了循環(huán)水泵的異響及振動(dòng)問(wèn)題。二、關(guān)鍵詞：循環(huán)水泵異響水力沖擊導(dǎo)流錐二、刖百：立式水泵在分部試運(yùn)出現(xiàn)異響、振動(dòng)情況

2、是常見(jiàn)，引起立式水泵的異響、振動(dòng)的原因比較多：從責(zé)任主體方面劃分，有設(shè)備制造質(zhì)量原因、安裝施工質(zhì)量原因及設(shè)計(jì)原因，但安裝施工質(zhì)量不合格引起的立式水泵異響、振動(dòng)原因較常見(jiàn)。從起因方面劃分，有機(jī)械原因引起的異響、振動(dòng)和水力沖擊引起的異響、振動(dòng)，而機(jī)械原因引起的異響、振動(dòng)的情況是較常見(jiàn)的。該機(jī)組3臺(tái)循環(huán)水泵異響、振動(dòng)的主因是設(shè)計(jì)原因引起的水力沖擊造成的異響、振動(dòng)，在工程施工中較為少見(jiàn)。通過(guò)對(duì)循環(huán)水泵異響、振動(dòng)原因分析，問(wèn)題解決，以達(dá)到引起相關(guān)部門(mén)在關(guān)心安裝施工質(zhì)量和設(shè)備制造質(zhì)量的同時(shí)，也注重設(shè)計(jì)質(zhì)量問(wèn)題的目的。四、正文：4.1泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)簡(jiǎn)介廣石化熱電資源綜合利用改造工程2X100M晚輪發(fā)電機(jī)組1#

3、機(jī)組循環(huán)水泵共有3臺(tái)，其中2臺(tái)工作泵,1臺(tái)備用泵，均為露天安裝。循環(huán)水泵米用長(zhǎng)沙水泵有限公司生產(chǎn)的56LKSB-25型水泵。該型水泵為立式、單吸、轉(zhuǎn)子可抽式、斜流泵，具體參數(shù)如附表1所小附表1:型號(hào)56LKSB-25配套功率P=1250kWQ=13000mh最小淹沒(méi)深度3.0m揚(yáng)程H=25m最大軸向推力23T效率t=85.6%轉(zhuǎn)向從上往下看，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速n=595r/min轉(zhuǎn)子提升高度8mm軸功率Pa=1034.6kW軸承潤(rùn)滑水活潔工業(yè)水備注：56泵吐出口徑為56英寸，即1400mmL立式K轉(zhuǎn)子可抽出式S吐出口在泵安裝基礎(chǔ)層之上B設(shè)計(jì)順序25泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程25m4.2問(wèn)題產(chǎn)生及原因分析4.2.1

4、問(wèn)題產(chǎn)生2娜環(huán)水泵首次帶負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，主要發(fā)現(xiàn)兩大問(wèn)題：1）循環(huán)水泵運(yùn)行過(guò)程中，伴隨著問(wèn)斷性、頻率不等的異響，類(lèi)似水泥攪拌機(jī)攪拌時(shí)發(fā)出的響聲；2）循環(huán)水泵泵體振動(dòng)超標(biāo)（如附表2）。隨后，1#、3娜環(huán)水泵分部試運(yùn)行情況和2#循環(huán)水泵的情況一樣，同樣存在異響、振動(dòng)超標(biāo)的問(wèn)題。附表2泵的編號(hào)振動(dòng)值軸向振幅（從而水平振幅（pm）垂直振幅（從m1#70721252#109115953#951051074.2.2原因分析立式水泵的異響、振動(dòng)原因比較多，主要有：安裝施工質(zhì)量不合格、制造質(zhì)量不合格、設(shè)計(jì)質(zhì)量不合格。（1）安裝原因分析安裝質(zhì)量不合格，造成水泵異響、振動(dòng)主要包括：1）水泵安裝找中心不好，造成中心不正

5、；2）水泵內(nèi)部間隙沒(méi)按要求調(diào)整合格，造成動(dòng)靜碰磨；3）機(jī)座的水平不好；4）泵和電機(jī)的地腳螺栓未按要求緊固；5）管道活理不合格，造成異物進(jìn)入泵體或泵體封閉時(shí)，異物落入泵內(nèi)。通過(guò)檢查安裝記錄（以2#水泵為例），水泵與電機(jī)對(duì)輪找中心圓周偏差為0.03mm徑向跳動(dòng)為0.04mm符合安裝規(guī)范及廠家設(shè)計(jì)要求；葉輪與密封環(huán)軸向間隙為33mm徑向間隙為11mm動(dòng)靜間隙合格，轉(zhuǎn)子提升高度8mm均符合廠家要求；電機(jī)機(jī)座橫向水平度為0.05mm/m縱向水平度為0.03mm/m機(jī)座水平度符合規(guī)范要求及廠家設(shè)計(jì)要求；泵和電機(jī)的地腳螺栓進(jìn)行復(fù)緊，緊度符合要求，沒(méi)有松動(dòng)的現(xiàn)象；循環(huán)水泵及循環(huán)水泵進(jìn)、出水管道均進(jìn)行了隱蔽工程

6、驗(yàn)收程序，確保內(nèi)部干凈無(wú)雜物，且在停泵后也進(jìn)行了相關(guān)的復(fù)查，并未發(fā)現(xiàn)泵內(nèi)有異物，且三臺(tái)泵同時(shí)進(jìn)入異物的可能性更是微乎其微。由此，可以排除安裝質(zhì)量原因。（2）制造原因分析制造質(zhì)量不合格，造成水泵異響、振動(dòng)主要包括：1）電機(jī)內(nèi)部磁力、質(zhì)量不平衡和其它電氣系統(tǒng)的失調(diào)；2）零部件的機(jī)械強(qiáng)度和剛度不夠；3）水泵轉(zhuǎn)動(dòng)部件質(zhì)量不平衡；4）轉(zhuǎn)子彎曲度過(guò)大。同樣以2#循環(huán)水泵為例說(shuō)明，在分部試運(yùn)前，電機(jī)已進(jìn)行了空負(fù)荷運(yùn)行，運(yùn)行合格，振動(dòng)良好，且該系列的電機(jī)，生產(chǎn)產(chǎn)家技術(shù)成熟，磁力、質(zhì)量不平衡的情況較少；同樣，該系列水泵也是長(zhǎng)沙水泵廠成熟型產(chǎn)品，已生產(chǎn)制造多達(dá)1200臺(tái)，存在機(jī)械強(qiáng)度和剛度不夠的情況存在的機(jī)率較低

7、；從轉(zhuǎn)子出廠試驗(yàn)報(bào)告可知，轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡合格；轉(zhuǎn)子彎曲度現(xiàn)場(chǎng)復(fù)查轉(zhuǎn)子徑向跳動(dòng)，最大值為0.10mm符合廠家要求。由此，同樣可以排除制造質(zhì)量問(wèn)題。（3）設(shè)計(jì)原因分析設(shè)計(jì)原因主要包括：1）與水泵配套的電機(jī)選型不合理；2）水泵淹沒(méi)深度不當(dāng)；3）水泵的進(jìn)水流道設(shè)計(jì)不合理。廠家技術(shù)說(shuō)明書(shū)中注明，該循環(huán)水泵的軸功率為1034.6KVV設(shè)計(jì)配套電機(jī)功率為1250KVV電機(jī)的選型滿足要求；按廠家技術(shù)說(shuō)明書(shū)要求，最小的淹沒(méi)深度為3m而設(shè)計(jì)淹沒(méi)深度符合廠家技術(shù)說(shuō)明書(shū)要求。而復(fù)核設(shè)計(jì)圖紙和廠家圖紙，設(shè)計(jì)圖紙與廠家圖紙?jiān)谒盟亓鞯涝O(shè)計(jì)方面差異較大：1）設(shè)計(jì)圖紙吸水水池的尺寸未按廠家圖紙尺寸設(shè)計(jì)；2）設(shè)計(jì)未按廠家圖紙?jiān)O(shè)計(jì)

8、導(dǎo)流錐。廠家技術(shù)說(shuō)明書(shū)推薦的吸水池尺寸如附圖1所示，而設(shè)計(jì)圖紙的水池尺寸如附圖2所示，對(duì)比兩圖，可以發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)圖紙吸水水池的尺寸與廠家推薦的水池尺寸存在較大的差異。廠家提供的水池設(shè)計(jì)尺寸，是經(jīng)過(guò)水力模型試驗(yàn)得出的最優(yōu)值，進(jìn)水流道的布置具有良好的水流形態(tài)，使吸水池內(nèi)水流順直、穩(wěn)定、均勻。設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)廠家技術(shù)說(shuō)明書(shū)圖紙進(jìn)行設(shè)計(jì)，而實(shí)際上，設(shè)計(jì)單位并未按廠家技術(shù)說(shuō)明書(shū)圖紙進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的吸水水池沒(méi)有經(jīng)過(guò)水力模型試驗(yàn)，不明確是否滿足水泵對(duì)進(jìn)水流道的要求。水池流道設(shè)計(jì)上的偏差，將會(huì)引起流道進(jìn)流不均。流道進(jìn)流不均勻，水流在吸入口周?chē)纬晌鼩饴┒窚u，空氣被吸入泵體后形成大大小小的氣囊，隨壓力的變化被壓

9、縮迅速爆裂，引起水泵振動(dòng)，甚至氣蝕。另外，進(jìn)水流道不均勻，也在一定程度上影響吸頭進(jìn)流不均勻，再進(jìn)一步加強(qiáng)旋渦的影響，吸頭進(jìn)流及壓力受擾動(dòng)而變化，引起泵體內(nèi)部動(dòng)水壓力變化，空腔氣囊受壓縮膨脹，引起水泵異響、振動(dòng)。這就是所謂的水力沖擊引起的異響和振動(dòng)。mu附圖1:廠家技術(shù)說(shuō)明書(shū)推薦的吸水池尺寸4.3問(wèn)題解決經(jīng)過(guò)原因的分析，造成循環(huán)水泵異響、振動(dòng)的主要原因基本確定。設(shè)計(jì)院按廠家技術(shù)說(shuō)明書(shū)圖紙對(duì)原設(shè)計(jì)圖紙水池進(jìn)水流道部分進(jìn)行設(shè)計(jì)修改。用鋼板在水泵四周?chē)晌兀从煤?mM勺A3鋼板在距離水池左右1650mM勺兩側(cè)、距流道中心線1125mmf側(cè)分別制作擋水墻，后碌壁各立一排鋼支架，以固定鋼板墻。接近

10、水流入口處制成作喇叭口形，以利水流導(dǎo)入，水池改造示意圖如附圖3。池底吸入口處用鋼板制作導(dǎo)流錐，導(dǎo)流錐制作圖如附圖4。徹一附圖2:設(shè)計(jì)圖紙的水池尺寸附圖3:設(shè)計(jì)修改水池示意圖壺希吸水曲尺寸附圖4:導(dǎo)流錐制作示意圖4.4效果驗(yàn)證按設(shè)計(jì)修改施工完畢后，3臺(tái)循環(huán)水泵再次分別進(jìn)行帶負(fù)荷試運(yùn)行，間斷的異響均已經(jīng)消失，泵體的振動(dòng)也明顯減小，循環(huán)水泵的振動(dòng)如附表3所示，達(dá)到了規(guī)范及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，滿足了使用要求。通過(guò)人孔門(mén)觀察水池水流狀態(tài)，水流變得平穩(wěn)。附表3泵的編號(hào)振動(dòng)值軸向振幅（從而水平振幅（nj）垂直振幅（從m1#5058322#4855313#525632五、結(jié)束語(yǔ)：5.1結(jié)論通過(guò)對(duì)廣石化熱電資源綜合利用改

11、造工程2X100MVn輪發(fā)電機(jī)組1#機(jī)組循環(huán)水泵異響、振動(dòng)原因分析，找到了因設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)時(shí)未嚴(yán)格按廠家技術(shù)文件進(jìn)行設(shè)計(jì)，造成了循環(huán)水泵吸水水池設(shè)計(jì)與廠家要求偏差過(guò)大，從而影響到水泵的進(jìn)水流道，產(chǎn)生了水力沖擊，造成循環(huán)水泵分部試運(yùn)行時(shí)異響和振動(dòng)。后經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)修改，重新布置循環(huán)水泵場(chǎng)水池結(jié)構(gòu)，改善了進(jìn)水流道，解決了循環(huán)水泵的異響和振動(dòng)問(wèn)題。由此可見(jiàn)，安裝施工過(guò)程中，影響到設(shè)備質(zhì)量的不僅僅有施工單位責(zé)任、制造單位責(zé)任，也必不避免有設(shè)計(jì)單位的責(zé)任。在問(wèn)題分析，原因查找過(guò)程中，應(yīng)多方面、多渠道去分析，才能更好地尋找出問(wèn)題原因，更好地解決問(wèn)題。5.2建議吸水水池改造及導(dǎo)流錐的制作，均采用了鋼結(jié)構(gòu)。與混泥土結(jié)構(gòu)相比較，鋼結(jié)構(gòu)施工工期較短，能在較近時(shí)間內(nèi)完成，能取得短期經(jīng)濟(jì)效益，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)運(yùn)行要求，鋼結(jié)構(gòu)仍然存在不足：1）鋼結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期處丁水下，對(duì)防腐要求較高；2）腐蝕物容易融入、污染循環(huán)水，影響水質(zhì)，給凝汽器運(yùn)行造成危害；3）鋼結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期受水流沖擊，穩(wěn)固程度受到較大考驗(yàn)，有可能造成循環(huán)水泵的運(yùn)行危害。所以，從長(zhǎng)期運(yùn)行考慮，建議在汽輪發(fā)電機(jī)組大修期間，改用混泥土結(jié)構(gòu)吸水水池及導(dǎo)流錐。流體阻力會(huì)影響到循環(huán)水泵的吸水質(zhì)量，根據(jù)流體力學(xué)相關(guān)理論，流道轉(zhuǎn)角過(guò)度制造得愈圓滑，對(duì)流體的阻力影響愈小，本設(shè)計(jì)中，吸水水池轉(zhuǎn)角均采用9