離心泵故障案例分析

1、離心泵故障【案例背景】某乙二醇裝置G920B泵振動嚴重超標，直接原因是轉(zhuǎn)子摩擦出現(xiàn) 不平衡。解體發(fā)現(xiàn)，泵靠聯(lián)軸器端的軸套已嚴重磨損，各級葉輪口環(huán) 均有不同程度的磨損，磨損最大處總間隙達1.5mm按技術(shù)要求為w0.5mm。電機功率 P=275kVy 轉(zhuǎn)速 n=2960r/min，電壓 U=600QV電 機軸承型號6218C3/6218C3 泵軸承型號為 NSK6312/SKF7312葉輪 級數(shù)10級；聯(lián)軸器為金屬疊片撓性聯(lián)軸器。【案例描述】我們學習了離心泵的工作原理及特性曲線、流量調(diào)節(jié)、選型、安裝高度等。離心泵出現(xiàn)故障時怎樣維修處理呢？一、任務實施及步驟1. 故障現(xiàn)象可以看出，4H 水平和4V

2、垂直位置振動有效值超出規(guī)定 范圍。依據(jù)ISO10816標準，該機組的振動速度有效值最大不應超過 11.2mm/s,而目前這兩點的振動值分別為 14.95 mm/s和18.31mm/s, 屬嚴重超標。其它測點的振動值在較短的時間內(nèi)增幅也很大，一般來 說，在13個月或更短的時間內(nèi)，振動總量值變化 30%50%通常說明機器發(fā)生了故障，而目前僅半個月最小增幅也達263.8%,可見故障蔓延迅速、程度嚴重。2. 故障性質(zhì)分析1故障所反映的振動特性首先分析頻譜圖中摩擦故障所反映的特性。當旋轉(zhuǎn)體與靜止件相接觸時，轉(zhuǎn)子摩擦產(chǎn)生與機械松動類似的頻 譜，一般在奇工頻區(qū)；當一旋轉(zhuǎn)體中有局部摩擦或整圈摩擦時，會產(chǎn) 生許

3、多頻率，往往激起一個或幾個共振，有較多的亞諧波倍頻0.25X、 0.5x、1x、1.5x、2x、2.5x等，這與轉(zhuǎn)子自然頻率的位置有關； 轉(zhuǎn)子摩擦會激起許多高頻，如果軸與軸承接觸，那么摩擦可能很嚴重， 軸與密封接觸，摩擦那么稍輕；如由間隙過大的滑動軸承支承的系統(tǒng)中 存在不平衡或不對中那么會引起很大的振動。圖2是典型的摩擦頻譜圖。2故障信號的診斷及分析通過對該泵振動所反映的特征信號作log譜分析，發(fā)現(xiàn)有l(wèi)x、1.5x、2x、2.5x、3x、3.5x等具有摩擦特征的故障頻率；在圖 3中 對應的有2977、4465.38、5965.4、7461.19r/min 等轉(zhuǎn)頻，而且在高 頻處出現(xiàn)類似的頻率，

4、其它圖譜中也有類似的現(xiàn)象，因而判斷該泵轉(zhuǎn) 子存在較為嚴重的摩擦故障。圖4中，振動能量主要集中于基頻處約在2 977r/min，其它 的諧波頻率分量振動值大多不超過 1 mm/s,這與不平衡的故障特征 相吻合，因而，該泵又存在不平衡故障。通過以上分析得出，該泵由于轉(zhuǎn)子存在摩擦現(xiàn)象，致使動平衡遭 到破壞，進而引起較大振動【案例分析】一、故障成因分析在分析了泵的故障性質(zhì)后，筆者追查了故障成因，主要跟聯(lián)軸器 對中有關。金屬疊片撓性聯(lián)軸器的彈性元件是由一定數(shù)量的薄金屬膜片疊 合成膜片組，膜片有環(huán)形、多變形、束腰形等形式，同一圓上的精密 螺栓交錯間隔與主從動安裝盤相連接。這樣將彈性件上的弧段分為交 錯受壓

5、縮和受拉伸的兩個局部，拉伸局部傳遞扭矩，壓縮局部趨向皺 縮。當機組存在軸向、徑向和角向偏移時，膜片產(chǎn)生波狀變形，一部 分伸長，另一局部壓縮引起彈性變形。設計時以彈性件特定的三個方 向的適宜剛度來滿足機組工況要求見圖5?，F(xiàn)場勘察和分析發(fā)現(xiàn)，該機組電機兩端的軸承在 2004年1月因 缺油發(fā)熱而檢修泵未作任何處理，聯(lián)軸器重新對中時，漏放了靠 泵一端的連接墊圈，致使撓性膜片直接貼在泵端安裝盤的端面上。這 樣的連接壓制了彈性件的壓縮和拉伸，使之起不了補償軸系對中偏差 的作用，因而當聯(lián)軸器對中稍有超差時，泵一端轉(zhuǎn)軸抗徑向跳動調(diào)節(jié) 的能力特別是推力端即測點4處很差，弓I起轉(zhuǎn)軸徑向跳動，其上 的葉輪口環(huán)與外口環(huán)發(fā)生摩擦，導致泵的較大振動。這也是軸向振動 小于徑向見表1的原因所在。如軸向也發(fā)生大的振動，貝S有可能 伴隨其它故障了。測點3與4的振動差異很大，是因為聯(lián)軸器的反作 用所致，由于聯(lián)軸器力量足夠強大，使近其一側(cè)比較穩(wěn)，而遠其一側(cè) 的反響很大。二、故障維修及運行驗證拆卸軸承座、大蓋，發(fā)現(xiàn)軸套、轉(zhuǎn)子葉輪口環(huán)磨損嚴重，各級葉 輪口環(huán)的間隙最大已達1.5mm屬嚴重超標，軸跳動量符合要求，說 明轉(zhuǎn)軸沒有彎曲。在對磨損的口環(huán)重新鑲套鑲套的厚度以內(nèi)外口環(huán) 總間隙為0.5mm為準處理后，安裝葉輪，并對