水泵振動原因分析和解決措施方案

1、56LKSB-25型泵振動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)電機組1#機組循環(huán)冷卻水系統(tǒng)循環(huán)水泵為3臺56LKSB-25型立式斜流水泵。在循環(huán)水泵分部試運行時，3臺循環(huán)水泵均出現(xiàn)問斷性的異響，并伴隨超標的振動。經(jīng)過分析，問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，造成了問斷性異響，并產(chǎn)生振動，影響循環(huán)水泵的運行。經(jīng)過對產(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)水泵的異響及振動問題。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出現(xiàn)異響、振動情況

2、是常見，引起立式水泵的異響、振動的原因比較多：從責任主體方面劃分，有設(shè)備制造質(zhì)量原因、安裝施工質(zhì)量原因及設(shè)計原因，但安裝施工質(zhì)量不合格引起的立式水泵異響、振動原因較常見。從起因方面劃分，有機械原因引起的異響、振動和水力沖擊引起的異響、振動，而機械原因引起的異響、振動的情況是較常見的。該機組3臺循環(huán)水泵異響、振動的主因是設(shè)計原因引起的水力沖擊造成的異響、振動，在工程施工中較為少見。通過對循環(huán)水泵異響、振動原因分析，問題解決，以達到引起相關(guān)部門在關(guān)心安裝施工質(zhì)量和設(shè)備制造質(zhì)量的同時，也注重設(shè)計質(zhì)量問題的目的。四、正文：4.1泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)簡介廣石化熱電資源綜合利用改造工程2X100M晚輪發(fā)電機組1#

3、機組循環(huán)水泵共有3臺，其中2臺工作泵,1臺備用泵，均為露天安裝。循環(huán)水泵米用長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56LKSB-25配套功率P=1250kWQ=13000mh最小淹沒深度3.0m揚程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)計順序25泵設(shè)計揚程25m4.2問題產(chǎn)生及原因分析4.2.1

4、問題產(chǎn)生2娜環(huán)水泵首次帶負荷運行時，主要發(fā)現(xiàn)兩大問題：1）循環(huán)水泵運行過程中，伴隨著問斷性、頻率不等的異響，類似水泥攪拌機攪拌時發(fā)出的響聲；2）循環(huán)水泵泵體振動超標（如附表2）。隨后，1#、3娜環(huán)水泵分部試運行情況和2#循環(huán)水泵的情況一樣，同樣存在異響、振動超標的問題。附表2泵的編號振動值軸向振幅（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)部間隙沒按要求調(diào)整合格，造成動靜碰磨；3）機座的水平不好；4）泵和電機的地腳螺栓未按要求緊固；5）管道活理不合格，造成異物進入泵體或泵體封閉時，異物落入泵內(nèi)。通過檢查安裝記錄（以2#水泵為例），水泵與電機對輪找中心圓周偏差為0.03mm徑向跳動為0.04mm符合安裝規(guī)范及廠家設(shè)計要求；葉輪與密封環(huán)軸向間隙為33mm徑向間隙為11mm動靜間隙合格，轉(zhuǎn)子提升高度8mm均符合廠家要求；電機機座橫向水平度為0.05mm/m縱向水平度為0.03mm/m機座水平度符合規(guī)范要求及廠家設(shè)計要求；泵和電機的地腳螺栓進行復(fù)緊，緊度符合要求，沒有松動的現(xiàn)象；循環(huán)水泵及循環(huán)水泵進、出水管道均進行了隱蔽工程

6、驗收程序，確保內(nèi)部干凈無雜物，且在停泵后也進行了相關(guān)的復(fù)查，并未發(fā)現(xiàn)泵內(nèi)有異物，且三臺泵同時進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、振動主要包括：1）電機內(nèi)部磁力、質(zhì)量不平衡和其它電氣系統(tǒng)的失調(diào)；2）零部件的機械強度和剛度不夠；3）水泵轉(zhuǎn)動部件質(zhì)量不平衡；4）轉(zhuǎn)子彎曲度過大。同樣以2#循環(huán)水泵為例說明，在分部試運前，電機已進行了空負荷運行，運行合格，振動良好，且該系列的電機，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，該系列水泵也是長沙水泵廠成熟型產(chǎn)品，已生產(chǎn)制造多達1200臺，存在機械強度和剛度不夠的情況存在的機率較低

7、；從轉(zhuǎn)子出廠試驗報告可知，轉(zhuǎn)子動平衡合格；轉(zhuǎn)子彎曲度現(xiàn)場復(fù)查轉(zhuǎn)子徑向跳動，最大值為0.10mm符合廠家要求。由此，同樣可以排除制造質(zhì)量問題。（3）設(shè)計原因分析設(shè)計原因主要包括：1）與水泵配套的電機選型不合理；2）水泵淹沒深度不當；3）水泵的進水流道設(shè)計不合理。廠家技術(shù)說明書中注明，該循環(huán)水泵的軸功率為1034.6KVV設(shè)計配套電機功率為1250KVV電機的選型滿足要求；按廠家技術(shù)說明書要求，最小的淹沒深度為3m而設(shè)計淹沒深度符合廠家技術(shù)說明書要求。而復(fù)核設(shè)計圖紙和廠家圖紙，設(shè)計圖紙與廠家圖紙在水泵水池流道設(shè)計方面差異較大：1）設(shè)計圖紙吸水水池的尺寸未按廠家圖紙尺寸設(shè)計；2）設(shè)計未按廠家圖紙設(shè)計

8、導(dǎo)流錐。廠家技術(shù)說明書推薦的吸水池尺寸如附圖1所示，而設(shè)計圖紙的水池尺寸如附圖2所示，對比兩圖，可以發(fā)現(xiàn)，設(shè)計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)計尺寸，是經(jīng)過水力模型試驗得出的最優(yōu)值，進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)計應(yīng)根據(jù)廠家技術(shù)說明書圖紙進行設(shè)計，而實際上，設(shè)計單位并未按廠家技術(shù)說明書圖紙進行設(shè)計。設(shè)計圖紙設(shè)計的吸水水池沒有經(jīng)過水力模型試驗，不明確是否滿足水泵對進水流道的要求。水池流道設(shè)計上的偏差，將會引起流道進流不均。流道進流不均勻，水流在吸入口周圍形成吸氣漏斗渦，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，甚至氣蝕。另外，進水流道不均勻，也在一定程度上影響吸頭進流不均勻，再進一步加強旋渦的影響，吸頭進流及壓力受擾動而變化，引起泵體內(nèi)部動水壓力變化，空腔氣囊受壓縮膨脹，引起水泵異響、振動。這就是所謂的水力沖擊引起的異響和振動。mu附圖1:廠家技術(shù)說明書推薦的吸水池尺寸4.3問題解決經(jīng)過原因的分析，造成循環(huán)水泵異響、振動的主要原因基本確定。設(shè)計院按廠家技術(shù)說明書圖紙對原設(shè)計圖紙水池進水流道部分進行設(shè)計修改。用鋼板在水泵四周圍成吸水水池，即用厚6mM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)計圖紙的水池尺寸附圖3:設(shè)計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效果驗證按設(shè)計修改施工完畢后，3臺循環(huán)水泵再次分別進行帶負荷試運行，間斷的異響均已經(jīng)消失，泵體的振動也明顯減小，循環(huán)水泵的振動如附表3所示，達到了規(guī)范及驗收標準，滿足了使用要求。通過人孔門觀察水池水流狀態(tài)，水流變得平穩(wěn)。附表3泵的編號振動值軸向振幅（從而水平振幅（nj）垂直振幅（從m1#5058322#4855313#525632五、結(jié)束語：5.1結(jié)論通過對廣石化熱電資源綜合利用改

11、造工程2X100MVn輪發(fā)電機組1#機組循環(huán)水泵異響、振動原因分析，找到了因設(shè)計在設(shè)計時未嚴格按廠家技術(shù)文件進行設(shè)計，造成了循環(huán)水泵吸水水池設(shè)計與廠家要求偏差過大，從而影響到水泵的進水流道，產(chǎn)生了水力沖擊，造成循環(huán)水泵分部試運行時異響和振動。后經(jīng)過設(shè)計修改，重新布置循環(huán)水泵場水池結(jié)構(gòu)，改善了進水流道，解決了循環(huán)水泵的異響和振動問題。由此可見，安裝施工過程中，影響到設(shè)備質(zhì)量的不僅僅有施工單位責任、制造單位責任，也必不避免有設(shè)計單位的責任。在問題分析，原因查找過程中，應(yīng)多方面、多渠道去分析，才能更好地尋找出問題原因，更好地解決問題。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，能在較近時間內(nèi)完成，能取得短期經(jīng)濟效益，但從長遠運行要求，鋼結(jié)構(gòu)仍然存在不足：1）鋼結(jié)構(gòu)長期處丁水下，對防腐要求較高；2）腐蝕物容易融入、污染循環(huán)水，影響水質(zhì)，給凝汽器運行造成危害；3）鋼結(jié)構(gòu)長期受水流沖擊，穩(wěn)固程度受到較大考驗，有可能造成循環(huán)水泵的運行危害。所以，從長期運行考慮，建議在汽輪發(fā)電機組大修期間，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)角過度制造得愈圓滑，對流體的阻力影響愈小，本設(shè)計中，吸水水池轉(zhuǎn)角均采用9