除鹽水泵振動異常原因分析與處理

楊運梅

[摘 ? ?要 ]某電廠300 MW機組化學(xué)除鹽水泵在運行中出現(xiàn)異音和振動，應(yīng)用振動診斷技術(shù)進(jìn)行診斷分析并結(jié)合現(xiàn)場實際情況，準(zhǔn)確判斷引起設(shè)備異常的原因是由于除鹽水泵驅(qū)動端軸承與支架連接螺栓松動，立即聯(lián)系檢修及時進(jìn)行了有針對性的處理，避免了設(shè)備故障進(jìn)一步擴(kuò)大及更換軸承的過度檢修，避免設(shè)備損壞及停運，同時縮短檢修時間，節(jié)約了檢修成本。

[關(guān)鍵詞]除鹽水泵;懸臂式;振動超標(biāo);振動診斷;軸承支架

[中圖分類號]TK228 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）06–00–02

[Abstract]The chemical desalinated water pump of a 300 MW unit in a power plant has abnormal noise and vibration during operation. The vibration diagnosis technology is used for diagnosis and analysis and combined with the actual situation on the spot. It is accurately determined that the cause of the equipment abnormality is due to the connection of the drive end bearing of the desalted water pump to the bracket. If the bolts are loose， contact the maintenance immediately and carry out targeted treatment in time， avoiding the further expansion of equipment failure and excessive maintenance of replacing bearings， avoiding equipment damage and outage， and shortening the maintenance time and saving maintenance costs.

[Keywords]desalinated water pump; cantilever type; ?excessive vibration; vibration diagnosis; bearing bracket

1 設(shè)備概況

某公司電廠3期#4、#5機組為裝機容量300MW的雙水內(nèi)冷火電機組，分別于2009年7月、2010年4月投產(chǎn)發(fā)電，配備了3臺除鹽水泵向#4、#5機組儲備水箱、尿素脫硝系統(tǒng)供水，以保證凝汽器、真空泵、發(fā)電機定、轉(zhuǎn)子水箱的正常水位和脫硝系統(tǒng)的正常運行。對機組安全穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)環(huán)保運行至關(guān)重要。

除鹽水泵由大連雙龍泵業(yè)有限公司生產(chǎn)：懸臂式、臥式離心泵，泵型號為CH65—200 A，額定流量為100 t/h，揚程：55 m，滾動軸承支撐，軸承型號：SKF6308。配套電機由湘潭電機廠生產(chǎn)，型號為Y200L1-2，額定轉(zhuǎn)速2950 r/min，功率30 kW，額定電流56.9 A，軸承型號：SKF6312。電機和泵通過繞性梅花聯(lián)軸器連接。

2 故障現(xiàn)象

2019年5月25日15：10，精密點檢人員在對#2除鹽水泵進(jìn)行定期監(jiān)測工作時，發(fā)現(xiàn)泵聲音異常且振動偏大，軸承溫度正常，用TRIOTMCX10振動數(shù)據(jù)采集儀采集振動信號。

2.1 泵驅(qū)動端

軸承頻譜中豎直、水平、軸向3個方向都是1X、2X占主要分量，振動幅值很大，特別是水平方向2X，最高達(dá)12 mm/s，豎直、水平方向1X振動幅值分別達(dá)到7.8 mm/s、10.6 mm/s，垂直、水平、軸向振動通頻值分別達(dá)到9.3 mm/s、17.7 mm/s、6.2 mm/s，均超過危急值7.1 mm/s。水平方向2X幅值稍高于1X。泵驅(qū)動端頻譜中存在軸承外圈頻率及諧波，解調(diào)譜中存在軸承內(nèi)圈4.12X峰值及諧波，幅值都不高，見圖1。判斷設(shè)備存在不對中和剛度不足，泵驅(qū)動端軸承存在一定的磨損和潤滑不良。

2.2 泵自由端

軸承頻譜中豎直、水平、軸向3個方向都是1X、2X占主要分量，振動幅值較高，但均低于泵驅(qū)動端，水平方向2X振動幅值最高，達(dá)5.8 mm/s，軸向、豎直、水平方向1X振動幅值分別達(dá)到4.8 mm/s、4.8 mm/s，4.9 mm/s，振動通頻值豎直、水平、軸向分別達(dá)到5.8 mm/s、8.0 mm/s、6.5 mm/s，振動值均超過報警值4.5 mm/s，見圖2。設(shè)備存在不對中和剛度不足。

設(shè)備各軸承測點中1～3X幅值比較突出，3X幅值明顯，幅值均不高。判斷除鹽水泵聯(lián)軸器梅花墊存在磨損。設(shè)備各軸承測點中1X及諧波比較明顯，判斷設(shè)備存在松動現(xiàn)象。

根據(jù)以上分析，判斷#2除鹽水泵存在不對中、基礎(chǔ)剛度不足、零部件松動、聯(lián)軸器磨損，各軸承存在不同程度的磨損。根據(jù)以上分析，結(jié)合觀察泵驅(qū)動端軸承支撐方式：通過螺栓連接支撐在一個梯形支架上，梯形支架兩側(cè)分別由一個連接螺栓固定在基礎(chǔ)上。連接螺栓和固定螺栓可能松動。認(rèn)為設(shè)備可能存在以下問題。

（1）泵驅(qū)動端軸承支架地腳螺栓或連接螺栓松動引起軸承支持剛度不足。

（2）設(shè)備不對中問題。

（3）梅花聯(lián)軸器存在磨損。

（4）泵驅(qū)動端、電機驅(qū)動端軸承存在一定的磨損和潤滑不良。

3 處理過程

立即將#2除鹽水泵的情況反應(yīng)給生技部化學(xué)專工，聯(lián)系檢修人員處理。檢修人員最初認(rèn)為是軸承問題，要停泵檢查軸承。但通過精密點檢振動測試儀測試結(jié)果看來，軸承是存在一定的磨損，但這種磨損程度不會造成設(shè)備這么大的振動。精密點檢人員認(rèn)為應(yīng)該首先排除軸承支架和連接螺栓松動的問題，再檢查設(shè)備其他問題。要求檢修人員首先對軸承支架和基礎(chǔ)螺栓進(jìn)行緊固，再根據(jù)處理后的結(jié)果決定是否需要檢查設(shè)備對中和軸承問題。檢修人員用扳手緊固泵驅(qū)動端支架地腳螺栓和連接螺栓，其中，支架地腳螺栓緊不動，支架與軸承的連接螺栓可以收緊大半圈。檢修處理后，振動、異音明顯減小。16：13，再次對設(shè)備進(jìn)行精密點檢振動數(shù)據(jù)采集，振動測試結(jié)果如下。

（1）泵兩端軸承：1X、2X振動值：豎直、水平、軸向三個方向1X、2X下降至正常范圍內(nèi)，1X諧波幅值降低，見圖3和圖4。

驅(qū)動端振動通頻值大幅降低：檢修前的水平方向為17.7 mm/s，豎直方向為9.3 mm/s，軸向為6.2 mm/s;檢修后的水平方向為3.0 mm/s，豎直方向為2.3 mm/s，軸向為1.6 mm/s。

自由端振動通頻值大幅降低：檢修前的水平方向為8.1 mm/s，豎直方向為5.9 mm/s，軸向為6.6 mm/s;檢修后的水平方向為2.9 mm/s，豎直方向為2.3 mm/s，軸向為1.5 mm/s。

（2）設(shè)備各軸承1X及諧波幅值明顯下降，振動降至正常范圍內(nèi)，設(shè)備不對中和松動現(xiàn)象消失。因為聯(lián)軸器存在一定的磨損，1X及諧波仍然存在，但振幅大幅降低。以后利用設(shè)備停用機會，檢查梅花聯(lián)軸器彈性元件磨損情況。

4 原因分析

通過對該公司#2除鹽水泵的振動分析和處理過程及效果，可以得出造成設(shè)備振動大的原因：設(shè)備長期運行中，軸承支架螺栓逐漸出現(xiàn)松動，使得軸承支撐減弱導(dǎo)致支撐剛度不足，從而影響設(shè)備正常對中，對中變化引起聯(lián)軸器梅花墊的損壞。泵和電機驅(qū)動端軸承受設(shè)備不對中影響存在一定的磨損。此次檢修處理好了設(shè)備對中和松動問題，軸承磨損也應(yīng)該會有所減緩，從而延長軸承使用壽命。在日常設(shè)備巡檢查中，要加強對設(shè)備地腳和連接螺栓進(jìn)行檢查，保證其可靠、良好的連接。

5 結(jié)論

（1）引起轉(zhuǎn)動設(shè)備振動異常的原因很多，在分析判斷故障原因時，要結(jié)合設(shè)備結(jié)構(gòu)特點、運行工況和現(xiàn)場實際情況具體分析，準(zhǔn)確判斷。只有精準(zhǔn)判斷，找到發(fā)生振動的原因，才能指導(dǎo)檢修人員進(jìn)行有針對行的檢修處理。

（2）精密點檢準(zhǔn)確診斷設(shè)備故障、迅速安排檢修處理，及時快速消除設(shè)備故障，避免了設(shè)備停運和損壞事故的發(fā)生，保障設(shè)備正常運行，為機組安全穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)環(huán)保運行提供可靠保障。

（3）在分析設(shè)備故障時，應(yīng)該首先找出可能引起設(shè)備故障的各種原因，按照由簡單到復(fù)雜的檢修工藝一一排除，直至故障消除。這樣可以簡化檢修工藝，減小檢修工作量。

（4）相比較傳統(tǒng)的設(shè)備點檢方法，精密點檢利用精密儀器對設(shè)備進(jìn)行診斷，能夠更加快速、精準(zhǔn)地找到設(shè)備故障，便于檢修進(jìn)行針對性的處理。避免過度檢修，節(jié)約了檢修成本，縮短檢修時間。

參考文獻(xiàn)

[1] 沙德生，陳江.火電廠設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)與管理——精密點檢故障診斷預(yù)知排查風(fēng)險管控[M].北京：中國電力出版社，2016.

[2] 楊國安.旋轉(zhuǎn)機械故障診斷實用技術(shù)[M].中國石化出版社，2018.