機(jī)泵設(shè)備振動(dòng)故障診斷處理方法

邵新成 陳文忠 劉武 李黨生 霍世棟

摘 要：在石化行業(yè)中，機(jī)泵類設(shè)備作為使用最基本、最廣泛的工藝單元，其良好的運(yùn)行狀況對石化企業(yè)的平穩(wěn)運(yùn)行具有重要的意義。目前在企業(yè)生產(chǎn)裝置中運(yùn)行的機(jī)泵有一定數(shù)量的振動(dòng)數(shù)值較大，在機(jī)泵檢測標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定級(jí)別C區(qū)甚至是D區(qū)中運(yùn)行，對此我們采取故障診斷分析并處理的方法，以確保機(jī)泵良好運(yùn)行狀況。

關(guān)鍵詞：機(jī)泵振動(dòng);工頻;倍頻;葉輪口環(huán)間隙;頻譜圖;波形圖

前言

目前在石化行業(yè)中，機(jī)泵類設(shè)備的振動(dòng)測量與評(píng)價(jià)方法執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 29531-2013。機(jī)泵類設(shè)備的振動(dòng)級(jí)別分為A、B、C、D 四類，評(píng)定級(jí)別C區(qū)以上的運(yùn)行設(shè)備必須進(jìn)行處理，但是機(jī)泵類設(shè)備的振動(dòng)原因是比較復(fù)雜的，在這里我們通過實(shí)例的分析與處理，為機(jī)泵振動(dòng)故障分析處理方法提供有益的參考。

1 實(shí)例

某煉油廠百萬噸級(jí)柴油加氫解吸塔頂回流泵P-403A，該泵是為單級(jí)懸臂磁力泵，輸送介質(zhì)輕烴，工作溫度溫度175℃。

2 故障現(xiàn)象

該泵運(yùn)行期間，潤滑油檢查正常，機(jī)泵有異常響聲，現(xiàn)場離線對該泵進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示驅(qū)動(dòng)端軸承水平方向振動(dòng)速度值3Hv偏高，振動(dòng)幅值最高達(dá)到14.923mm/s，振動(dòng)波形圖顯示為正弦波形中有少量截波成分與毛刺（圖1）。振動(dòng)烈度按GB/T 29531-2013評(píng)定級(jí)別為C區(qū)，說明該泵處于不合格狀態(tài)，必須采取相關(guān)措施。

3 原因分析

3.1從頻譜圖看

頻譜圖出現(xiàn)1x～8x倍頻成分，以及4.5x、6.5x、7.5x等半頻成分。所以通過波形圖和頻譜圖1X倍頻到8X倍頻均有振動(dòng)分量，同時(shí)出現(xiàn)大量的半頻，我們認(rèn)為該泵可能存在內(nèi)部機(jī)械松動(dòng)從而導(dǎo)致機(jī)泵轉(zhuǎn)子與設(shè)備本體產(chǎn)生碰磨。（碰磨可能引起滑動(dòng)軸承碰磨磨損（圖1））。

頻率分析可以看出在98hz和148hz出現(xiàn)缺陷頻率，滾動(dòng)軸承故障頻率與轉(zhuǎn)子的倍頻頻率基本相近，符合軸承故障的頻率特征，軸承故障可能性較大。（圖2）

3.2從GIE趨勢圖和包絡(luò)圖看

GIE趨勢圖（圖3）對軸承進(jìn)行包絡(luò)分析，GIE數(shù)值有原本已經(jīng)報(bào)警的31.208猛增到43.833，上升趨勢十分明顯。包絡(luò)頻譜圖（圖4）中，可以看出分析包絡(luò)頻譜，頻域出現(xiàn)滾動(dòng)體和外圈的故障頻率。滾動(dòng)軸承故障頻率與轉(zhuǎn)子的倍頻頻率基本相近，疑似滾動(dòng)體與外圈可能出現(xiàn)故障。

4診斷意見及維修方案：

診斷意見：1、通過驅(qū)動(dòng)端水平方向3Hv波形頻譜分析推斷可能有磁套與隔離套摩擦的故障。由于頻譜圖出現(xiàn)1x～8x倍頻成分，以及4.5x、6.5x、7.5x等半頻成分，推斷有可能出現(xiàn)內(nèi)部機(jī)械松動(dòng)而導(dǎo)致滑動(dòng)軸承與軸產(chǎn)生磨擦的現(xiàn)象。2、通過對驅(qū)動(dòng)端垂直方向軸承加速頻譜及軸承 沖擊脈沖包絡(luò)分析，我們認(rèn)為該泵振動(dòng)的主要原因是設(shè)備長期運(yùn)行引起軸承磨損，軸承滾動(dòng)體與外圈可能出現(xiàn)故障。

維修方案1、停機(jī)檢查軸承運(yùn)行情況;2、檢查葉輪，檢查滑動(dòng)軸承。

5實(shí)際維修驗(yàn)證：

在實(shí)際拆解中，該泵具有如下缺陷：

1、解檢發(fā)現(xiàn)葉輪口環(huán)磨損嚴(yán)重，與殼體口環(huán)徑向間隙達(dá)到3.82mm。2、解檢后發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)軸承磨損嚴(yán)重，軸承徑向間隙達(dá)到2.2-2.4mm。3、滾動(dòng)軸承（型號(hào)6309）游隙達(dá)到0.11-0.12mm，游隙超標(biāo)。

解體檢查發(fā)現(xiàn)的問題與我們分析的診斷意見基本吻合。主要是由于機(jī)泵長周期運(yùn)行，滾動(dòng)軸承與滑動(dòng)軸承都產(chǎn)生了不同程度的磨損，滑動(dòng)軸承磨損嚴(yán)重引起轉(zhuǎn)子不平衡導(dǎo)致口環(huán)磨損。

針對上述故障進(jìn)行處理后啟動(dòng)該泵運(yùn)行，監(jiān)測結(jié)果顯示所有監(jiān)測數(shù)據(jù)全部在正常標(biāo)準(zhǔn)范圍，機(jī)泵運(yùn)行正常。

6結(jié)論

通過對設(shè)備振動(dòng)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，可以較快的確定振動(dòng)產(chǎn)生的原因，并進(jìn)行針對性處理，以提高消除設(shè)備故障的效率。保障石化企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)正常進(jìn)行。

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