离心泵振动故障诊断处理一例

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新疆油田公司某作业区转油站三台卧式离心泵，流量126m3/h，扬程 206m，功率 185kW，转 速 2750r/min，入 口压力0.5MPa，出口压力 2.2MPa，电机转速 2980dmin。设备 自安装之日起 ，长期处于振动较大的状态，泵、电机检修过多次，始终无法从根本上解决泵振动过大的问题。为了找出问题所在，对整个系统(管道 、泵和电机)进行振动测量，包括入口和进 口压力的测量。

利用 Enpac2500数据采集器，选择垂直 、水平 、轴向三个振动测量方向，分别在 3 泵电机机壳联轴器侧轴承 、泵壳叶电机与小齿轮连接使用弹性膜片联轴器 ，承受不对中能力较强，具有-定的减振、降噪能力。但分析发现，联轴器本身较长(1200mm)，从而造成找正时找正杆挠度影响较大 ，有可能产生- 定的找正偏差，因此中心偏差可能是造成振动的-个因素。

(2)频谱分析分别测取 4个轴承的振动频谱，并对振动最严重的电机非负荷端水平轴振动频谱(图 1)进行分析。

8.66.54.32 20.00 250 500 750Hz图 1 轴承 1的水平振动频谱图从振动频谱 上可以看出，50Hz为电机转速 1倍频，振动峰值为 6.9mm/s，为振动主要成分 ；lOOHz为电机转速 2倍频，振动峰值为 3.4mm/s，为振动次要成分；150Hz以后振动峰值较小，对振动的影响不大。根据频谱原理分析，1倍频振动可能为旋转体不平衡造成，2倍频振动可能为中心对中不良造成，电机转子不平衡及中心对中不良是检修处理的重点。

3.振动处理及效果借高炉休风机会，对电机进行了针对性的检修～电机转子抽芯、清灰后，校正转子动平衡，平衡结果见表2。

电机转子复装就位后，根据相关资料消除挠度对找正的影响后，对电机与增速箱小齿轮对中进行了检查 、调整及处理(表 3)。

电机检修后联动试车，两端轴承处振动值大幅减小(图2)，l圉 设备管理与维值2013№4表 2 校正前后数据(平衡转速 750fmin)测 点 相位/(。) 不平衡量，g非负荷侧 125 1O3 校正前 负荷侧207 l34非负荷侧 89 1.8 校正后负荷侧 276 1 0表 3 对中前后数据 nlln电机低 O.13 电机偏外 0.06 调整前下张口 0.04 外张口 O.05电机高 O.O2 电机偏外 0.01调整后下张口 0.02 外张口 0.022 82 1 4《)了f1 0H2图2 检修后电机非负荷端振动频谱图振速 2mm/s左右，减速箱风机振动正常。从频谱图2可看出，1倍频、2倍频振动峰值都下降至优良指标，说明该电机振动处理措施准确 、有效。 w13.04-30作者通联：济南钢铁公司检修工程公司能源动力部 济南市工业北路 21号 250101E-mail：jglqb###yahoo.eom.en [编辑 王 其]- . . 茎錾盎轮侧轴承 ，进出 VI管线处法兰以及管线末端采集振动数据 出墙(表 1)。

表 1 3 泵振动测量数据 mm/s 尊日 l 1 2 2Ⅳ 2A 3 3Ⅳ 4 4H 4A3月 9日 l6.5 7.O 15.2 2.2 12.4 15.6 8.8 7.7 2.5 16.54月 6日 2.0 2.O 3.O 2.0 5.5 7.5 1.4 2.9 23 2.O7月 13日 1.3 I9 1.5 2.6 23 2.6 13 1-2 1I2 2-82.振动分析与故障查找由表 1测量结果看，电机机壳联轴器侧轴承测量通频振幅最高达到了 15.2mnds，泵壳叶轮侧轴承测量通频振幅最高达到了 15.6mm/s，远远超过了报警值 (>-4.5mm/s- 级报警 ，≥7.1mm/s二级报警)，进出口管线法兰测得通频振幅最高达到了18.0mnds，远高于管道振动允许值。

测点 3频谱(图 1)中可以看到主频在 45Hz，主要由不平衡引起的；对 1 、2 泵进行测量，泵本体的振动也较大，三台泵均在入口压力 0.25 0.5MPa、出口压力 1.5～2.2MPa出现明显波动。

0 500 l000Hz图1 测点3H频谱图综合分析结果，判断进出口管线存在某种缺陷，引起设备高振动和入口、出口压力的波动∮着测量了管道固有频率，给故障泵加上外部激发频率测量固有频率 ，所测固有频率分别为45Hz和 40Hz，两个固有频率相近，且非秤近泵的转速频率，这样就给泵-个向下的力，影响了泵旋转时的动平衡 ，使泵出现了类似于不平衡的故障特点。

观察三台泵的进出口管线的布局，发现三台泵的出口管线从泵 3 的A处直至墙面没有-个支撑(图 2)，管线及三个出口控制阀的重量均由三台离心泵承受。这不符合泵的安装使用要求 ，泵体不应当承担本体以外的任何重量。

通过上述分析可以得出，泵的进出口管线没有支撑，管线及阀门的重量均由泵承担，使泵产生过大振动，长期运行足以损坏泵的零部件。

3.处理措施(1)在泵出口管线的三个阀门的两侧就地加径向支撑，考虑到泵出 口管线的温度较高(夏季可达 100C)，加防止振动的胶皮及木块不安全，由于出口管线振动不大，所以建议支撑与管线刚对刚接触 ，只要能支撑其重量即可。

图 2 泵进 、出口管线结构示意图Z(2)如果条件允许，对进口管线的支撑进行加固。

在加支撑时注意不能使管线与泵的连接处别劲。如条件允许可先把泵与出口管线断开，加好支撑后，使泵与出口管线法兰自然连接。

经过整改，在泵的进 口管线新加了两个支撑 ，振动有所下降，但泵的出口管线没有支撑。从 4月 6日监测数据可以看出，电机和泵体的大部分测点振动有所下降，但是还有个别测点振动值超出报警范围。7月 13日对出口管线再加设支撑后，设备所有测点振动值均在标准范围内(表 1)，效果良好。整改后泵进、出口管线结构见图3。

Jl，人 z图 3 整改后泵进、出口管线结构示意图4.结论(1)连接泵体进、出口的管线的剧烈振动是压力波动的原因，出口压力的波动表明泵运转不稳定，并形成重复循环，其结果就是把-个动压分力加到静压力上，-部分作用力加到了泵壳中的叶轮和轴上，径向力作用在轴线垂直面上，转子动力作用在旋转轴线轨迹上，轴向力作用在进口端。

(2)在泵的进 、出口管线分别加设支撑，泵所承受的重量得到缓解 ，外输泵振动有较大幅度的下降，在工频转速下各测点振动均在标准范围内，整改效果较好，从而确保了设备安全正常运设苗管理与维修2013№4 固5 0 5 O 核电主泵轴振动分析与处理黄勇波摘要 核电机组 自投运后，两台机组 8台主泵有 6台轴位移超出新泵位移标准。用频谱分析方法分析主泵的轴振动信号，找出主泵轴振动频谱中异常的部分来源，并通过试验确认传感器支架存在随机共振，进行支架处理后消除了共振源。

关键词 主泵 轴振动 支架 频谱分析 共振中图分类号 TH113.1 文献标识码 B1.概述某核 电厂主泵轴振动每天出现几次报警 (报警值设为216p，m)，均值约在 170/.zm。两套机组 8台主泵有 6台轴位移超标，位移均值在 140-170tzm(A区域 1271xm)。主泵为立式泵，泵电机位于泵的上方，电机由两侧的两个吊挂通过两个预应力拉杆悬挂支承，泵安装于管道上 ，电机上部还有 3个抗震垫支撑 ，以防止泵倾倒。主泵电机的功率为671lkW，转速为 1485r/min；主泵的结构为单级离心式叶片泵，叶轮叶片数Z-5，有-个吸入口，两个出口。

振动监测采用的是美国迪飞公司生产的 DP104动态型号处理系统，可进行信号分析 、模态分析 、有限元分析比较和磁盘记录存储。实时处理，高动态范围，可在测量中找出频谱特征。

主泵和电机布置了3个壳体振动速度传感器和轴振动电涡流传感器(图1)。采用DP104与主传热泵在线保护系统的缓冲输出端连接。拾取没有经过处理的振动速度传感器和非接触式电涡流式振动信号，由DP104数据采集器采集振动信号并进行振动频谱电机上轴承座振动速度传感器(M1H)电机下轴承座振动速度传感器(M2H)泵轴相对振动位移传感-X(I：'4X)泵轴相对振动位移传感器y(P4Y)泵壳体振动速度传感器(P3H)图1 传感器布置示意分析。按照 ISO 10816--3标准及ISO 7919 标准，分别监测和评定电机上下轴承座和泵轴承座径向方向振动速度和泵轴振动。

2.振动信号频谱分析为了得到全面的信息，几台主泵进行正常运行情况下振动测试，3号主泵停、启泵过程振动信号测量以及支架固有频率测试。

(1)主泵正常运行振动频谱在二号机组满功率、主泵正常运行的工况下，采集 3号泵传感器振动频谱(图 2、图3、图4)。频谱图中振动的主要能量都集中在 25Hz和 125Hz附近，24.75Hz是泵的正常工作频率(厂)，因为主泵有 5个叶片，所以 124.75Hz是泵的叶片通过频率(BPF)Sf，所以振动的主要能量集中在 1厂和5厂附近是正常的。图 2中除 1厂和 5厂处的振动能量外，基本没有其他频段的能量，而且在线振动测量数据也显示，这两处的振动值稳定正常，远小于报警值。图 3和图4中除了l厂和 的能量外，还有其他-些随机杂乱的能量频段，尤其是在 195Hz附近接近 8厂有较为明显的能量，该频段的能量很可能就是造成轴位移振动偏高并时常报警的根源。8厂激振力的来源是工作频率倍频谐波引起的，未在泵壳的速度振动频谱图 2中出现，在位移振动频谱图 3和图4中出现，其原因可能是轴位移振动传感器支架刚性较差，存在共振的可能性。二号机组的其他 3台主泵的情况基本相同。

1.51.0gn5O 镊 、 J O l0o.0 200.0 300.0 40O.0Hz图2 泵壳体水平方向(P3H)振动速度频谱行。

(3)管道振动的大小不能凭肉眼观察，而是要借助专业的振动监测仪器，利用振动监测及故障诊断技术进行数据的采集、处理和分析判断。 771 3.04-31l蟊 设苗管理与维修2013№4作者通联：科比技术有限责任/2-q 新疆克拉玛依市金龙镇 834003E-mail：tangwei412###sohu.eom [编辑 王 其].. .. .遂 . . 越 -盎 .。