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        外輸泵振動(dòng)故障分析及處理

        2011-05-04 10:45:04潘多艷李俊義
        中國設(shè)備工程 2011年2期
        關(guān)鍵詞:泵體槽鋼測點(diǎn)

        唐 偉,潘多艷,李俊義

        (新疆克拉瑪依市金龍鎮(zhèn)科比技術(shù)有限公司,新疆 克拉瑪依 834003)

        一、概述

        外輸泵1#、2#是石西油田作業(yè)區(qū)莫北轉(zhuǎn)油站的關(guān)鍵設(shè)備,兩臺外輸泵的結(jié)構(gòu)及測點(diǎn)布置相同,見圖1。電機(jī)功率185 kW,轉(zhuǎn)速2 982 r/min,離心泵為多級泵,型號150GDKS120×8,轉(zhuǎn)速2 860r/min。該外輸泵自安裝之日起,泵體的機(jī)械密封經(jīng)常泄漏,軸承未到使用期限就損壞,隔一段時(shí)間就要進(jìn)行大修,嚴(yán)重影響了外輸泵安全運(yùn)行。雖經(jīng)多次維修,但情況仍沒有得到改善。受用戶委托,對其進(jìn)行了狀態(tài)監(jiān)測。由于設(shè)備自動(dòng)變頻,正常生產(chǎn)時(shí)出口壓力1.0~4.0MPa,出口壓力波動(dòng)頻繁,振動(dòng)值隨壓力也相應(yīng)發(fā)生變化,給分析和查找振動(dòng)原因帶來了一定困難。因此,對外輸泵振動(dòng)進(jìn)行了全面測試和分析,找出故障原因,并進(jìn)行處理,保證外輸泵的安全運(yùn)行。

        二、振動(dòng)監(jiān)測與振動(dòng)數(shù)據(jù)

        利用Enpac2500數(shù)據(jù)采集器對外輸泵的垂直、水平、軸向方向振動(dòng)測量,兩臺設(shè)備均為變頻,設(shè)備在較低頻率下運(yùn)行時(shí),振動(dòng)較小,隨著運(yùn)行頻率、負(fù)荷的增加(電機(jī)的電流與運(yùn)行頻率、負(fù)荷成正比),振動(dòng)呈上升趨勢,工頻運(yùn)行時(shí)振動(dòng)最大,設(shè)備本體大部分測點(diǎn)振動(dòng)超過二級報(bào)警值(7.1mm/s)。對設(shè)備基礎(chǔ)進(jìn)行振動(dòng)監(jiān)測,包括設(shè)備本體基礎(chǔ)在內(nèi),基礎(chǔ)共有3個(gè)接觸面,對各個(gè)基礎(chǔ)面分別進(jìn)行了振動(dòng)監(jiān)測,基礎(chǔ)測點(diǎn)振動(dòng)峰值均超過基礎(chǔ)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)20μm,振動(dòng)數(shù)據(jù)如表1、表2所示。

        三、振動(dòng)分析與故障原因

        振動(dòng)監(jiān)測結(jié)果顯示,當(dāng)泵的電流升至110A時(shí),泵體部分測點(diǎn)振動(dòng)超過報(bào)警;電流升至150A時(shí),電機(jī)振動(dòng)也有較大幅度增加,設(shè)備基礎(chǔ)振動(dòng)也有所增加并超過相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。兩臺設(shè)備的運(yùn)行狀況相同。

        設(shè)備本體及基礎(chǔ)頻譜圖顯示,其主要振動(dòng)頻率為設(shè)備的轉(zhuǎn)速頻率,這首先是不平衡的典型故障特點(diǎn),通過對設(shè)備的維修、檢查,可以排除不平衡故障(兩臺泵體經(jīng)過多次大修,更換軸、葉輪等轉(zhuǎn)動(dòng)部件,情況仍沒有好轉(zhuǎn),機(jī)械密封經(jīng)常損壞,軸承不到使用期限就損壞)。

        通過對泵體基礎(chǔ)監(jiān)測發(fā)現(xiàn),基礎(chǔ)的主要振動(dòng)方向?yàn)榇怪狈较?,在水泥基礎(chǔ)上共有三層基礎(chǔ)面,分別對水泥基礎(chǔ)及三層基礎(chǔ)面垂直方向的振動(dòng)峰值進(jìn)行監(jiān)測。振動(dòng)數(shù)據(jù)如表2所示,越往下振動(dòng)越大,基礎(chǔ)中心部位14V測點(diǎn)振動(dòng)最大。這不符合基礎(chǔ)的振動(dòng)特點(diǎn)——設(shè)備軸承部位振動(dòng)響應(yīng)最大,越向下振動(dòng)越小。基礎(chǔ)若有多個(gè)接合面,下層的基礎(chǔ)振動(dòng)應(yīng)小于上層,反之這兩個(gè)基礎(chǔ)接合面存在松動(dòng)現(xiàn)象。

        表1 1#泵本體各測點(diǎn)振動(dòng)數(shù)據(jù)

        表2 1#泵基礎(chǔ)各測點(diǎn)振動(dòng)數(shù)據(jù)

        從現(xiàn)場觀察,設(shè)備的水泥基礎(chǔ)振動(dòng)較小且表面無松動(dòng)現(xiàn)象,可以排除水泥基礎(chǔ)存在松動(dòng)的可能性。水泥基礎(chǔ)上的矩形槽鋼框架沒有用水泥進(jìn)行灌漿填實(shí),其底座的支撐剛度較小,判斷這可能是引起振動(dòng)的主要原因。

        基礎(chǔ)槽鋼框架沒有進(jìn)行灌漿填實(shí),其故障屬于基礎(chǔ)剛性差,其表現(xiàn)出的故障特點(diǎn)也相同。這為故障判斷提供了更為可靠的理論依據(jù)。因此,提出了將基礎(chǔ)槽鋼框架進(jìn)行灌漿填實(shí)的整改方案。4V測點(diǎn)2009年11月8日基礎(chǔ)未灌實(shí)前頻譜圖見圖2,4V測點(diǎn)2010年1月11日基礎(chǔ)灌實(shí)后頻譜圖見圖3。

        四、故障處理

        在停工檢修期間把基礎(chǔ)矩形槽鋼框架用水泥、沙石進(jìn)行填實(shí),整改后設(shè)備及基礎(chǔ)各測點(diǎn)振動(dòng)數(shù)據(jù)見表1、表2,外輸泵振動(dòng)有較大幅度下降,在工頻轉(zhuǎn)速下各測點(diǎn)振動(dòng)均在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),整改效果較好,確保了設(shè)備安全正常運(yùn)行。

        [1]沈慶根.化工機(jī)器故障診斷技術(shù) [M].浙江大學(xué)出版社,1994.

        [2]沈慶根,鄭水英.設(shè)備故障診斷 [M].化學(xué)工業(yè)出版社,2006.

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