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.