馮劍波

(四川美豐化工科技有限責(zé)任公司，四川綿陽(yáng) 618000)

尿液泵故障診斷分析

馮劍波

(四川美豐化工科技有限責(zé)任公司，四川綿陽(yáng) 618000)

分析診斷尿液泵后端軸承振動(dòng)偏大的因素，確認(rèn)支撐腳螺栓無(wú)法達(dá)到緊固效果是主要原因。通過(guò)更換前后端軸承、緊固后端支撐腳螺栓，對(duì)葉輪螺帽進(jìn)行點(diǎn)焊，尿液泵在實(shí)際運(yùn)行中達(dá)到理想狀態(tài)。

頻譜；尿液泵；故障

旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備，如風(fēng)機(jī)、泵等的維護(hù)和安裝調(diào)試過(guò)程中，經(jīng)常發(fā)生因振動(dòng)而無(wú)法正常生產(chǎn)的情況，而振動(dòng)的原因錯(cuò)綜復(fù)雜，僅憑耳聽、手摸等方法很難全面準(zhǔn)確分析判斷故障的原因。采用設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)和故障診斷技術(shù)，通過(guò)振動(dòng)檢測(cè)掌握各類設(shè)備在一定時(shí)期的運(yùn)行狀態(tài)，為設(shè)備維護(hù)提供完整的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)資料，根據(jù)這些資料進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，可分析判斷故障原因、縮短工期，合理安排設(shè)備的預(yù)防維修計(jì)劃，從而避免因突發(fā)性設(shè)備故障而造成的經(jīng)濟(jì)損失，確保生產(chǎn)順利進(jìn)行。

1 尿液泵故障診斷

某尿液泵為2臺(tái)臥式懸臂式離心泵，位號(hào)分別為P201A/P201B，泵體采用雙副葉輪和填料密封結(jié)構(gòu)，流量為1 100 m3/h，揚(yáng)程為55 m，轉(zhuǎn)速為1 470 r/min，電機(jī)功率為315 kW，其介質(zhì)為熔融尿液。前端選用1個(gè)深溝球軸承6316，后端選用1個(gè)角接觸球軸承7316ACD和1個(gè)圓錐滾子軸承30316J2/Q。試運(yùn)行期間，該2臺(tái)尿液泵振動(dòng)速度約3.0 mm/s，溫度及噪聲正常；但發(fā)現(xiàn)葉輪存在質(zhì)量問(wèn)題，后聯(lián)系生產(chǎn)廠家進(jìn)行了更換。更換葉輪后，發(fā)現(xiàn)后端軸承振動(dòng)偏大，手觸摸感覺有抖動(dòng)，進(jìn)口管線上也存在振動(dòng)，但前端軸承振動(dòng)正常。

(1)檢修前(即更換葉輪前)，檢測(cè)儀器對(duì)泵各點(diǎn)進(jìn)行振動(dòng)測(cè)量，其振動(dòng)烈度數(shù)據(jù)見表1。

表1 檢修前尿液泵振動(dòng)烈度數(shù)據(jù) mm/s

由表1可知，3倍頻數(shù)據(jù)超標(biāo)，推斷為有松動(dòng)，但具體哪個(gè)部件松動(dòng)，尚不明確。

(2)P201B泵第1次(出口閥門全開，系統(tǒng)無(wú)壓)和第2次(調(diào)整出口壓力至正常生產(chǎn)壓力后)振動(dòng)測(cè)試結(jié)果見表2。

表2 P201B泵2次振動(dòng)烈度數(shù)據(jù)對(duì)比 mm/s

(3)P201A泵更換葉輪后第1次振動(dòng)烈度和第2次振動(dòng)位移的測(cè)試結(jié)果見表3。

表3 P201A泵更換葉輪后第1次振動(dòng)烈度和

由表3知：第2次振動(dòng)測(cè)試中，后端軸承在水平和垂直方向上存在較大振動(dòng)，接近國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)上限；后端支撐腳處也存在較大振動(dòng)。在排除軸承損壞、泵軸彎曲、動(dòng)平衡、基礎(chǔ)薄弱、聯(lián)軸器對(duì)中等故障原因后，經(jīng)分析初步判斷為仍有松動(dòng)。

松動(dòng)可能原因如下：①后軸承處支撐腿設(shè)計(jì)承載能力弱，且支腳與泵托架接觸面靠2顆M16螺栓的摩擦力來(lái)固定，也未加防松墊片，結(jié)構(gòu)形式上存在不妥之處，故不能承受軸承振動(dòng)，導(dǎo)致支腳隨振動(dòng)負(fù)荷發(fā)生抖動(dòng)。②疑似軸承盒與泵托架之間的間隙過(guò)大，軸承盒的徑向未很好對(duì)中定位，前后端孔同軸度、軸的水平度偏差，造成軸段的跳動(dòng)增大；經(jīng)聯(lián)系設(shè)備廠家，針對(duì)該泵兩處可能存在的問(wèn)題進(jìn)行檢測(cè)，并提出整改方案.③因該泵未設(shè)計(jì)防反轉(zhuǎn)措施，易造成葉輪螺母松動(dòng)，形成進(jìn)口管路振動(dòng)較大。

2 檢查及整改方案

(1)檢查工藝管線、進(jìn)出口閥門開度情況，并核定泵的流量。

(2)檢查軸承內(nèi)外圈配合。軸承內(nèi)圈與軸應(yīng)為過(guò)盈配合，外圈與軸承盒為過(guò)渡配合。

(3)檢查軸承盒與泵托架的配合情況。軸承盒外圓與托架內(nèi)孔之間屬于過(guò)度配合。

(4)注意裝配方式及次序。因泵托架空腔內(nèi)前端軸承處未設(shè)計(jì)孔擋，后端軸承依靠軸承盒底面進(jìn)行軸向限位，因此，裝配時(shí)應(yīng)先裝配后端軸承到位后，再安裝前端軸承。

(5)軸承盒依靠4顆M10螺栓緊固于托架后端，若有松動(dòng)，則易造成振動(dòng)。

(6)緊固葉輪螺母，并點(diǎn)焊防止反轉(zhuǎn)松動(dòng)。

3 實(shí)施情況及效果

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)前、后端軸承進(jìn)行了更換，并緊固了后端支撐腳螺栓，對(duì)葉輪螺帽進(jìn)行點(diǎn)焊，防止其反轉(zhuǎn)松動(dòng)。改造后2臺(tái)泵振動(dòng)測(cè)試結(jié)果見表4。

表4 改造后2臺(tái)泵振動(dòng)烈度測(cè)試數(shù)據(jù) mm/s

根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，機(jī)泵振動(dòng)原因很多，情況復(fù)雜，必須逐一排查懷疑對(duì)象，P201A泵各項(xiàng)數(shù)據(jù)正常，但P201B泵存在蝸殼異響，且P201B泵后端軸承的水平、垂直方向均存在振動(dòng)超標(biāo)。經(jīng)觀察，P201B泵在流量600 m3/h以下時(shí)，振動(dòng)數(shù)據(jù)正常；當(dāng)流量到800 m3/h、直至額定流量1 100 m3/h時(shí)，振動(dòng)及蝸殼處振動(dòng)噪聲成線性增大。比對(duì)后發(fā)現(xiàn)P201B泵處填料及軸密封泄漏，據(jù)此初步懷疑填料水封環(huán)有漏氣，造成泵內(nèi)氣蝕及氣縛兩種現(xiàn)象共存的情況。

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)檢查，葉輪螺帽未發(fā)現(xiàn)松動(dòng)，經(jīng)更換支撐腳與泵體搭接處的鎖緊螺栓，改為長(zhǎng)螺栓后加備帽緊固，實(shí)際運(yùn)行中達(dá)到了理想的狀態(tài)，從而確認(rèn)支撐腳螺栓無(wú)法達(dá)到緊固效果是主要原因。改造后P201B泵振動(dòng)數(shù)據(jù)見表5。

表5 改造后P201B泵振動(dòng)烈度數(shù)據(jù) mm/s

《小氮肥》雜志更名啟事

近日，喜獲國(guó)家新聞出版廣電總局批復(fù)(新廣出審〔2016〕3102號(hào))，《小氮肥》雜志刊名變更為《氮肥與合成氣》，新編國(guó)內(nèi)統(tǒng)一連續(xù)出版物號(hào)為CN 31- 2137/TQ，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)連續(xù)出版物號(hào)為ISSN 2096- 3548，出版單位由《小氮肥》編輯部變更為《氮肥與合成氣》編輯部，主管單位為上海市國(guó)有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會(huì)，主辦單位為上?；ぱ芯吭?。辦刊宗旨為：交流推廣國(guó)內(nèi)外氮肥、甲醇、合成氣、現(xiàn)代煤化工行業(yè)的先進(jìn)技術(shù)、節(jié)能減排新工藝、產(chǎn)業(yè)鏈延伸及管理經(jīng)驗(yàn)等，促進(jìn)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步和管理水平提高。

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《小氮肥》編輯部

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