馬雪峰++賈魯男

摘要：凝結(jié)水泵振動(dòng)超標(biāo)將導(dǎo)致泵組發(fā)生故障，造成泵組停運(yùn)，并進(jìn)而引發(fā)更為嚴(yán)重的故障。此外，還將會(huì)導(dǎo)致備用泵與運(yùn)行泵之間頻繁地切換工作，容易造成凝結(jié)水泵的電機(jī)和供電設(shè)備發(fā)生故障。本文就凝結(jié)水泵振動(dòng)問題進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：凝結(jié)水泵；振動(dòng)；處理

引言

某電廠4臺(tái)機(jī)組均為N300-16.7/537/537-2型亞臨界、一次中間再熱、單軸雙缸雙排汽、凝汽式汽輪機(jī)。每臺(tái)機(jī)組配置2臺(tái)凝結(jié)水泵，一臺(tái)運(yùn)行一臺(tái)備用。凝結(jié)水泵流量355t/h，揚(yáng)程158m，電壓6000V，轉(zhuǎn)速1475r/min。

一、原因分析

4號(hào)機(jī)B凝結(jié)水泵2007年大修完成后便一直存在振動(dòng)大問題，2009年利用4號(hào)機(jī)組停機(jī)大修期間對(duì)該泵組進(jìn)行了原因排查。停機(jī)脫開電機(jī)與泵體聯(lián)軸器后，空轉(zhuǎn)電機(jī)，測量電機(jī)上端部水平位置最大振動(dòng)值為280μm，查看2007年檢修記錄，因當(dāng)年電機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)大，將電機(jī)返廠做動(dòng)平衡等方法消除，但電機(jī)經(jīng)返廠安裝就位后空轉(zhuǎn)振動(dòng)仍大，迫于當(dāng)時(shí)檢修工期較短，未對(duì)該泵進(jìn)行徹底的檢查。

對(duì)該泵組產(chǎn)生振動(dòng)的原因初步分析，發(fā)現(xiàn)造成水泵振動(dòng)的因素較多，從設(shè)備安裝主要環(huán)節(jié)開始排查，并從泵組的基礎(chǔ)及地腳螺栓、泵體臺(tái)板底座的水平度、泵體安裝的垂直度、連軸器找中心情況、電機(jī)的本體質(zhì)量情況等方面著手。

（一）檢查泵組臺(tái)板底座與基礎(chǔ)的接觸情況。如墊鐵接觸不好，二次澆灌時(shí)未振搗，造成澆灌層空鼓，將會(huì)使泵組運(yùn)行振動(dòng)增大。

（二）檢查電機(jī)與水泵的地腳螺栓是否緊固。如地腳螺絲松動(dòng)，勢必造成泵組運(yùn)行振動(dòng)增大。

（三）檢查電機(jī)與水泵的中心位置是否在規(guī)定范圍內(nèi)。常見原因就是中心不符合要求而引起振動(dòng)。

（四）檢查電機(jī)與水泵的連軸器之間有無足夠的軸向間隙。確保兩半連軸器因熱脹冷縮自由的沿軸向連續(xù)運(yùn)行，必須有一定的伸縮量，否則可能造成電機(jī)在熱態(tài)時(shí)振動(dòng)值增大。

（五）凝結(jié)水泵進(jìn)出口管道強(qiáng)制對(duì)口連接造成附加應(yīng)力，進(jìn)出口管道運(yùn)行膨脹不均造成附加應(yīng)力，也是導(dǎo)致泵組振動(dòng)產(chǎn)生的原因。

二、檢查情況

根據(jù)上述原因分析，在#4機(jī)組停機(jī)后安裝下列步驟對(duì)B凝結(jié)水泵進(jìn)行了檢查。

（一）脫開電機(jī)與泵的聯(lián)軸器螺栓，空轉(zhuǎn)電機(jī)，測量電機(jī)上端部水平位置最大振動(dòng)值為280μm。檢查電機(jī)與泵聯(lián)軸器中心偏差，最大偏差值30μm，此時(shí)電機(jī)聯(lián)軸器中心向擴(kuò)建端偏15μm。中心偏差在合格范圍內(nèi)。

（二）檢查電機(jī)與水泵的連軸器軸向間隙值，實(shí)測結(jié)果為0.95mm，大于制造廠要求的最小伸縮量0.8mm，電機(jī)軸向有足夠的熱脹冷縮余量，排除了因轉(zhuǎn)子受熱膨脹受阻而產(chǎn)生的振動(dòng)。

（三）松開水泵進(jìn)出口法蘭螺栓前，在泵組水平和垂直方向架百分表監(jiān)視。法蘭螺栓松開前后百分表數(shù)值變化最大值為0.05mm，水泵出口法蘭處垂直方向向下位移0.05mm。

（四）水泵進(jìn)出口法蘭脫開，使泵體獨(dú)立后重新空轉(zhuǎn)電機(jī)，振動(dòng)還是沒有減少。將測振儀放在振動(dòng)最大的水平位置上，停運(yùn)電機(jī)，振幅未見明顯減少，但伴隨轉(zhuǎn)速下降振幅緩慢下降。根據(jù)電機(jī)廠的出廠試驗(yàn)報(bào)告，電機(jī)出廠時(shí)的振動(dòng)測試值為27μm，可暫時(shí)排除電機(jī)動(dòng)平衡引起的振動(dòng)。

（五）檢查電機(jī)支座連接螺栓、臺(tái)板底座地腳螺栓均無松動(dòng)，排除了因螺栓緊固件松動(dòng)而引起的振動(dòng)。

（六）起吊電機(jī)及電機(jī)支座后檢查臺(tái)板底座的水平度。測量水平，發(fā)現(xiàn)臺(tái)板水平偏差最大達(dá)到0.28mm/m，出口側(cè)高、進(jìn)口側(cè)低，再加上管道連接后產(chǎn)生的位移，已知水泵轉(zhuǎn)子長度約4.5m，將該偏差折算到水泵下導(dǎo)軸承處，那么該處轉(zhuǎn)子徑向偏差近1.26mm，必然會(huì)造成動(dòng)靜碰摩引起振動(dòng)。

（七）起吊泵體、筒體及臺(tái)板底座檢查墊鐵及二次澆灌情況。發(fā)現(xiàn)部分墊鐵布置不規(guī)范，接觸面積偏少；臺(tái)板底座與混凝土的接合處有細(xì)小的裂紋，臺(tái)板底部與墊塊之間有較多的空隙未完全灌漿，二次澆灌層未填充整個(gè)空間，存在空鼓現(xiàn)象，靠近筒體部位甚至無二次澆灌的混凝土，造成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)不夠牢固。

三、處理結(jié)果

（一）將原二次澆灌層鏟除，不得有浮灰漿存在，應(yīng)鑿出新的毛面直至露出原基礎(chǔ)面。在臺(tái)板底座地腳螺栓兩側(cè)及臺(tái)板底座加強(qiáng)肋板處劃出墊鐵布置區(qū)域，為增加臺(tái)板底座穩(wěn)定性，在墊鐵間距較大處增設(shè)墊鐵，使墊鐵間距不大于300mm。安放墊鐵處的混凝土表面應(yīng)剔平，并應(yīng)使兩者接觸密實(shí)且四角無翹動(dòng)。

（二）按規(guī)程要求配置墊鐵后吊入臺(tái)板底座。對(duì)臺(tái)板底座、外筒體結(jié)合面找平，外筒體結(jié)合面水平達(dá)到制造廠要求允許值0.05mm/m，確保了外筒體結(jié)合面的水平及泵體的垂直；通過加裝調(diào)整墊片等手段，找正了電機(jī)支座結(jié)合面水平，達(dá)到廠家要求允許值0.05mm/m。

（三）二次灌漿是安裝階段的一個(gè)重要組成部分，二次灌漿質(zhì)量好與壞關(guān)系到泵組的整體性及穩(wěn)定性。因荷載大部分集中在二次灌漿層上，所以必須保證設(shè)備底座灌漿密實(shí)度。灌漿之前用壓縮空氣吹掃表面上的灰塵，徹底清除設(shè)備底座及側(cè)面上的油污等雜物。灌漿24h前，要向混凝土表面噴灑清水濕潤，灌漿前清除模板內(nèi)的積水。向設(shè)備基礎(chǔ)底部灌漿時(shí)，嚴(yán)禁振搗，以免產(chǎn)生離析，從一個(gè)方向慢慢澆灌，以保證底座下不留氣孔。對(duì)底座澆灌時(shí)，澆灌工作連續(xù)進(jìn)行，直到灌漿結(jié)束。灌漿完后及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，定期進(jìn)行澆水，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7天。

（四）檢查水泵轉(zhuǎn)子各零部件配合間隙及磨損情況，主要包括：導(dǎo)葉、葉輪、誘導(dǎo)輪、水瓦、螺旋套、軸承及各定位套等。檢查發(fā)現(xiàn)誘導(dǎo)輪、首級(jí)葉輪磨損嚴(yán)重，證實(shí)了由于臺(tái)板底座不平產(chǎn)生的動(dòng)靜摩擦，檢修過程中對(duì)磨損嚴(yán)重的部件進(jìn)行了更換。在對(duì)泵組解體后，按照規(guī)程規(guī)定對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行彎曲度測量，彎曲值不超過0.02mm，符合規(guī)程要求。

（五）泵組組裝完畢后電機(jī)空載運(yùn)行，測量電機(jī)上端部水平位置最大振動(dòng)值為110μm，在數(shù)值上降低了許多，但仍處于較高水平。將進(jìn)出口管道連接后重新空轉(zhuǎn)電機(jī)，振動(dòng)無明顯變化，說明管道連接后對(duì)泵組無附加應(yīng)力。帶泵試運(yùn)初期測量電機(jī)上端部水平位置最大振動(dòng)值為70μm，滿負(fù)荷后降至55μm。分析認(rèn)為：該情況只能說明2007年大修中泵組檢修質(zhì)量差，存在臺(tái)板底座水平度超標(biāo)現(xiàn)象，使電機(jī)軸承室與水泵軸承室不同心，電機(jī)轉(zhuǎn)子垂直度差，電機(jī)軸承有碰磨現(xiàn)象，造成了B凝結(jié)水泵組振動(dòng)大。經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行，電機(jī)軸承磨損到一定程度，電機(jī)組裝過程產(chǎn)生的碰摩外力消失，電機(jī)滿負(fù)荷時(shí)振動(dòng)降低，經(jīng)過運(yùn)行摩擦一段時(shí)間后，電機(jī)轉(zhuǎn)子在垂直方向自動(dòng)找正。

四、結(jié)束語

凝結(jié)水泵振動(dòng)將會(huì)對(duì)泵組和電廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來極大隱患，因此，必須針對(duì)具體的振動(dòng)情況進(jìn)行具體分析，并相應(yīng)采取有效的處理措施，將振動(dòng)消除或控制在規(guī)范允許范圍以內(nèi)，為提高凝結(jié)水泵組和發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行穩(wěn)定性和發(fā)電效率發(fā)揮作用。

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