劉久城
(中國石油大慶煉化公司檢維修中心動設(shè)備組,黑龍江 大慶 163411)
某裝置共用8 臺鍋爐給水泵、3 臺中壓給水泵、2 臺低壓給水泵,均為平衡鼓式多級離心泵。2017年,3#和4#鍋爐給水泵、2 臺中壓泵相繼出現(xiàn)振動超標(biāo)故障(最小8mm/s,最大時超過11mm/s)。已經(jīng)嚴(yán)重威脅到了設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行,無法在鍋爐系統(tǒng)中進(jìn)行備用或輔助。我們在對多臺多級離心泵解體大修過程中,并對檢修關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié),最終解決了設(shè)備振動超標(biāo)問題(基本都在2mm/s 左右),保證了動力鍋爐給水泵的長期平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。
鍋爐給水泵是關(guān)系到鍋爐系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。目前我國擁有鍋爐設(shè)備40 多萬臺,其中大部分是工業(yè)企業(yè)用鍋爐以及電廠用鍋爐系統(tǒng),很小的一部分用于居民浴池等商業(yè)領(lǐng)域。給水泵的穩(wěn)定運(yùn)行時鍋爐運(yùn)行的基礎(chǔ),是鍋爐液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)的重要組成本部分。一旦給水泵出現(xiàn)故障將嚴(yán)重危害鍋爐的運(yùn)行安全,嚴(yán)重的還將導(dǎo)致重大事故的發(fā)生。因此,加強(qiáng)鍋爐系統(tǒng)給水泵的日常養(yǎng)護(hù)與維修,已經(jīng)成為現(xiàn)代鍋爐維護(hù)部門的重要工作。
給水泵系統(tǒng)的振動過大會對整個機(jī)組的安全產(chǎn)生重要的影響,嚴(yán)重危害機(jī)組安全穩(wěn)定的運(yùn)行。在轉(zhuǎn)動設(shè)備和流動介質(zhì)中,低強(qiáng)度的機(jī)械振動是不可避免的。引起水泵振動的原因是多方面的。泵的轉(zhuǎn)軸一般與驅(qū)動電機(jī)軸直接相連,使得泵的動態(tài)性能和電機(jī)的動態(tài)性能相互干涉;高速旋轉(zhuǎn)部件多,動、靜平衡沐能滿足要求;與流體作用的部件受水流狀況影響較大;流體運(yùn)動本身的復(fù)雜性,也是限制泵動態(tài)性能穩(wěn)定性的一個因素。振動是評價(jià)水泵機(jī)組運(yùn)行可靠性的一個重要指標(biāo)。振動超標(biāo)的危害主要有:振動造成泵機(jī)組不能正常運(yùn)行;引發(fā)電機(jī)和管路的振動;造成連接部件松動,基礎(chǔ)裂紋或電機(jī)損壞;造成與水泵連接的管件或閥門松動、損壞;形成振動噪聲;還會造成軸承系統(tǒng)故障的增多、主軸變形、葉輪、口環(huán)和襯套磨損等一系列問題,所以振動問題必須要解決。
鍋爐給水泵泵體為環(huán)段式軸向疊加多級泵,葉輪為單式閉式葉輪,共10 ~13 級,兩端支承為滾動軸承,恒油位潤滑,軸向負(fù)荷由設(shè)在泵出口側(cè)的平衡鼓和非驅(qū)動端的角接觸軸承作為止推平衡。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下:
(1)泵體為環(huán)段式軸向疊加結(jié)構(gòu),如圖1,共10 ~13 級,用8 個直通螺栓擰緊,每級隔板均有O 型膠環(huán)密封,止口定位。
圖1 鍋爐給水泵結(jié)構(gòu)圖
(2)進(jìn)出口法蘭接管與泵體為焊接連接。
(3)隔板和葉輪間隔組裝在主軸上,即裝一級隔板和葉輪,再裝下一級隔板和葉輪,出口末級隔板用端蓋封住,螺栓緊固定位。
(4)泵的兩端軸采用單端機(jī)械密封。
(5)驅(qū)動端軸承為內(nèi)圈分離的滾柱軸承,非驅(qū)動端為兩口背靠背安裝的角接觸軸承。
(6)泵的潤滑,兩端采用油杯恒油位潤滑。
(1)制作假軸,在假軸上檢查每個轉(zhuǎn)子部件兩個端面的垂直度,對超過標(biāo)準(zhǔn)(>0.02mm)的進(jìn)行修復(fù)調(diào)整。
(2)檢查主軸的彎曲,并進(jìn)行校正,檢查各軸頸圓度和圓柱度偏差應(yīng)小于0.02mm。
(3)轉(zhuǎn)子小組裝:檢查轉(zhuǎn)子的各部跳動(≤0.08mm)。
(4)保證轉(zhuǎn)子膨脹余隙:由于介質(zhì)溫度較高(104℃),轉(zhuǎn)子組裝后必須留出一定的軸向膨脹余隙(0.50 ~0.75mm),調(diào)整到0.60mm。
(5)逐級測量隔板厚度,偏差不應(yīng)大于0.08mm,保證各個級間隔板配合止口間隙,每級隔板件的軸向、徑向配合應(yīng)嚴(yán)密不松晃,如果間隙超標(biāo),對配合止口進(jìn)行堆焊車削修復(fù),將其間隙控制在0.04 ~0.06mm。
(6)逐級測量口環(huán)與葉輪的配合間隙,其值因在0.5~0.6mm 之間,我們將間隙調(diào)整到0.5mm。
(7)各級隔板密封口環(huán)間隙為0.4 ~0.5mm,我們將間隙調(diào)整到0.4mm。
(8)各級級板組裝用O 型環(huán),應(yīng)完好無損,若用成型,應(yīng)檢查直徑偏差不大于標(biāo)準(zhǔn)直徑公差的1/2,如果超標(biāo)必須進(jìn)行更換。若用條形O 型環(huán)自行粘結(jié),接頭處應(yīng)切成45°斜面,用耐高溫膠粘上。
(9)保證裝配質(zhì)量:多級泵水平裝配后,容易造成隔板、導(dǎo)葉等偏斜,為了保證裝配質(zhì)量,我們特制了多級泵立式裝配平臺。垂直裝配,保證了各級隔板、葉輪及導(dǎo)葉的同軸度,提高了裝配質(zhì)量。
(10)保證水套及軸承箱的定位(徑向跳動≤0.05),進(jìn)而保證轉(zhuǎn)子的徑向定位中心(方法:車削軸承箱定位止口,平衡鼓及平衡鼓套間隙為0.40mm,通過上下左右頂絲進(jìn)行調(diào)整軸承箱,先調(diào)整垂直方向,頂絲向上頂0.20mm;再調(diào)整水平方向,左右頂0.20mm)。
(11)測量并調(diào)整轉(zhuǎn)子的二次串量(定為一次串量的一半4.2mm),保證轉(zhuǎn)子在殼體的軸向中心。
(12)該泵驅(qū)動端軸承為支撐軸承,非驅(qū)動端為背靠背止推軸承,保證止推軸承的軸向膨脹余隙(0.08 ~0.12mm),我們將壓蓋間隙調(diào)整到0.10mm。
(13)保證軸系對中:使用激光對中儀對機(jī)泵進(jìn)行對中找正(疊片式:徑向≤0.15,軸向≤0.10)。
(1)通過工藝辦法,減少汽蝕,保證機(jī)泵運(yùn)行平穩(wěn)。
(2)運(yùn)行機(jī)泵加強(qiáng)巡檢,記錄每臺機(jī)泵的運(yùn)行狀態(tài)。
(3)建立給水泵零部件故障及更換記錄,詳細(xì)掌握各部件損壞時間,以便于后期在零部件到使用壽命前及時更換,避免零部件(例如:軸承等)損壞后發(fā)現(xiàn)不及時對機(jī)組造成損壞。
(4)停運(yùn)機(jī)泵備用時,定期盤車,防止轉(zhuǎn)子長期靜止造成主軸彎曲。
(5)出口處布置放空管線,起泵時應(yīng)排空,排空后再打開出口閥。
(6)定期進(jìn)行檢修,多級鍋爐給水泵檢修周期中修為12 個月,大修為24 個月。
文中對動力鍋爐給水泵的大修過程的要點(diǎn)進(jìn)行了詳盡的總結(jié),為以后鍋爐給水泵的檢修積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。鍋爐給水泵是鍋爐系統(tǒng)中的重要設(shè)備,對鍋爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著重要的影響。因此,鍋爐維護(hù)與管理部門必須重視鍋爐給水泵系統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)與管理,以故障預(yù)防為目的科學(xué)的進(jìn)行養(yǎng)護(hù),及時跟換使用壽命到期的零部件,避免零部件損壞后對機(jī)組造成更大的損壞。這就需要維護(hù)部門要加強(qiáng)專業(yè)技術(shù)人員的培養(yǎng),要求專業(yè)技術(shù)人才不僅具有較高的鍋爐給水泵專業(yè)知識與技能,還要具有現(xiàn)代設(shè)備管理理念與方法。以科學(xué)的管理與較高水平的專業(yè)技能確保鍋爐安全穩(wěn)定運(yùn)行。