火电厂大型立式水泵振动故障诊断技术探析

1、火电厂大型立式水泵振动故障诊断技术探析【摘要】本文结合火力发电厂大型立式水泵的结构特点，总结归纳形成立式水泵故障诊断库，并提出相应的现 场检查、诊断方法，综合运用新技术新方面提出全面诊断的 思路，为大型立式水泵故障诊断进行有益的尝试。【关键词】立式水泵；振动；故障诊断库1前言随着近些年大容量汽轮发电机组的快速发展，大型立式 水泵广泛地应用于火力发电厂循环水、凝结水等系统中。然 而辅助转机远不如汽轮发电等主机设备受重视程度高。由于 水泵设计、制造、安装技术进步相对滞后，大型立式水泵振 动问题凸现出来，加之相关技术性指导资料较少，面对问题 往往无法快速有效的确诊并解决。笔者综合运用汽轮机振动 故障

2、诊断技术，结合现场生产实践摸索，归纳总结立式水泵 振动处理的相关经验。本文试从现场诊断、检查测试等方面 入手，探讨大型立式水泵的故障诊断技术。2大型立式水泵的特点大型立式水泵流体性能理想、结构紧凑，一般采用悬吊 式结构，水泵转子与电机转子垂直布置，电机上部轴承作为 转子死点，承担电机转子与水泵转子全部重量，并且承担流 体对叶轮的轴向力量。立式水泵的长度较长，加之电机及支 座的高度，整个轴系的长径比很大，水泵轴承一般由若干级 水润滑轴承组成。水泵、电机的静子与转子全部重量，通过 水泵台板传递至基础上。运转工况下推力轴承、台板的高负 荷以及轴系的超长形式，对水泵设计、制造、安装、检修的 各个环节提

3、出了较高的要求，振动问题一旦发生，外在表现 形式单一，无法快速有效的得出准确诊断结论，往往导致问 题久拖未决。对立式泵的振动评价测量以电机上部轴承作为 设备振动评价测点。振动通用标准如下：转速r/ min振动?m 合格 w150 w100 w100 w80优良 w100 w80 w70 w603故障诊断、检查分析思路水泵的运行状态是内扰力与支撑刚度综合平衡的结果， 故障诊断的基本出发点从这两个方面入手检查，衡量与此相 关各个方面的性能状况。水泵发生异常振动的原因很多，设 计、制造、安装、检修运行维护的任何环节发生问题，均影 响到整体稳定性，现场诊断的思路必须“先易后难”，检查 方案也要以此展开

4、，避免故障诊断绕弯路。振动故障诊断要结合强有力的检查手段，尤其是新技术 的深入运用，才能够准确、及时发现故障源，并且指导试验 验证。必须充分认识到全面、细致检查在故障检查以及结论 验证环节的重要作用，避免错漏隐性故障特点，从而导致诊 断失准，更不能盲目的将方案付诸实施，减少物力与人力损 失、浪费。通常在进行故障处理的过程中，首先进行振动整体测 量，获得问题概况，然后按照内扰力与支撑刚度的思路从各 个方面进行详细检查，强调紧扣主要特征的同时，进行的综 合因素辨析。4故障诊断库及检查方法振幅测量是最常用的测量、评价振动的方法，贯穿于振 动分析的各个环节。使用振幅峰峰值进行分析，在稳定工况 状态下，

5、通过对立式电机上部轴承的振动方向的测定，取得 先期特征。长时间观察、判断振动幅值的稳定性。密切关注 振幅波动的规律性。振动频谱分析是利用带频谱分析功能的测振仪，采集振 动波形，通过硬件频率分析或者软件fft（快速傅立叶变换）, 将通频振动分解为低频、ix、2x、高频，分析频率的 主导成分，同时观察波形相位的变化，借此判断振动的诱发 因素，往往可以清晰的得出某些方面的结论，比如振动频率 若与滚动轴承的滚珠数目相同，则通常预示滚动轴承故障的 可能性较大。笔者将自身现场实践、摸索经验，归纳总结出 详细的振动故障诊断库及检查分析方法，有较强的操作性和 借鉴意义。4. 1整体振动特征测量分析(1) 幅值

6、：测量电机上部轴承振动的幅值和方向性。 如果振动方向性明显，则说明支撑刚性存在严重不对称问 题。(2) 波形：测量振动波形、相位、稳定性，如果稳定 性较差，说明存在随机振动或者非质量不平衡原因造成的其 它振动。(3) 运行参数：检查入口水位、压力、出入口管路系 统，如果偏离设计要求，可考虑由于参数异常导致水泵偏离 设计工况运行。(4) 管道：检查连接管道振动情况，排查管道振动传递的影响。4.2内扰因素检测(1) 电机测试：空试电机，分别在打紧支撑法兰螺栓、 松开两种情况下测量，如果振幅偏大，说明电机内扰力大， 或者安装垂直度差，和支撑法兰有关。将电机置于平地专用 台架上测量同样能得出类似结论。

7、空试电机波形是否稳定， 可判断出是否存在电磁故障或部件松动(2) 轴弯曲测量：通过对电机轴头晃度、对轮飘偏、电机轴弯曲、水泵轴弯曲的测量，均可直观判断是否因此产 生了质量不平衡。(3) 联轴器中心测量：校核中心偏差是否超标，检查 中心对中块是否正确使用，避免对轮连接后引起附加中心偏 差；对轮飘偏可反映出轴弯曲或对轮加工偏差；电机对轮调 整螺母厚度偏差引起轴系发生倾折；电机对轮连接晃度超标 一般是对轮螺丝憋劲儿引起的附加中心偏差。(4) 电、磁分析：三相电流不均衡导致电机电磁力不 均衡易引起振动；检查径向磁力中心偏差，以及轴向磁力中 心调整后的振动变化情况，可以判断磁力中心不正的影响； 使用鼠笼

8、断条仪对鼠笼断条检测，用测振仪检查振动波形与 转速、时间的关系，来排查电磁力不均衡的程度。(5) 动静摩擦：用听棒检查电机及水泵是否有异常响 声，往往可以判断电机或水泵转子是否发生径向碰磨；通过 对水泵提轴量及总串量的检查分析轴向碰磨的可能性，检查 叶轮口环磨损痕迹可以佐证碰磨程度。(6) 电机轴承：用听棒检查判断轴承声音变化对轴承 损坏的判断十分有效，对轴承内外紧力、间隙检查可分析轴 承安装工艺是否存在不良情况；对电机轴承设计进行论证， 评价轴承平衡轴向及径向力的稳定性，分析是否存在设计缺 陷；电机轴承安装工艺、步骤正确能减少很多麻烦；压铅丝、 抬轴测量电机轴承游隙检查轴承是否失效；电机轴承滚道痕 迹能辅助判断轴承安装是否偏斜；电机轴