水泵振动原因分析及解决措施

1、56LKSB-25型泵振动与异响原因分析及解决措施广东省电力工业局第一工程局安装公司何志军一、摘要：广石化热电资源综合利用改造工程 2X 100MW汽轮发电机组1#机组循环冷却 水系统循环水泵为3台56LKSB-25型立式斜流水泵。在循环水泵分部试运行时， 3台循环水泵均出现间断性的异响，并伴随超标的振动。经过分析，间断性异响 主要由于循环水泵吸水夹带汽体，内部形成了水力冲击，造成了间断性异响，并 产生振动，影响循环水泵的运行。经过对产生水力冲击的原因分析， 采取合理的 措施，最终消除了水力冲击，解决了循环水泵的异响及振动问题。、关键词：循环水泵异响水力冲击导流锥-、八二、刖言：立式水泵在分部

2、试运出现异响、振动情况是常见，引起立式水泵的异响、振 动的原因比较多： 从责任主体方面划分，有设备制造质量原因、安装施工质量原因及设计 原因，但安装施工质量不合格引起的立式水泵异响、振动原因较常见。 从起因方面划分，有机械原因引起的异响、振动和水力冲击引起的异响、 振动，而机械原因引起的异响、振动的情况是较常见的。该机组3台循环水泵异响、振动的主因是设计原因引起的水力冲击造成的异 响、振动，在工程施工中较为少见。通过对循环水泵异响、振动原因分析，问题 解决，以达到引起相关部门在关心安装施工质量和设备制造质量的同时，也注重设计质量问题的目的。四、正文:泵的结构参数简介广石化热电资源综合利用改造工

3、程 2X 100MW汽轮发电机组1#机组循环水泵 共有3台，其中2台工作泵，1台备用泵，均为露天安装。循环水泵米用长沙水 泵有限公司生产的56LKSB-25型水泵。该型水泵为立式、单吸、转子可抽式、斜 流泵，具体参数如附表1所示。附表1:型号56LKSB-25配套功率P=1250kW流量Q=13000n/h最小淹没深度3.0m扬程H=25m最大轴向推力23T效率n =%转向从上往下看，逆时针旋转转速n=595r/m in转子提升高度8mm轴功率Pa=轴承润滑水清洁工业水1备注：56泵吐出口径为 56英寸，即1400mmL立式K转子可抽出式S吐出口在泵安装基础层之上B设计顺序25泵设计扬程25m

4、问题产生及原因分析问题产生2#循环水泵首次带负荷运行时，主要发现两大问题： 1）循环水泵运行过程 中，伴随着间断性、频率不等的异响，类似水泥搅拌机搅拌时发出的响声；2）循环水泵泵体振动超标（如附表 2）。随后，1#、3#循环水泵分部试运行情况和 2#循环水泵的情况一样，同样存在异响、振动超标的问题。附表2泵的编号振动值轴向振幅（卩m水平振幅（卩m）垂直振幅（卩m）1#70721252#109115953#95105107原因分析立式水泵的异响、振动原因比较多，主要有：安装施工质量不合格、制造质量不合格、设计质量不合格。（1）安装原因分析安装质量不合格，造成水泵异响、振动主要包括：1）水泵安装找

5、中心不好， 造成中心不正；2）水泵内部间隙没按要求调整合格，造成动静碰磨；3）机座的水平不好；4）泵和电机的地脚螺栓未按要求紧固；5）管道清理不合格，造成异 物进入泵体或泵体封闭时，异物落入泵内。通过检查安装记录（以2#水泵为例）， 水泵与电机对轮找中心圆周偏差为 0.03mm径向跳动为0.04mm符合安装规范 及厂家设计要求；叶轮与密封环轴向间隙为 33mm径向间隙为11mm动静间隙 合格，转子提升高度8mm均符合厂家要求；电机机座横向水平度为 0.05mm/m 纵向水平度为0.03mm/m机座水平度符合规范要求及厂家设计要求；泵和电机 的地脚螺栓进行复紧，紧度符合要求，没有松动的现象；循环

6、水泵及循环水泵进、 出水管道均进行了隐蔽工程验收程序， 确保内部干净无杂物，且在停泵后也进行 了相关的复查，并未发现泵内有异物，且三台泵同时进入异物的可能性更是微乎 其微。由此，可以排除安装质量原因。（2）制造原因分析制造质量不合格，造成水泵异响、振动主要包括： 1）电机内部磁力、质量 不平衡和其它电气系统的失调；2）零部件的机械强度和刚度不够；3）水泵转动 部件质量不平衡；4）转子弯曲度过大。同样以2#循环水泵为例说明，在分部试 运前，电机已进行了空负荷运行，运行合格，振动良好，且该系列的电机，生产 产家技术成熟，磁力、质量不平衡的情况较少；同样，该系列水泵也是长沙水泵 厂成熟型产品，已生产

7、制造多达1200台，存在机械强度和刚度不够的情况存在 的机率较低；从转子出厂试验报告可知，转子动平衡合格；转子弯曲度现场复查 转子径向跳动，最大值为 0.10mm符合厂家要求。由此，同样可以排除制造质 量问题。（3）设计原因分析设计原因主要包括：1）与水泵配套的电机选型不合理；2）水泵淹没深度不 当；3）水泵的进水流道设计不合理。厂家技术说明书中注明，该循环水泵的轴 功率为，设计配套电机功率为 1250KW，电机的选型满足要求；按厂家技术说明 书要求，最小的淹没深度为 3m而设计淹没深度符合厂家技术说明书要求。而 复核设计图纸和厂家图纸，设计图纸与厂家图纸在水泵水池流道设计方面差异较 大：1）

8、设计图纸吸水水池的尺寸未按厂家图纸尺寸设计； 2）设计未按厂家图纸 设计导流锥。厂家技术说明书推荐的吸水池尺寸如附图 1所示，而设计图纸的水池尺寸如 附图2所示，对比两图，可以发现，设计图纸吸水水池的尺寸与厂家推荐的水池 尺寸存在较大的差异。厂家提供的水池设计尺寸，是经过水力模型试验得出的最 优值，进水流道的布置具有良好的水流形态， 使吸水池内水流顺直、稳定、均匀。 设计应根据厂家技术说明书图纸进行设计， 而实际上，设计单位并未按厂家技术 说明书图纸进行设计。设计图纸设计的吸水水池没有经过水力模型试验， 不明确 是否满足水泵对进水流道的要求。 水池流道设计上的偏差，将会引起流道进流不 均。流道

9、进流不均匀，水流在吸入口周围形成吸气漏斗涡， 空气被吸入泵体后形 成大大小小的气囊，随压力的变化被压缩迅速爆裂，引起水泵振动，甚至气蚀。 另外，进水流道不均匀，也在一定程度上影响吸头进流不均匀， 再进一步加强旋 涡的影响，吸头进流及压力受扰动而变化，引起泵体内部动水压力变化，空腔气 囊受压缩膨胀，引起水泵异响、振动。这就是所谓的水力冲击引起的异响和振动。附图1:厂家技术说明书推荐的吸水池尺寸问题解决经过原因的分析，造成循环水泵异响、振动的主要原因基本确定。设计院按厂家技术说明书图纸对原设计图纸水池进水流道部分进行设计修改。用钢板在水泵四周围成吸水水池，即用厚6mm的A3钢板在距离水池左右165

10、0mnS勺两侧、距 流道中心线1125mm后侧分别制作挡水墙，后砼壁各立一排钢支架，以固定钢板 墙。接近水流入口处制成作喇叭口形，以利水流导入，水池改造示意图如附图3。 池底吸入口处用钢板制作导流锥，导流锥制作图如附图4。y附图2:设计图纸的水池尺寸附图3:设计修改水池示意图O1o oInCJ -m淤（XE鱼靱她尺寸9003附图4:导流锥制作示意图效果验证按设计修改施工完毕后，3台循环水泵再次分别进行带负荷试运行，间断的 异响均已经消失，泵体的振动也明显减小，循环水泵的振动如附表3所示，达到 了规范及验收标准，满足了使用要求。通过人孔门观察水池水流状态，水流变得 平稳。附表3泵的编号振动值轴向

11、振幅（卩m水平振幅（卩m垂直振幅（卩m1#5058322#4855313#525632五、结束语：结论通过对广石化热电资源综合利用改造工程 2X 100MW汽轮发电机组1#机组循环水泵异响、振动原因分析，找到了因设计在设计时未严格按厂家技术文件进行设计，造成了循环水泵吸水水池设计与厂家要求偏差过大，从而影响到水泵的进水流道，产生了水力冲击，造成循环水泵分部试运行时异响和振动。 后经过设计 修改，重新布置循环水泵场水池结构，改善了进水流道，解决了循环水泵的异响 和振动问题。由此可见，安装施工过程中，影响到设备质量的不仅仅有施工单位 责任、制造单位责任，也必不避免有设计单位的责任。在问题分析，原因

12、查找过 程中，应多方面、多渠道去分析，才能更好地寻找出问题原因，更好地解决问题。建议吸水水池改造及导流锥的制作，均采用了钢结构。与混泥土结构相比较，钢 结构施工工期较短，能在较近时间内完成，能取得短期经济效益，但从长远运行 要求，钢结构仍然存在不足：1）钢结构长期处于水下，对防腐要求较高；2）腐 蚀物容易融入、污染循环水，影响水质，给凝汽器运行造成危害；3）钢结构长期受水流冲击，稳固程度受到较大考验，有可能造成循环水泵的运行危害。所以， 从长期运行考虑，建议在汽轮发电机组大修期间，改用混泥土结构吸水水池及导 流锥。流体阻力会影响到循环水泵的吸水质量，根据流体力学相关理论，流道转角 过度制造得愈圆滑，对流体的阻力影响愈小，本设计中，吸水水池转角均采用 9