长轴液下泵振动的测量_产生原因及处理

1、长轴液下泵振动的测量 、 产生原因及处理 邢士运(北京电力建设公司 , 北京市 , 100024摘 要 盘山电厂和唐山电厂都使用 了长轴 液下泵 , 试运 中 , 该长轴液 下泵的 振动值 超标。对 长轴液 下泵 的振 动 , 用机械行业的标准和电力行业的标准得出截 然不同的评判结果。在分析了该泵产生振动的原因后 , 就长 轴液下 泵应用电力行业和机械行业标准的差异 , 提出了 值得探讨的学术问题和建议。关键词 长轴液下泵 振动 测量 行业标准 原因 处理中图分类号 :TH31文献 标识码 :B 文章编号 :1000-7229(2004 08-0025-03Measurement of Vib

2、ration of Long-shaft Underwater Pump with Causes of Its Creation and TreatmentXing Shiyun(Beiji ng Electric Pow er Construction Company, Beijing City, 100024Keywordslong-shaft underwater pu mp; vibration; measurement; indus trial standard; cause; treatment长轴液下泵作为一种比较特殊的泵 , 在电厂中 应用较少。盘山电厂 (以下简称盘电 260

3、0MW 机 组使用了长轴液下泵 11台 , 唐山电厂 (以下简称唐 电 1300MW 机组使用了长轴液下泵 2台。上述 2电厂在试运 过程中 , 都出现过按电 力行业标准评 判长轴液下泵振动超标 , 而按机械行业标准评判不 超标的现象 , 其中个别泵经修理后达到电力行业标 准 , 其他多数泵始终没有达到电力行业标准。1长轴液下泵的结构 、 安装及分类1. 1长轴液下泵的结构和安装长轴液下泵在各种标准中未有这一名词 , 这是 设备厂较为形象的称呼。 2个电厂用的长轴液下泵 为离心式泵 , 泵电机安装在池顶地面上 , 泵体通过长 轴传动布置在靠近池底部位 , 出水引出池面。如图 1所示。1. 2按

4、机械行业标准对泵的分类机械行业标准 5泵的振动测量与评价方法 6(JB/ T 8097 1999 (以下简称 5机标 6 中 , 将泵依转速和 中心高大小分类 , 见表 1所示。表 1按 5机标 6对泵的分类中心高/mm泵的转速 /(r #min -1第 1类 第 2类 第 3类 第 4类 225180018004500450012000/ 22555010001000180018004500450012000 >550/6001500150036003600120002长轴液下泵在电厂中的应用以前长轴液下泵在电厂中使用得比较少 , 近几 年随着泵技术的发展和环保要求的提高 , 该泵在废

5、 水处理系统中使用较多。由于废水需要储存在水池 中 , 为节约厂房面积和减少运行及检修人员的劳动 强度 , 放置在 0m 池顶地面的长轴液下泵是较好的 选择。盘电循环水泵滤网 2台冲洗水泵由湘潭水泵厂 生产 , 其轴长 8m, 直接从循 环水前 池抽 水冲洗 滤 网。盘电锅炉酸洗 3台长轴排水泵轴长 5. 2m, 安装 在酸洗池顶 , 抽水送至废水处理间 ; 废水处理系统也 使用了 6台轴长为 3m 的长轴液下泵 , 全部为靖江 水泵厂生产。唐电废水处理系统含油水输送泵使用 了轴长 3. 6m 的液下泵。收稿日期 :2004-04-13# 25 #第 25卷 第 8期 2004年 8月电 力

6、建 设Electric Power ConstructionVol. 25No. 8 Aug , 2004图 1长轴液下泵的结构与安装上述长轴液下泵全部为离心式 , 转速均为 1000 1800r/min, 中心高为 225550mm, 都属于第 2类泵。在 5机标 6中 , 长轴液下泵大多为轴流或混流 式 , 离心泵只有卧式 ; 5火电施工质量检验及评定标 准 (汽轮机篇 (1998年版 6(以下简称 5电标 6 中 , 深 井泵也是轴流式。所以 , 此种离心式长轴液下泵的 结构比较特殊 , 振动评级只能参考有关标准。3泵振动检测 、 振动评级标准及处理3. 1机械行业关于长轴液下泵的振动评

7、级标准 在 5机标 6中 , 泵的振动烈度 通常有位移 (L m 、 速度 (mm/s 和加速度 (m/s 2 3种测量参数。评价宽 带振动时 , 由于速度与振动能量有关 , 所以通常采用 速度的均方根值做测量参数。图 1中 , 1处 为主测 点 , 2, 3处为辅测点 , 5机标 6对振动烈度分 A 、 B 、 C 和 D(不合格 4等 , 见表 2。表 2101000Hz 频 段泵的振动级别振动的烈度烈度级烈度范围/(mm #s -1泵的振动级别第 1类 第 2类 第 3类 第 4类0. 45>0. 280. 45A A A A 0. 71>0. 450. 71A A A A

8、1. 12>0. 711. 12B A A A1. 80>1. 121. 80B B A A2. 80>1. 802. 80C B B A 4. 50>2. 804. 50/C B B 7. 10>4. 507. 10/C B 11. 20>7. 1011. 20/C 18. 00>11. 2018. 00/ 28. 00>18. 0028. 00/3. 2电力行业关于泵振动的评级标准按照 5电标 6, 长轴液下泵可参考深井泵的检测 , 于 0. 07mm 为优良 , 小于等于 0. 1mm 为合格 0。因 5电标 6未规定泵的前、 后方向 ,

9、习惯采用振动值较大 的后轴承座 (如图 1所示位置 。3. 32个电厂长轴液下泵的振动检测和处理3. 3. 1盘电长轴液下泵的振动检测和处理盘电循环水滤网的 2台冲洗水长轴液下泵试运 时 , 发现 振动 超 标。 1号 泵径 向 振动 最 大为 0. 21 mm, 2号泵径向振动最大为 0. 18mm, 按 5电标 6, 均 大于 /合格 0规定值。按设备厂说明书 , 此泵不需解 体检查。为处理振动超标 , 调整了联轴器 , 但振动值 变化不大。又测得地脚螺栓处的振动值小于 0. 005 mm, 这说明长轴液下泵振动超标应排除安装因素。 后湘潭水泵厂来人处理 , 2次更换电动机 , 振动值减

10、小了 0. 03mm, 但还是达不到合格值。该泵长时间 运行后 , 振动值不再升高 , 轴承温度也正常 , 综合考 虑后决定如振动值不进一步升高 , 就不再处理。 盘电锅炉酸洗 3台排水长轴液下泵同样出现径 向振动超标 , 2号泵振动最大为 0. 16mm, 1号泵最 小为 0. 12mm 。经反复调整 , 并且在设备厂指导下 更换为石墨轴承和对轴径进行加工 , 效果都不明显。 后在设备厂要求下 , 按照 5机标 6中速度烈度进行评 级 , 振动级别为 B 级 , 达到合格标准 , 而且 1位置的 位移振动值仅为 0. 05mm 。盘电废水处理 系统 6台 输送长轴 液下泵试 运 时 , 发现

11、 4台 泵振 动 超 标 , 振 动值 在 0. 110. 14 mm 。其余 2台长轴液下泵振动合格但都未达优良。 设备厂处理后效果不明显 , 但按 5机标 6都达到 B 级 以上。3. 3. 2唐电长轴液下泵的振动检测和处理唐电废水处理含油水 2台输送长轴液下泵振动 超标 , 分别为 0. 13mm 和 0. 10mm, 经设备厂处理后 振动值减小了 0. 02mm, 但达不到 5电标 6的优良标 准。4按 2种标准评级结果的对比在盘电长轴液下泵试运开始时 , 由于没有同类 泵的经验 , 没有认识到 2种行业标准 5机标 6与 5电 标 6的差别。但检测盘电、 唐电长轴液下泵时 , 出现

12、按 5电标 6都出现振 动超标 , 而 按 5机标 6却为合格。 为具有对比性 , 对所有的长轴液下泵按 2种不同行 业标准 5机标 6、 5电标 6的测量方法进行了测量 , 其结 果对比如表 3所示。值得注意的是按 5机标 6, 主测点 1处测量的振 动位移都在优良范围内。56#26#电 力 建 设 第 25卷 表 3按 2种行业标准 5机标 6、 5电标 6测量结果的对比泵安装位置 轴长/m1处位移/mm按 5电标 6测量值/mm按 5机标 6测量值/(mm #s -1按 5机标 6的级别盘电滤网1号泵8. 00. 070. 182. 90C 盘电滤网2号泵8. 00. 050. 152.

13、 20B 盘电酸洗排污 1号泵5. 20. 040. 121. 60B 盘电酸洗排污 2号泵5. 20. 050. 162. 60B 盘电酸洗排污 3号泵5. 20. 050. 142. 10B 盘电废水输送 1号泵3. 00. 030. 101. 20B 盘电废水输送 2号泵3. 00. 030. 111. 40B 盘电废水输送 3号泵3. 00. 020. 091. 10A 盘电废水输送 4号泵3. 00. 030. 121. 50B 盘电废水输送 5号泵3. 00. 010. 081. 00A 盘电废水输送 6号泵3. 00. 030. 142. 00B 唐电废水清水 1号泵3. 60.

14、 030. 112. 10B 唐电废水清水 2号泵3. 60. 020. 081. 60B单的关系式 , 但在振动谐波分量已知时 , 对单一频率 谐波分 量 , 三者之间 有线形图关系 (可参 考标准 。 这一点由表 3可以看出 , 振动位移值大 , 其速度振动 烈度也大 ; 轴长的泵振动位移明显偏大 , 但速度烈度 的变化不明显。5振动原因分析及振动超标原因探讨 长轴液下泵的振动及振动超标原因如下 :(1 从 安装角度考虑 , 长轴液下泵生产厂要求现场不解体 , 安装只需泵体找平和固定地脚螺栓。试运时进行过 调整 , 振动值减小不明显 , 测量固定地脚螺栓的振动 值较小 , 可见该泵的振动与

15、安装无关 , 可排除安装因 素。 (2 设备的制造质量对泵的振动有一定的影响 , 该泵在设备厂进行解体调整后 , 个别振动值有所下 降 , 但仍没有达到优良级 ; 而且该泵在设备厂的指导 下更换成石墨轴承并对轴径进行了加工 , 又更换了 电动机 , 效果不明显 , 所以设备质量也不是泵振动的 主要原因 , 可排除设备质量因素。 (3 长轴液下泵振 动值较大的原因是该泵只在液面处固定 , 沉在水中 的泵体只要有较小的振动 , 测量处会有较大的反映 ; 水在泵体中流动 , 对泵体会有摩擦和冲击 , 增加了该 泵的振动 , 反映到测量处 , 振动将更大 ; 又由于泵的 吸水作用 , 使水 池中的水流

16、动 , 对该泵的 轴产生 冲 击 , 该泵的轴越长 , 同样的水冲击力产生的振动烈度 就越大 , 所以用 2种标准测试电机轴承座部位的振 动位移值较大是正常的。长轴液下泵的轴较长是该 泵振动大的原因。 (3 从表 2可知 , 按 5机标 6测量 , 测点 1处与后轴承座处振动位移值差别很大。其原 因是 :泵体在轴线方向只有一点固定 , 而 1处距固定 点近 , 其振动位移是按指数变化。 (4 5机标 6中长轴 液下泵指轴流和混流式 , 没有涉及离心式 , 5电标 6的 深井泵也是指轴流式。上述 2电厂使用的都是离心 式长轴液下泵。从泵受水冲击力的角度分析 , 离心 式泵径向振动值大于轴流式。无

17、论用 5机标 6还是用 5电标 6, 它们的评级标准对离心式长轴液下泵有一 定的差距。因此 , 该泵振动超标与使用的标准没有 涉及该类泵有关 , 标准中的评级数值不适合长轴液 下泵。 (6 长轴液下泵的轴向固定点只有 1个 , 振动 烈度沿轴向是变化的 , 所以用 2种标准来测量泵的 振动 , 结果差别很大 ; 而普通卧式泵由于轴向多点固 定 , 而且测量部位相同 , 所以结果差别不大。6探讨与建议6. 1长轴液下泵轴线由于只有一点支撑 , 且离心泵 与轴垂直方向的扰动较大 , 因此 , 电机后轴承作为一 个端点 , 其轴承振动必然较大。 5电标 6没有考虑各 种泵运行条件差别较大的因素 , 要求所有泵的振动 位移值都小于等于 0. 1mm, 应该说标准要求过高 , 不符合实际情况。而且长轴液下泵的长期运行结果 表明 , 该泵的振动在长期运行后没有进一步加大 , 说 明该泵 在已 有的