循環(huán)水泵故障診斷與處理于濤大慶煉化公司黑龍江大慶市 163411摘要通過對循環(huán)水泵振動數值的對比以及對頻譜信號進行特征分析，診斷出循環(huán)水泵出現了軸彎曲故障，據此及時停機檢查,找到故障源并及時消除,避免了由于泵軸彎曲而引發(fā)更大的生產事故。關鍵詞循環(huán)水泵 泵軸彎曲故障診斷中圖分類號TH113.1 文獻標識碼 B循環(huán)水泵作為動力廠循環(huán)水車間的主要設備，拍負著為煉3油化T生產裝置提供換熱介質的重要作用。水泵運轉正常與否直接影響常減壓.ARGG等關鍵裝置的正常工藝操作。因此,作電機泵為關鍵設備大大加強了對其振動的監(jiān)控力度。1.設備結構簡圖及測點布置圖1為循環(huán)水泵的結構示意及測點布覺簡圖，水泵為水平剖分6流道單葉輪結構.泵軸兩端采用滑動軸承支撐。機泵功率圖1循環(huán)水泵結構示意及測點布置圖為1250kW ,電機銘牌轉速為730r/min,電機和水泵聯(lián)接采用膜片式彈性聯(lián)軸器。機水泵測點振動值比較以前均有所增大,達1.5~2.5倍.其中2009年3月12日，操作人員發(fā)現- -臺 循環(huán)水泵聲音異3H(水 平方向)測點振動速度有效值最高值達到6.69mm/s(參常、觸摸機泵殼體感到明顯振動.經專業(yè)人員診斷,測試出電照GB/76075.1-1999:在非旋轉部件上測量和評價機器的機械電機單機試車時,其振動較基礎未作處理前更好,其中①H .①問題之策。 例如上述1.6 萬m'制氧空壓機振動診斷實例.雖然V .①A分別為4μm，3yμm .6μm。聯(lián)機試車時.雖然電機振動仍然故障表現在電機上, 但不能一味地就電機論事，還要從機組系劇烈,但其振動特性較加固前有所改善。從電機的升速曲線可統(tǒng)、設備基礎等方面查找原因,問題便迎刃而解。以看出，1200r/min至1470r/min區(qū)間的陡峭形態(tài)有所趨緩。并(3)為防止破壞性共振的發(fā)生,一方面.在機械設計中應合且.原來電機三個方向上的振動由垂直方向較為突出.變?yōu)檩S理設計轉子的特征參數，盡可能使其固有頻率偏離強迫激振力向較為突出。這些現象表明,基礎加周后，系統(tǒng)的振動特性發(fā)生的頻率;另--方面，在設備使用過程中要加強維護保養(yǎng).當設備了改變.因此,對基礎進行處理的方向是正確的。第二次加固處運行條件發(fā)生改 變(如基礎出現裂紋)時,要及時加以處理,消除理后的電機升速曲線更進一步表明,機組的振動特性得到了明隱患,以免故障進 一步擴展。顯改善。(4)當前冶金、石化等流程工業(yè)的動力設備朝大型化、高速5.故障處理及效果化方向發(fā)展.其轉子往往在二階甚至更高階臨界轉速之上運行，對基礎進行了兩次加固處理.第-次,對電機側的兩根縱梁因此 .在機器設計、現場設備技術管理中,必須考慮轉子的二階進行加固，并對壓縮機側兩根橫梁的裂紋進行灌膠和表面粘接甚至更高階臨界轉速。碳纖維處理;第二次加固處理是將壓縮機側出現裂紋的橫梁和(5)在設備操作中.轉子的副臨界轉速往往容易被忽視.筆立柱之間用混凝土澆筑成一體，同時對電機側的立柱之間用角者提出的“副臨界轉速區(qū)共振"問題應引起足夠重視.這對科學鋼進行加固。聯(lián)機試車時，電機前后軸承座處的振動值均降到制定設備操作規(guī)程,保證設備穩(wěn)定安全運行具有重要意義。60μm以下,振動故障得以消除。這次故障處理.由于原因判斷參考文獻準確,處理措施得當,共節(jié)省10天檢修時間，創(chuàng)造直接經濟效益1 廖明夫轉 子動力學基礎.中國西北工業(yè)大學&德國柏林工業(yè)大學旋98.79萬元。轉機械與風能裝置測挖研究所2007四、結論及建議虞和濟,韓慶大,李沈等設備 故障診斷工程北京冶金工業(yè)出版社,(1)實踐證明,筆者分析總結的共振故障機理和振動特征,3王志清透平壓縮機的調節(jié)運行與振動北京:機械工業(yè)出版社,19962001對診斷旋轉設備共振故障具有很強的理論指導意義。W09.12- -21(2)在進行設備故障診斷時,不能僅從出現故障的設備本身[編輯王其]查找原因，還應將其置于機組及其支撐構成的系統(tǒng)中尋求解決該斷技米a設備管理與維簡2009 N612 43振動標準，振動速度有效值標準小于2.3mm/s 為優(yōu)，小于為了解決上:面的問題，需要借助其他測點頻譜進行分析判4.5mm/s為良，大于7.1mm/s則不可用)，此振動值已接近超斷 .圖4~圖7分別是聯(lián)軸器兩端垂直、水平、軸向振動的頻譜標。按照通常報警設置規(guī)則,以4.5mm/s為停機限值.最大振值圖。從圖3、圖4可以看出,垂直與水平方向的頻譜分布特征具顯然已經超出1.25倍的停機限值。單從振動數值來看.該泵狀有一 一致性 .也就是說.在徑向方向表現出來振動特征是一致的、態(tài)已經處于危險狀態(tài),故立即采集相關測點的振動頻譜,進行可信的;從圖6、圖7可知.電機聯(lián)軸器端測點的水平、垂直方向精密診斷。都存在2倍頻峰值,其幅值大小為水平分量大于垂直分量,不對2.分析與診斷中特征明顯。當微調循環(huán)水流量時，發(fā)現振動值也發(fā)生相應變?yōu)榱舜_保判斷準確，在對故障機泵進行頻譜采集的同時,還化,這完全符合不對中所反映的振動敏感性特征網。圖s提供了對同類型水泵中運行狀態(tài)較為一般的其他設備作為參照進行振一個非常有利的信息，其軸向1倍頻的幅值與垂直方向的1倍動監(jiān)測,通過對比發(fā)現:故障機泵振動數值較高,兩臺設備的頻頻相等 .這就意味著軸向作用力的存在,系統(tǒng)還可能存在角度不譜分布有明顯區(qū)別。對中、軸彎曲等故障。為了便于診斷分析，選擇具有代表性的測點頻諧進行分析，重點考慮振動變化較為突出、振動幅值最大的測點。首先,通過5對比故障機泵與正常機泵較大振值測點頻譜.借助類比法",找4出該泵與其他機泵譜圖區(qū)別所在.初步確認可能的故障范圍;然后，結合故障機泵其他測點的譜圖進行故障源的確認。經過篩冒3-1241H.268mm/s選,確定聯(lián)軸器兩端測點作為重點分析對象。圖2是參照機泵3H測點振動頻譜，從圖中明顯看到該測24.8Hx, 1.10mum/s74.4Hz, 1.12mm/s點以74.4Hz頻率為主導.轉頻12.4Hz對應幅值較小，這也是以前平時監(jiān)測過程中較為常見的頻譜分布結構。循環(huán)水系統(tǒng)由于204C60801012140受到終端用戶的操作影響，其流量和壓力在一定范圍內存在著波動,這就使得循環(huán)水泵的葉輪擾動變得相對明顯.因其葉輪為圖4故障機泵3V測點振動頻譜6流道，所以出現轉頻的6倍頻峰值即葉輪通過頻率峰值屬于正常情況。圖3是故障機泵3H測點振動頻譜.該點頻諧出現了2倍頻峰值，其1倍頻振值也明顯高于參照設備。這就明確了從譜圖中探尋故障問題的關鍵，即1倍頻幅值增大原因和為何出現2倍頻。冒3-1倍額12.4Hz,2.65mm/s214-74.4Hz, 3.09mn/e4068120 1413H2-圖5故障機泵 3A測點振動頻譜1倍頻12.4Hz, 11mm/s1001203圖2參照機泵 3H測點振動頻譜1倍頻12.4Hz倍頻120 14074.4Hz,234mm/s24.8Hz, 1.62m/s圖6故障機泵 2V測點振動頻譜不同的不對中形式可以引發(fā)不同振動特征凹，前面基本確定100 120了平行不對中的存在，考慮到徑向2倍頻峰值和軸向1倍頻的幅值增高同時出現，懷疑還存在著較嚴重的角度不對中,但是即圖3故障機泵3H測點振動頻譜便這樣,一-般也不會導致徑向1倍頻的振動劇增,這說明還有另44設備管理與維儲2009 NI2■施斷技術m4+向2倍頻分最增大,綜合作用使得水泵整體振動增大，聲音異常;而且.裂紋的出現意味著軸彎曲存在繼續(xù)裂化的趨勢。3-由于加T:新軸的周期較長.在時間較緊迫的情況下,對泵軸1倍頻12.4Hx進行校直修復,處理裂紋部位.更換位置重新銑槽,加I處理過2-9程中盡可能避免出現應力集中部位。2倍頻4.試車情況檢修后試車.循環(huán)水泵振動明顯減小(表1),復查相關測點振動正常(圖8~圖10),循環(huán)水泵恢復到良好運行狀態(tài)。204080100120 140H5圖7故障機泵 2H測點振動頻譜4i34-2冒31倍頻， 1.18mm/s2-74.4Hz,1.52m/s1十912.4Hz,1.09m/s6100 120 1401+圖9修后機泵3V測點振動頻譜圖8修后機泵 3H測點振動頻譜外的故障存在.考慮葉輪在每次安裝前都進行不平衡測試，所以分析故障原因為軸彎曲。根據振動理論,這一分析與實際狀況相符合。軸彎曲的振動情況既有不平衡的特征，又在某種情況下(彎曲部分靠近聯(lián)軸器或軸承)具有不對中的特征，所以決定先對循環(huán)水泵進行對中檢查和機泵解體檢查。1-124Hz,0.93mn/e3.停機檢查及處理20 406010120 14按照修理計劃,進行聯(lián)軸器對中檢查,發(fā)現存在平行不對中的現象,但是沒有明顯的角度不對中,也就是說,聯(lián)軸器的故障圖10修后機泵 3A測點振動頻譜不是軸向1倍頻、徑向1倍頻增大的因素，不是振動增大的主因。根據對中檢查的結果,對循環(huán)水泵解體檢查.發(fā)現主軸在靠參考文獻近葉輪處存在彎曲，沿軸向選點進行打表檢測，最大跳動偏差1 易良集簡易振動診斷現場實用技術機械T業(yè)出版社.20042.6mm,而且在彎曲附近鍵槽處有微小裂紋。這說明，由于軸彎沈慶根鄭水英. 設備故障診斷.化學工業(yè)出版社.2005曲作用導致軸向徑向1倍頻的較大增幅,聯(lián)軸器的故障導致徑3盛兆順，尹琦嶺.設備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術及應用化學工業(yè)出版表1社2003測點HIV1|2H2V.2AH|3V34|4H44H4楊志伊等設備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷.中國計劃出版社,2006修前振值2.09 2.17 3.08 3.52 | 3.13| 4.17 6.69 4.60 3.85 3.69 4.13| 3.58W09.12- 22修后振值| 1.92 0.81 1.03 1.26 1.08 0.89 2.54 2.28 2.92 2.48 1.97 2.27[編輯王其]軸承故障診斷儀動平衡儀用土北京森德格科技有限公司www.sendig.com 電話:(010 )82895321■該斷越坐備管理與維簡2009 N012 45