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(guò)對(duì)循環(huán)水泵振動(dòng)數(shù)值的對(duì)比以及對(duì)頻譜信號(hào)進(jìn)行特征分析,診斷出循環(huán)水泵出現(xiàn)了軸彎曲故障,據(jù)此及時(shí)停機(jī)檢查,找到故障源并及時(shí)消除,避免了由于泵軸彎曲而引發(fā)更大的生產(chǎn)事故關(guān)鍵詞循環(huán)水泵泵軸彎曲故障診斷中圖分類號(hào)TH3.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼B循環(huán)水泵作為動(dòng)力廠循環(huán)水車間的主要設(shè)備,擁負(fù)著為煉油化丁生產(chǎn)裝置提供換熱介質(zhì)的重要作用。水泵運(yùn)轉(zhuǎn)正常與否直接影響常減壓、ARCG等關(guān)鍵裝置的正常工藝操作。因此,作為關(guān)鍵設(shè)備大大加強(qiáng)了對(duì)其振動(dòng)的監(jiān)控力度。1設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖及測(cè)點(diǎn)布置圖1為循環(huán)水泵的結(jié)構(gòu)示意及測(cè)點(diǎn)布置簡(jiǎn)圖,水泵為水平剖分6流道單葉輪結(jié)構(gòu),泵軸兩端采用滑動(dòng)軸承支撐機(jī)泵功率為1250kW,電機(jī)銘牌轉(zhuǎn)速為730m/min,電機(jī)和水泵聯(lián)接采用膜圖1循環(huán)水泵結(jié)構(gòu)示意及測(cè)點(diǎn)布置片式彈性聯(lián)軸器。機(jī)、水泵測(cè)點(diǎn)振動(dòng)值比較以前均有所增大,達(dá)1.5-25倍,其中2009年3月12日,操作人員發(fā)現(xiàn)一臺(tái)循環(huán)水泵聲音異3H(水平方向)測(cè)點(diǎn)振動(dòng)速度有效值最高值達(dá)到660mm(參常、觸摸機(jī)泵殼體感到明顯振動(dòng)經(jīng)專業(yè)人員診斷測(cè)試出電照GB/T60751-1999:在非旋轉(zhuǎn)部件上測(cè)量和評(píng)價(jià)機(jī)器的機(jī)械電機(jī)單機(jī)試車時(shí),其振動(dòng)較基礎(chǔ)未作處理前更好,其中①H、①問(wèn)題之策。例如上述1.6萬(wàn)m制氧空壓機(jī)振動(dòng)診斷實(shí)例,雖然V、①A分別為4um、3μm、6μm。聯(lián)機(jī)試車時(shí)雖然電機(jī)振動(dòng)仍然故障表現(xiàn)在電機(jī)上,但不能一味地就電機(jī)論事,還要從機(jī)組系劇烈,但其振動(dòng)特性較加固前有所改善。從電機(jī)的升速曲線可統(tǒng)、設(shè)備基礎(chǔ)等方面查找原因問(wèn)題便迎刃而解以看出,1200r/min至1470rmin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(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)合且,原來(lái)電機(jī)三個(gè)方向上的振動(dòng)由垂直方向較為突出,變?yōu)檩S理設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)子的特征參數(shù),盡可能使其固有頻率偏離強(qiáng)迫激振力向較為突出。這些現(xiàn)象表明,基礎(chǔ)加固后,系統(tǒng)的振動(dòng)特性發(fā)生的頻率;另一方面在設(shè)備使用過(guò)程中要加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng),當(dāng)設(shè)備了改變,因此,對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行處理的方向是正確的。第二次加固處運(yùn)行條件發(fā)生改變(如基礎(chǔ)出現(xiàn)裂紋)時(shí),要及時(shí)加以處理消除理后的電機(jī)升速曲線更進(jìn)一步表明,機(jī)組的振動(dòng)特性得到了明隱患,以免故障進(jìn)一步擴(kuò)展顯改善(4)當(dāng)前,冶金、石化等流程工業(yè)的動(dòng)力設(shè)備朝大型化、高速5故障處理及效果化方向發(fā)展,其轉(zhuǎn)子往往在二階甚至更高階臨界轉(zhuǎn)速之上運(yùn)行,對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行了兩次加固處理第一次對(duì)電機(jī)側(cè)的兩根縱梁因此在機(jī)器設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備技術(shù)管理中,必須考慮轉(zhuǎn)子的二階進(jìn)行加固,并對(duì)壓縮機(jī)側(cè)兩根橫梁的裂紋進(jìn)行灌膠和表面粘接甚至吏高階臨界轉(zhuǎn)速。碳纖維處理;第二次加固處理是將壓縮機(jī)側(cè)出現(xiàn)裂紋的橫梁和(5)在設(shè)備操作中轉(zhuǎn)子的副臨界轉(zhuǎn)速往往容易被忽視筆立柱之間用混凝土澆筑成一體,同時(shí)對(duì)電機(jī)側(cè)的立柱之間用角者提出的“副臨界轉(zhuǎn)速區(qū)共振”問(wèn)題應(yīng)引起足夠重視,這對(duì)科學(xué)鋼進(jìn)行加固。聯(lián)機(jī)試車時(shí),電機(jī)前后軸承座處的振動(dòng)值均降到制定設(shè)備操作規(guī)程保證設(shè)備穩(wěn)定安全運(yùn)行具有重要意義60μm以下,振動(dòng)故障得以消除。這次故障處理由于原因判斷參考文獻(xiàn)準(zhǔn)確,處理措施得當(dāng)共節(jié)省10天檢修時(shí)間創(chuàng)造直接經(jīng)濟(jì)效益1廖明夫轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)中國(guó)西北工業(yè)大學(xué)&德國(guó)柏林工業(yè)大學(xué)旋9879萬(wàn)元。轉(zhuǎn)機(jī)械與風(fēng)能裝置測(cè)挖研究所2007四、結(jié)論及建議2虞和濟(jì)韓慶大李沈等設(shè)備故障診斷工程北京冶金工業(yè)出版社(1)實(shí)踐證明,筆者分析總結(jié)的共振故障機(jī)理和振動(dòng)特征200l對(duì)診斷旋轉(zhuǎn)設(shè)備共振故障具有很強(qiáng)的理論指導(dǎo)意義。中國(guó)煤化工京機(jī)械工業(yè)出版社,1(2)在進(jìn)行設(shè)備故障診斷時(shí),不能僅從出現(xiàn)故障的設(shè)備本身Wo9.12-21查找原因,還應(yīng)將其置于機(jī)組及其支撐構(gòu)成的系統(tǒng)中尋求解決CNMHG〔編輯王其〕跡斷技術(shù)設(shè)西理與維2009N1243振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn),振動(dòng)速度有效值標(biāo)準(zhǔn)小于23mms為優(yōu),小于為了解決上面的問(wèn)題,需要借助其他測(cè)點(diǎn)頻譜進(jìn)行分析判45mms為良,大于7.lm/s則不可用),此振動(dòng)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(dòng)的頻譜標(biāo)。按照通常報(bào)警設(shè)置規(guī)則,以4.5mm/s為停機(jī)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(jīng)超出1.25倍的停機(jī)限值。單從振動(dòng)數(shù)值來(lái)看該泵狀有一致性也就是說(shuō),在徑向方向表現(xiàn)出來(lái)振動(dòng)特征是一致的態(tài)已經(jīng)處于危險(xiǎn)狀態(tài)故立即采集相關(guān)測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)頻譜,進(jìn)行可信的;從圖6、圖7可知電機(jī)聯(lián)軸器端測(cè)點(diǎn)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(duì)2分析與診斷中特征明顯。當(dāng)微調(diào)循環(huán)水流量時(shí),發(fā)現(xiàn)振動(dòng)值也發(fā)生相應(yīng)變?yōu)榱舜_保判斷準(zhǔn)確,在對(duì)故障機(jī)泵進(jìn)行頻譜采集的同時(shí),還化,這完全符合不對(duì)中所反映的振動(dòng)敏感性特征叫。圖5提供了對(duì)同類型水泵中運(yùn)行狀態(tài)較為一般的其他設(shè)備作為參照進(jìn)行振個(gè)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(dòng)監(jiān)測(cè),通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)故障機(jī)泵振動(dòng)數(shù)值較高,兩臺(tái)設(shè)備的頻頻相等,這就意味著軸向作用力的存在,系統(tǒng)還可能在角度不譜分布有明顯區(qū)別。對(duì)中、軸彎曲等故障為了便于診斷分析,選擇具有代表性的測(cè)點(diǎn)頻譜進(jìn)行分析重點(diǎn)考慮振動(dòng)變化較為突出振動(dòng)幅值最大的測(cè)點(diǎn)。首先,通過(guò)對(duì)比故障機(jī)泵與正常機(jī)泵較大振值測(cè)點(diǎn)頻譜,借助類比法,找出該泵與其他機(jī)泵譜圖區(qū)別所在,初步確認(rèn)可能的故障范圍;然后,結(jié)合故障機(jī)泵其他測(cè)點(diǎn)的譜圖進(jìn)行故障源的確認(rèn)。經(jīng)過(guò)篩3124Hx,268mm選,確定聯(lián)軸器兩端測(cè)點(diǎn)作為重點(diǎn)分析對(duì)象圖2是參照機(jī)泵3H測(cè)點(diǎn)振動(dòng)頻譜,從圖中明顯看到該測(cè)248Hx,L.10mm/744Hzr,1.12mm點(diǎn)以744Hz頻率為主導(dǎo)轉(zhuǎn)頻124Hz對(duì)應(yīng)幅值較小,這也是以前平時(shí)監(jiān)測(cè)過(guò)程中較為常見(jiàn)的頻譜分布結(jié)構(gòu)。循環(huán)水系統(tǒng)由于406080100120140受到終端用戶的操作影響,其流量和壓力在一定范圍內(nèi)存在著波動(dòng)這就使得循環(huán)水泵的葉輪擾動(dòng)變得相對(duì)明顯,因其葉輪為圖4故障機(jī)泵3V測(cè)點(diǎn)振動(dòng)頻譜6流道,所以岀現(xiàn)轉(zhuǎn)頻的6倍頻峰值即葉輪通過(guò)頻率峰值屬于常情況。圖3是故障機(jī)泵3H測(cè)點(diǎn)振動(dòng)頻譜,該點(diǎn)頻譜出現(xiàn)了2倍頻峰值,其1倍頻振值也明顯髙于參照設(shè)備。這就明確了從譜圖中探尋故障問(wèn)題的關(guān)鍵,即1倍頻幅值增大原因和為何出現(xiàn)2倍頻。1倍額124H,26mh744Hz309mm圖5故障機(jī)泵3A測(cè)點(diǎn)振動(dòng)頻譜1倍頻124Hz,1.1mms20406080100120140圖2參照機(jī)泵3測(cè)點(diǎn)振動(dòng)頻譜1倍頻124Hz124Hz,340mm/s744Hx,234mm/s248Hz,1.62mm6故障機(jī)泵2V測(cè)點(diǎn)振動(dòng)頻譜不同的不對(duì)中形式可以引發(fā)不同振動(dòng)特征,前面基本確定了平行中國(guó)煤化工頻峰值和軸向1倍頻的幅值增重的角度不對(duì)中但是即圖3故障機(jī)泵3H測(cè)點(diǎn)振動(dòng)頻譜使這樣HCNMH根動(dòng)劇增,這說(shuō)明還有另設(shè)理與維情2009N12〓新技術(shù)向2倍頻分量增大,綜合作用使得水泵整體振動(dòng)增大,聲音異常;而且裂紋的出現(xiàn)意味著軸彎曲存在繼續(xù)裂化的趨勢(shì)。由于加工新軸的周期較長(zhǎng),在時(shí)間較緊迫的情況下,對(duì)泵軸1倍額124H進(jìn)行校直修復(fù),處理裂紋部位,吏換位置重新銑槽,加工處理過(guò)程中盡可能避免出現(xiàn)應(yīng)力集中部位4試車情況檢修后試車循環(huán)水泵振動(dòng)明顯減小(表1),復(fù)查相關(guān)測(cè)點(diǎn)6080100振動(dòng)正常(圖8-圖10),循環(huán)水泵恢復(fù)到良好運(yùn)行狀態(tài)。圖7故障機(jī)泵2H測(cè)點(diǎn)振動(dòng)頻譜744Hz.1.52mm12. 4Hz. 1.09mm/s6080100120140圖9修后機(jī)泵3V測(cè)點(diǎn)振動(dòng)頻譜Hz圖8修后機(jī)泵3H測(cè)點(diǎn)振動(dòng)頻譜卜的故障存在,考慮葉輪在每次安裝前都進(jìn)行不平衡測(cè)試所以分析故障原因?yàn)檩S彎曲。根據(jù)振動(dòng)理論,這一分析與實(shí)際狀況相符合。軸彎曲的振動(dòng)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(duì)中的特征所以決定先321124Hz,0.93mms寸循環(huán)水泵進(jìn)行對(duì)中檢查和機(jī)泵解體檢查。3停機(jī)檢查及處理608010012按照修理計(jì)劃,進(jìn)行聯(lián)軸器對(duì)中檢查發(fā)現(xiàn)存在平行不對(duì)中的現(xiàn)象,但是沒(méi)有明顯的角度不對(duì)中,也就是說(shuō)聯(lián)軸器的故障是軸向1倍頻、徑向1倍頻增大的因素,不是振動(dòng)增大的主圖10修后機(jī)泵3測(cè)點(diǎn)振動(dòng)頻譜因。根據(jù)對(duì)中檢查的結(jié)果,對(duì)循環(huán)水泵解體檢查,發(fā)現(xiàn)主軸在靠參考文獻(xiàn)近葉輪處存在彎曲,沿軸向選點(diǎn)進(jìn)行打表檢測(cè),最大跳動(dòng)偏差1易良蕖簡(jiǎn)易振動(dòng)診斷現(xiàn)場(chǎng)實(shí)用技術(shù)機(jī)械T業(yè)出版社,200426mm,而且在彎曲附近鍵槽處有微小裂紋。這說(shuō)明,由于軸彎2沈慶根鄭水英設(shè)備故障診斷化學(xué)工業(yè)出版社2005曲作用導(dǎo)致軸向、徑向1倍頻的較大增幅聯(lián)軸器的故障導(dǎo)致徑3盛兆順,尹琦嶺設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)及應(yīng)用化學(xué)工業(yè)出版社,204楊志伊等設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診測(cè)點(diǎn)1HvA2H224333444V|4H斷中國(guó)計(jì)劃出版社,2006修前振值2021730835233417614603851361413358Wo9.1222修后振值1920811.031.26108089254228292248197227〔編輯王其〕軸承故障診斷儀動(dòng)平衡儀北京蠻德蘞有限公司www.sendi中國(guó)煤化工CNMHG跡斷蕉設(shè)圖理與維情2018125