焦化汽油加氫進(jìn)料泵振動分析

古通生

（中國石化廣州分公司，廣東 廣州 510700）

一、概述

2010年10月，兩臺剛投產(chǎn)的50萬t/年焦化汽油加氫裝置進(jìn)料泵出現(xiàn)振動超標(biāo)現(xiàn)象。兩臺泵振動速度有效值都在11m/s以上，而該泵按標(biāo)準(zhǔn)最大允許值是4.5mm/s。兩臺泵屬同一型號，具體的性能參數(shù)見表1，泵的測點(diǎn)布置如圖1所示。該泵為八級的多級雙支撐離心泵。

表1 進(jìn)料泵性能參數(shù)

二、振動測試分析

2010年9月13日，焦化汽油加氫裝置的進(jìn)料泵開始進(jìn)行單機(jī)試車，試泵時采用水進(jìn)行單試，單試時就發(fā)現(xiàn)振動超標(biāo)，最大振動速度有效值達(dá)7.8mm/s。當(dāng)時即對泵的管線支撐進(jìn)行調(diào)整，對中重新復(fù)核，但振動下降不明顯。2010年10月裝置投入生產(chǎn)，泵的振動明顯上升，且隨負(fù)荷變化而出現(xiàn)波動，波動范圍為9～11mm/s。現(xiàn)以位號為P8301B的泵來說明兩臺泵振動測試分析及消除過程。

2011年1月15日，對泵進(jìn)行測試，振動測試采用Enpac 2500數(shù)據(jù)采集器，采集的數(shù)據(jù)有評判振動是否超標(biāo)的速度有效值及評價軸承運(yùn)行狀態(tài)的參數(shù)值（G's），測試的結(jié)果見表2。從表2的數(shù)據(jù)看測點(diǎn)2、3的振動速度有效值超標(biāo)，而軸承運(yùn)行狀態(tài)值G's都小于1，屬于良好狀態(tài)，這可排除泵的振動是由于軸承缺陷引起的。對振動超標(biāo)測點(diǎn)2、3的振動速度信號作頻譜分析得到的頻譜圖如圖2、3所示。

表2 進(jìn)料泵振動數(shù)據(jù)

加氫進(jìn)料泵的轉(zhuǎn)速為2 980r/min，對應(yīng)的工頻為2 980/60=49.7Hz。從圖2、3看，振動的主頻都為289.9Hz，正好是工頻的六倍。對于測點(diǎn)2、3的振動來說，六倍頻分量值占通頻值達(dá)到89.4%、89.7%。該泵為什么會發(fā)生六倍頻的高頻振動？查找該泵的相關(guān)數(shù)據(jù)資料，可知該泵為八級泵，其中第一至七級葉輪的葉片數(shù)都為六，第八級葉輪的葉片數(shù)為七。289.9Hz的主頻率正好為第一至七級葉輪的葉片通過頻率。這可確定泵是發(fā)生了葉片通過頻率的流體激振。對于離心泵來講引起葉片通過頻率的流體激振原因有：葉輪外徑與導(dǎo)葉之間的間隙過小；轉(zhuǎn)子中心與殼體中心不重合；泵的操作流量過小。

在對兩臺泵振動測試時發(fā)現(xiàn)，振動主頻都為六倍頻，故查找原因時先從泵的操作流量著手，把泵的出口閥及出口回流管線閥在不超電流的前題下開到最大，振動未下降，這可排除操作流量過小的可能。對于轉(zhuǎn)子中心與殼體中心是否重合的問題只有檢修才能發(fā)現(xiàn)。葉輪外徑與導(dǎo)葉之間的間隙在出廠資料中無該相關(guān)尺寸，詢問泵制造廠時得知兩臺泵葉輪外徑與導(dǎo)葉之間的間隙不超過3mm。參考API610標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為葉輪外徑與導(dǎo)葉之間的間隙過小。

三、振動處理過程

2011年1月19日，準(zhǔn)備好相應(yīng)配件后，對泵進(jìn)行解體檢查及調(diào)整葉輪外徑與導(dǎo)葉之間的間隙的改造。泵解體時兩端的軸承完好，轉(zhuǎn)動部件與靜止部件間未發(fā)現(xiàn)碰磨痕跡，而葉輪外徑與導(dǎo)葉之間的間隙在1.9～2.8mm，具體各級間隙數(shù)據(jù)見表3。

表3 葉輪外徑與導(dǎo)葉之間的間隙值

調(diào)整間隙時本想車小葉輪外徑，因泵的揚(yáng)程余量不多，經(jīng)與泵制造廠商量后把導(dǎo)葉內(nèi)徑擴(kuò)大，改造后葉輪外徑與導(dǎo)葉之間的間隙在7.1mm至7.9mm間。

2011年1月31日，B泵在調(diào)整葉輪外徑與導(dǎo)葉之間的間隙后投用，泵振動消除。

[1]沈慶根.化工機(jī)器故障診斷技術(shù)[M].浙江大學(xué)出版社,1994,12.