離心式水泵振動淺析

張向鋒，張向超，張廣軍

（河南煤化集團永銀化工實業有限公司，河南舞陽462400）

離心式水泵振動淺析

張向鋒，張向超，張廣軍

（河南煤化集團永銀化工實業有限公司，河南舞陽462400）

依據泵類的振動判斷標準，結合相關標準及工作經驗討論了安裝、檢維修、操作等方面對離心泵振動的影響并提出了解決辦法。

離心式水泵；振動標準；評價方法；影響因素

1 離心式泵振動超標的危害

在化工生產中，泵類的使用很多，一般有清水泵、化工泵、污水泵、渣漿泵等，這些泵大多都屬于離心式。離心式泵在安裝、運行、維修中最容易出現的就是振動。振動不超標，一般不會對設備造成較大危害，如果超標，將嚴重影響設備的使用壽命，甚至會對生產造成不可彌補的結果。振動造成泵機組不能正常運行、引發電機和管路的振動、造成機毀人傷、造成軸承等零部件的損壞、造成連接部件松動、基礎裂紋或電機損壞、造成與水泵連接的管件或閥門松動及損壞、形成振動噪聲等。

2 泵類的振動級別及判定方法[1]

2.1 泵的振動測量與評價方法

泵的振動級別分為A、B、C、D 4級，D級為不合格。

按泵的中心高度和轉速把泵分為4類。臥式泵的中心高為由泵的軸線到泵的底座上平面間的距離（mm），立式泵沒有中心高度，取一個相當尺寸當做泵的中心高,即把立式泵的出口法蘭密封面到泵軸線間的投影距離，規定為相應中心高。

2.2 泵的振動評價方法

表1為泵的分類。

表1 泵的類別及轉速r/min

首先，按泵的中心標高和轉速查表2確定泵的類別，再根據泵的振動烈度級（振動速度的均方值，也即泵的振動速度的有效值）查表2得到評價泵的振動級別。

泵的振動評價方法如按表1為第一類的泵，用表2評價其振動級別。

3 影響泵類振動的因素分析

影響泵類振動的因素包括設計因素、制造因素、安裝因素、檢維修因素、操作因素等。對于使用者來說，能控制的主要是安裝因素、檢維修因素和操作因素。經常出現的問題有聯軸器對中不良；地腳螺栓松動；轉子動平衡遭到破壞；軸承損壞；管路支架松動；共振；在水力方面是水泵進口流速和壓力分布不均勻，泵進出口工作液體的壓力脈動、液體繞流、偏流和脫流，非定額工況以及各種原因引起的水泵汽蝕等。為避免這些因素的出現，要從泵類安裝把關，做好日常的維護，運行中還要制定嚴格的巡檢操作規程，消除人為因素造成的振動。

表2 泵的振動烈度及振動級別

3.1 安裝要求[2]

（1）基礎的檢查復查。混凝土基礎不得有裂紋、蜂窩、空洞、露筋等現象，基礎尺寸、強度應符合設計要求。

（2）基礎應做鏟麻面處理，麻點深度不小于10mm為宜，表面不得有油污和疏松層

（3）放置墊鐵或支持調整螺釘用的支撐板處的基礎表面應鏟平。

（4）預埋地腳螺栓螺紋和螺母表面的灌漿料應清理干凈并做防護。

（5）泵組可以采用墊鐵安裝或者無墊鐵安裝，采用的墊鐵必須符合相關標準的要求。泵組在初步找正合格后，宜在24 h內進行地腳螺栓孔的灌漿。

（6）地腳螺栓孔灌漿層強度達到75%以上方可緊固螺栓。

（7）聯軸器的對中必須按照設備隨機技術文件中聯軸器的形式進行。

（8）二次灌漿宜在最終找正找平后的24 h內進行，如不能在此時間段內灌漿應該在灌漿前對泵的找正數據重新進行復核。

（9）與泵組連接的管道，應從泵組側開始安裝，并應先安裝管道支架，管道和閥門等的重量和附加力矩不應作用在泵組上。

（10）與泵組連接的管道及其支吊架安裝完畢后，應卸下接管上的法蘭螺栓，在自由狀態下所有螺栓應能在螺栓孔中順利通過。法蘭密封面間的平行度允許偏差、同軸度允許偏差不應超過表3的規定，配對法蘭在自由狀態下的間距，以能順利插入墊片的最小間距為宜。

表3 法蘭密封面的允許偏差

（11）泵組試車前，應對管道與泵組的連接法蘭進行最終連接檢查。在聯軸器上架設百分表監視位移，然后，松開和擰緊法蘭螺栓進行觀測，其位移應符合以下規定：當轉速大于6 000 r/min時，位移值小于0.02mm；當轉速小于或等于6 000 r/min時，位移值小于0.05mm。

3.2 檢維修要求

在檢維修中，必須按照設備技術文件及相關的規范實施大、中、小修，避免出現維修不當造成振動加劇。

3.2.1 做好維修前的準備工作

維修前的準備工作主要包括：維修前的資料準備、工器具的準備、備品備件的準備、維修材料的準備及維修人員的準備等。（1）資料主要有設備說明書，相關的圖紙，運行數據，以往的安裝檢修記錄，維修計劃等。（2）工器具的準備主要是針對維修所需要的各種測量工具、鉗工工具等。（3）備品、備件主要是指針對相應的維修必須配備的機械密封、填料、各種密封圈等。（4）維修材料主要是在維修中所需的各種密封劑、清洗劑、擦拭設備零件的擦機布等。（5）維修人員一定要確定主導者及輔助者，主導者必須了解設備的結構及維修計劃。

3.2.2 加強維修中的監督管理

維修過程是決定維修質量的關鍵因素。有的維修者為了圖省事、趕時間，會出現野蠻維修，造成零部件的人為損壞。該清洗的不清洗，該更換的不更換，該拆卸的不拆卸，整體的維修效果降低，嚴重者會出現適得其反的效果。維修者將拆卸下來的零件隨意放置，回裝的時候找不到零件。為了避免眾多的零部件拆卸后能夠恰當地回裝，一般對于有方向性的零部件在拆卸的時候都要做記號，以免裝反。有時會出現維修材料掉落在設備中的現象。數據為整個維修工作的關鍵，不能靠經驗維修。

為此，必須提高維修人員的維修水平，養成良好的維修習慣，避免因人為因素造成震動不能消除。

3.3 操作因素

操作過程要按照操作規程的要求，不恰當的操作會使管路共振、嚴重沖擊、設備過載。操作中容易出現問題的主要有以下幾個方面。

（1）啟動時出口閥門未關閉。設備在啟動的瞬間，降壓啟動電流是正常運行時的3～5倍，直接啟動為正常運行時電流的6～8倍，故而，泵類，主要是離心泵在啟動的時候一定要注意出口閥門的開關情況。對于大型的泵類，為了避免啟動后閥門背壓太大造成閥門開啟困難，一般可以將閥門開啟在3～5度之間。

（2）出口閥門啟動太快或者太慢。一般規定設備啟動后3min之內將出口閥門打開，避免出現設備內長時間出現超壓現象。如果出口閥門開啟過快，必然造成介質流動速度過快而形成嚴重的沖擊，如果沖擊達到管路的固有頻率就會出現共振現象。

（3）設備內的氣體沒有排凈或者沒排氣。

（4）啟動高、低溫設備，一定要充分地預熱或者預冷。一般地，高溫設備控制為每小時溫升50℃以內，預冷速度控制為每小時30℃以內，避免溫度升降過快造成葉輪等通流部件出現較大的變形。

（5）離心泵類停車時要先關閉出口閥門然后停運設備，避免介質倒流造成水錘現象。

（6）泵類啟動后，要注意揚程與運行壓力之間的關系，運行壓力不要過高或者過低。過高，造成介質不能排出而形成振動；太低，容易造成超負荷運行。一般控制運行壓力在額定揚程附近。

4 結論

影響泵類振動的因素很多，對于使用者，要把握好安裝、檢維修及操作中的各個環節，避免出現振動影響設備的壽命，同時，運行中也要做好設備的監測，防止設備在惡劣環境中運行。現代化監測工具的出現為設備良好運行的監控及問題的判斷奠定了良好的基礎，也為設備工作者提供了有力的工具，確保了設備的良性運行，為設備安全長周期運行提供保證。

［1］GB10889－89泵的振動測量與評價方法

［2］SH 3541－2007石油化工泵組施工及驗收規范

Centrifugalpum psvibration analysis

ZHANg Xiang-feng,ZHANGXiang-chao,ZHANGGuang-jun
(Henan CoalChemicalGroup Chemicalyongyin industrialCo.Ltd.wuyang462400,China)

According to the pump vibration criteria,Combined with relevant standards and work experience to discuss the installation,inspection,maintenance,and operational aspects of centrifugal pump vibration factors,Propose solutions to a common approach to the impactpump vibration

centifugalpump;vibration standards;methodsofevaluation;influencing factors

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2012-02-10

張向鋒（1976年—），大專，助理工程師，長期從事化工設備管理及維修，任河南永銀化工實業有限公司動力分廠副廠長。