淺析發電廠電動給水泵振動原因及預防措施

摘 要：文章通過分析電動給水泵幾種常見振動故障的原因及其基本特征，介紹了如何運用這些基本特征對電動給水泵常見振動故障進行簡易診斷，判斷振動產生的原因，并主要從安裝及試運角度提出了減小給水泵振動應采取的措施。

關鍵詞：水泵振動；原因；預防措施

1 前言

電動給水泵是火電廠的重要輔機，給水泵出現故障或事故時，將引起發電機組降低出力或停運，造成發電量損失。而電站給水泵運行中出現最多、影響最大的就是振動。對振動的簡易診斷是根據設備的振動或其他狀態信息，用普通的測振儀，自制的聽針，通過聽、看、測等方式，判斷給水泵振動的原因，并從安裝角度提出在施工中應采取的措施。

1.1 轉子質量不平衡引起的振動

當轉動部件的質量中心不在轉軸的幾何中心線上時，機組啟動后，轉動部件便會出現不平衡偏心力而引起泵組振動。

轉子不平衡引起的振動具有如下特征：

①振動值以水平方向為最大，而軸向振動不大；②振幅隨轉數升高而增大；③振動頻率與轉速頻率相等；④振動穩定性比較好，與負荷變化關系不大。一般地，在安裝施工和調試運行階段出現轉子質量不平衡的原因主要有：

a.運行中局部腐蝕或磨損；b.局部破壞或有雜物堵塞；c.葉輪上零件松動或連接件不緊固；d.制造廠部件制造質量不高。為了保證轉動部件平衡，對給水泵必須做動平衡試驗。

1.2 轉靜摩擦產生振動

轉動部分與靜止部分接觸，接觸點的摩擦力反作用在轉子上，迫使轉子激烈振動旋轉，這是一種自激振動。這種振動的特征是：

1.2.1 振動不隨轉速增減而變化。

1.2.2 振動隨泵運行時間而增大。轉靜摩擦產生振動的主要原因：

①由于熱應力而造成泵體變形過大或彎曲；②軸瓦頂部間隙過小或瓦蓋緊力過大，造成軸與上瓦部分接觸；③油內有雜質，潤滑不良；④泵體保溫厚度不夠，上下泵殼存在溫差，暖泵不均勻；⑤電泵進出口管道安裝對口產生附加應力，支架安裝錯誤影響管道熱膨脹；⑥平衡盤有時也會引起給水泵的振動，如果平衡盤的穩定性不好，當工況改變時，平衡盤失去穩定，會產生左右較大的竄動，造成泵軸有規則的振動，同時也使動盤和靜盤產生摩擦；⑦給水泵滑銷卡澀、貓爪松動等。

1.3 基礎剛度不夠引起的振動基礎灌漿不良，地腳螺栓松動，墊片松動，機座連接不牢固，都將引起劇烈的強迫共振現象。這種振動的特征：

1.3.1 有問題的地腳螺栓處的軸承座的振動最大，且以徑向分量最大。

1.3.2 振動頻率為轉速的1、3、5、7等奇數倍頻率組合，其中3倍的分量值最高為其頻域特征。

1.4 聯軸器異常引起的振動

聯軸器安裝不正，泵和電機軸不同心，泵與耦合器軸在找正時，未考慮運行時軸向位移的補償量，聯軸器螺栓間隙不均勻，這些都會引起給水泵、電機振動。其振動特征為：

1.4.1振動為不定性的，隨負荷變化劇烈，空轉時輕，滿載時大，振動穩定性較好。

1.4.2 軸心偏差越大，振動越大。

1.4.3 電機單獨運行，振動消失。

1.4.4 如果徑向振動大則為兩軸心線平行，軸向振動大則為兩軸心線相交。

1.5 轉子的臨界轉速引起的振動

當轉子的轉速逐漸增加并接近給水泵轉子的固有振動頻率時，給水泵就會猛烈地振動起來，轉速低于或高于這一轉速時，就能平穩地工作。在這種情況下，只有一部分螺栓承受大部分扭矩，這樣就使本來不該產生的不平衡力加到了軸上，從而引起振動。這種振動的顯著特征就是：（1）振動的頻率與轉速相等。（2）振幅隨負荷的增大而增大。

1.6 電動機是水泵運行的原動機，電動機好壞直接關系到水泵運行的穩定。電動機軸承損壞，電動機內部磁力不平衡，也會間接引起水泵的振動。安裝時如果磁力中心不準確，會導致電機軸來回竄動，會引起前置泵及耦合器的轉子跟著竄動，從而導致泵組的振動。這種振動的明顯特征是：

1.6.1 水平方向振動不大，軸向振動偏大。

1.6.2 隨著負荷及轉速的增大，前置泵及耦合器的電機側振動增大，而對主泵振動影響不明顯。

1.7 汽蝕現象引起的振動

給水泵的幾何安裝高度一定，泵的汽蝕余量一定，泵入口的壓頭減小，壓力降低，在水溫度恒定的條件下，液體中氣體的氣化點降低，使泵內發生了汽蝕現象。汽蝕過程本身就是一種反復沖擊和凝結的過程，伴隨著很大的脈動，這些脈動如果頻率和泵的固有頻率相等，就會引起泵的振動，該振動又將促使更多的氣泡產生和破裂，兩者相互激勵，導致泵更強烈的振動。這種振動的重要原因就是：

1.7.1 施工時，管道內部清潔度不夠，或者運行時水內雜質太多，導致給水泵入口濾網堵塞。

1.7.2 給水泵運行時，低壓給水閥門沒有全開，導致給水泵入口流量不足，使泵入口壓力降低。

1.8 水泵啟動和停機、閥門啟閉、工況改變以及事故緊急停機等動態過度過程造成的輸水管道內壓力急劇變化和水錘作用等，也常常導致給水泵組產生振動。

2 預防措施

2.1 在設備安裝階段，嚴格控制施工質量，從設備的清點到現場安裝每道工序的檢查驗收，絕不能馬虎。

2.1.1 泵組基礎的良好保證是保證泵組穩定運行的第一步，基礎墊塊的接觸情況直接影響到泵組的軸系振動，所以在基礎驗收及墊鐵安裝時就必須嚴格控制，必須按照規范嚴格執行，在土建專業二次灌漿的過程中，安裝人員必須全過程監視，防止土建灌漿不到位及設備的移位現象發生。

2.1.2 在電機與泵的安裝調整過程中，電機的磁力中心位置的確定必須準確，如果圖紙及電機外殼上沒有標示時，必須咨詢電機生產廠家；在測量軸瓦問隙時，瓦頂隙不能過小，應在規范要求的范圍內取較大的值，瓦蓋緊力不能過大；必須檢查好給水泵的滑銷系統及貓爪，滑銷系統不應有卡澀現象，貓爪不應有松動。

2.1.3 在轉子找中心時，應按照廠家要求考慮到運行時軸向位移的補償量，然后將聯軸器找中心誤差控制在規范要求的范圍內。

2.1.4 給水泵組在安裝進出口管道以前，要進行給水泵的找正工作，確定泵體的位置；給水泵出口管道的滑動支架要安裝穩固，重力接觸面滑動要靈活，必要時an.z，潤滑劑：管道與泵要自然對口，嚴禁加外力焊接，使管道和泵體承受額外應力。

2.1.5 給水泵的保溫厚度必須按要求進行，否則會影響到給水泵上下殼的溫差，導致暖泵不均勻，從而引起給水泵組振動。

2.2 在給水泵試運的過程中，只要運行人員嚴格按照給水泵運行操作規程進行，杜絕汽蝕及水錘等現象的發生，電動給水泵的振動就能減小并消除。

2.2.1 確認給水泵潤滑油沖洗合格，并且給水泵油系統投入運行，油壓、油溫符合要求，油箱油位正常。

2.2.2 確認除氧器已注水至工作水位，水位計指示正確。

2.2.3 檢查各泵入口濾網是否清潔，低壓給水至前置泵入口電動門已開啟，給水再循環管路閥門已全部開啟。

2.2.4 確認相關的放氣閥是否打開，系統是否全部注滿水，泵出口門是否關閉。

2.2.5 確認泵組冷卻水和密封水已經正確投入運行，所有熱工儀表已投入。

3 結束語

電動給水泵振動的原因比較多，也比較復雜，需要給水泵運行人員及安裝人員在工作中不斷的總結，掌握電動給水泵運行特征及振動特點，來保障設設備的安全穩定運行。

參考文獻

[1]GB50275-2010.風機、壓縮機、泵安裝工程施工及驗收規范.