KSY輸油泵振動故障的分析和解決

吳光萍，馬凱軍，張玉民，田超穎

（中石化管道儲運分公司滄州輸油處，河北 滄州 061000）

中石化管道儲運公司滄州輸油處河間輸油站（以下簡稱河間站）是河間——石家莊輸油管道的首站，為石家莊煉油廠輸送原油。2009年7月輸油站裝備5臺KSY型輸油泵，其中4#輸油泵型號為KSY750-200，為水平單級中開雙吸式離心泵，其配套電機為YB560M1-2W防爆型三相異步電動機，采用Y型接法。泵與電機之間采用疊片式撓性聯軸器連接。

河間站輸油生產采用SCADA系統（即數據采集與監視控制系統）進行生產設備的自動化管理。該系統自2012年10月份開始，4#輸油泵出現振動超標的狀態，SCADA系統中顯示振動值最大達到10mm/s，平均在7～8mm/s，超過系統中設置的報警值5.5mm/s，同時在現場觀察，運行噪聲偏大，振動明顯，現場測量振動速度最大處達到11.8mm/s。

2 4#輸油泵的結構

（1）轉子部分。轉子部分包括主軸、葉輪、軸套、風扇等部分。轉子通過兩端的軸承支撐在泵殼上，通過機械密封實現與泵殼之間的轉動密封，泵殼上設置有流道，引導介質從設計的流道進入和流出，葉輪是輸油泵的主要部件，通過轉動將能量傳遞給原油，實現給原油加壓的目的。

（2）軸承系統。輸油泵軸承系包括泵前、后兩處軸承。前端滑動軸承為徑向軸承，主要由軸瓦、軸承座、甩油環、軸承蓋等組成。后端的軸承由一只滑動軸承和一只軸向定位軸承構成，承受泵運轉時的徑向力和軸向力。軸向定位軸承的內環與主軸上的葉輪等全部旋轉零件，通過壓緊螺母與主軸鎖緊在一起，最終由軸承壓蓋把轉子固定在泵殼上。

（3）聯軸器。聯軸器是電機和輸油泵兩根軸的連接部件，使之共同旋轉以傳遞扭矩，4#輸油泵的聯軸器為疊片式聯軸器，由于疊片的存在，可以在一定程度上吸收振動,補償徑向、角向和軸向偏差。

（4）其他。除上述部件，輸油泵還包括實現轉動密封的機械密封、負責氣體排空和污油放空的附加管路、正常運行時實現遠傳的測控系統、底座等部件。

3 振動超標的原因分析

（1）基礎不牢固、地腳螺栓松動?；A不牢固是輸油泵及電機振動的重要原因，另外，地腳螺栓在運行中松動也會造成振動。經過檢查，電機側、輸油泵側的基礎均完好無損傷、無沉降，地腳螺栓沒有松動，可以排除因為基礎和地腳螺栓引起的振動。

（2）電機側振動通過聯軸器傳遞到輸油泵。電機由于轉子偏離旋轉中心，會造成電機振動；轉子灰塵污垢過多、轉子彎曲變形等原因也會引起電機振動；如此等等，很多原因都可以造成電機振動。為了測試電機側震動情況，斷開聯軸器，對電機進行空運，并在電機兩個端面上、左、右的三個位置，共設置6個測量點，以測量其振動值，經過空運試運轉，電機運行平穩，聲音正常，振動值也在標準范圍內。

（3）電機轉子與輸油泵轉子不對中。電機軸與泵軸對中情況將直接影響到泵和電機的運行狀態，對中不良會造成設備振動增大。由于疊片式聯軸器有一定的調節對中能力，觀察發現撓性件平整無變形，用激光對中儀對4#輸油泵進行了對中處理，但振動值依舊偏大，故障沒有得到解決。

（4）軸承、軸瓦的磨損。對河間站4#輸油泵的前后軸承進行拆蓋檢查，經過測量軸瓦間隙，前端軸瓦的側隙、頂隙均在正常范圍內。但是后端的滾動軸承側隙超標，有較為嚴重的磨損。磨損導致軸承零件的尺寸和形狀發生變化，導致振動的加大。

（5）葉輪變形損壞。葉輪可能由于介質內雜物造成外力損傷，變形損壞，造成偏心導致振動。可以通過靜平衡和動平衡試驗，對葉輪的原因進行確認和排除。

4 問題的分析和解決

（1）更換磨損的軸承，保證軸承精度正常。首先對磨損的向心推力軸承進行更換，保證軸承精度正常。

（2）加工直徑稍大的甩油環，改善軸承潤滑條件。解決策略是重新制作甩油環，使其比原甩油環直徑加大5mm，使滾動軸承和滑動軸承的甩油環浸油深度一致，達到相同的潤滑效果。正常運轉時，在潤滑油箱內油位低限即二分之一的條件下，確保甩油環的下沿能有較多的部分浸入到潤滑油油面之下，能夠帶起足夠的潤滑油液。

（3）甩油環內側銼制縱向槽，加大油環帶油量。為了進一步增加甩油環的甩油量，在甩油環的內側面用銼刀均勻地銼出8條縱向槽，增加甩油時的潤滑油量，使滾動軸承能夠得到更充分的潤滑。

（4）加強運行管理。在日常的輸油運行期間，加強泵潤滑油箱的運行管理，保證油位在二分之一以上至三分之二之間，經常檢查輸油泵運行情況，及時加注潤滑油，按時換油，保證潤滑油質量。

5 結語

經過半年多的運行，4#輸油泵運行平穩，軸承運轉正常，未出現振動過大的現象。通過對SCADA系統的觀察，端瓦的振動值保持在3.2mm/s左右，腰瓦在4.1mm/s左右，未超過報警值。可見，通過更換磨損軸承、對甩油環進行改進、在運行中加強管理這三項措施，使問題得到了解決。