劉玉龍
(大慶油田化工有限公司甲醇分公司合成氨車間,黑龍江 大慶 163000)
機泵測振在實際生產中的應用
劉玉龍
(大慶油田化工有限公司甲醇分公司合成氨車間,黑龍江 大慶 163000)
本文以某廠十萬噸制氫裝置脫碳單元半貧液泵為例,對半貧液泵因振動問題從被迫停機到主動維修預防進行了分析和敘述。通過使用測量儀器分析振動狀況來確定半貧液泵的最佳工作參數,第一時間檢測到故障信息,防止振幅過大,保證泵的正常工作,提高工作效率,同時消除安全隱患,為機泵的安全運行創造條件。
機泵; 測振儀;振動; 監測
隨著科學技術的高速發展,旋轉機械工業正逐步走向復雜化。為了掌握設備運行狀態、避免發生事故,對生產中的關鍵機組實行長期監測和故障診斷,也越來越引起人們的重視。設備振動幅值是機組運行優劣的主要指標,怎樣準確地判斷異常振動故障,是設備人員及運行人員最為重視的問題。
半貧液泵是本裝置MDEA脫碳單元中重要的大型機泵,位號P1471A/B,型號為6HDSS-182,流量401m3/h,總揚程286m,轉速2985RPM。配套電機為三相異步電動機,型號YB450M2-2,功率500kW。所輸送流體有腐蝕性,泵入口罐中液體處于飽和狀態,主泵除電機外另配有透平。
該泵因振動問題長期困擾導致不能長周期運行,影響生產。曾陸續發生過出口壓力表振壞;平衡管焊道開裂;電機軸扭曲變形;抱軸被迫停機等多起異常狀況。引起泵振動的原因是多方面的。該泵軸較長是其一大特點,在揚程高,流量大的工況下易發生軸剛度不足,撓度太大,軸系直線度差的情況。該泵軸是2012年2月20日更換的,截止到目前累積運轉時間9196小 時,材質為:1Cr13(原材質為SUS630),材質更換后使該軸的機械性能與運行工況不符,隨著運轉時間增多,造成傳動軸與口環之間碰摩,導致軸的偏心彎曲振動。其二,所輸送介質有腐蝕性,葉輪組件腐蝕不均造成振動高。在實際的檢修過程中通過逐步排查和分析,對上述引起振動的問題都予以了解決。
振幅值是評價機泵運行是否可靠的重要指標,異常振動會造成該機組的不穩定運行。另外振動產生的高分貝噪音會使崗位人員分心、發生誤操作。因此,必須對機泵的振動異常予以高度重視,提前發現問題采取措施。
對旋轉機械來說,目前主要的分析信號來自振動信號。泵發生故障的重要特征是機器伴有異常的振動和噪音,其振動信號能實時的反應泵故障信息。應用測振儀可以實時監測泵的運行狀態,以便第一時間檢測到故障信息,通知維修人員采取措施,保證泵的正常工作,提高工作效率,同時消除安全隱患。為此,2012年我車間把理音VM-63A便攜式測振儀定時點檢納入設備管理范疇。該儀表主要從能量的角度反應被測物體振動的大小,通過在泵類及壓縮機等旋轉設備上測量的振動速度、加速度、位移等數據,對照機械振動標準ISO2372,就可以確定設備當前運行狀態。每一類設備部件都有其自身的振動頻率。而其振動偏離值的大小則代表這臺設備的工作質量。振動值越大說明旋轉組件磨損越大。
設備運行期間,操作人員通過定時測振,了解半貧液泵的運行狀態。當出現振動超標時,及時進行分析、判斷處理。
某日設備運行期間0:20分運行人員測振發現P1471B泵體非負荷端第4點水平方向(圖1)振動速度上升至6.5mm/s。原先振動一直穩居在3.1mm/s左右(表1)。當日4:40分測得的水平方向振動速度幅值異常突出。看加速度參數,發現加速度值較高,但未發現軸承故障特征,決定監控運行。翌日設備員測振發現振動有明顯上升,運用點檢儀測振確認非負荷端振動達到8.0mm/s左右,于是切換泵,當天搶修。鉗工拆檢發現非負荷端喉部口環和定距軸套腐蝕嚴重,測軸彎曲最大1.05mm,當場校正。更換喉部口環、兩個定距軸套及非負荷端機封。維修后試機振動恢復到指標范圍。
通過兩年來對該泵振動監測并建立半貧液泵振動記錄,根據裝置運行情況以及記錄科學的分析,確定運轉切換周期。當出現異常情況,采用測振儀器判斷組件故障加以消除。累計排除泵及電機異常狀況多起,以此保障了脫碳系統的穩定運行。

表1 半貧液泵P1471( B )振動監測數據表

圖1 P1471A/B半貧液泵振動監測示意圖
機泵振動的原因是多方面的。測振是預防泵類及壓縮機組等設備故障行之有效的方法。實施測振能夠提高機泵的安全穩定性,減少故障停機時間,提高工作效率。排除振動故障要將實際測得的數據與平時的維修記錄和操作經驗結合起來。這就要求設備管理人員要具有現代化理念。維修人員要具有較高的專業知識與技能,以科學的管理與較高水平的專業技能確保設備安全穩定運行。
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1671-0711(2017)07(上)-0185-02