除鹽水泵振動異常原因分析與處理

楊運梅

[摘 ? ?要 ]某電廠300 MW機組化學除鹽水泵在運行中出現異音和振動，應用振動診斷技術進行診斷分析并結合現場實際情況，準確判斷引起設備異常的原因是由于除鹽水泵驅動端軸承與支架連接螺栓松動，立即聯系檢修及時進行了有針對性的處理，避免了設備故障進一步擴大及更換軸承的過度檢修，避免設備損壞及停運，同時縮短檢修時間，節約了檢修成本。

[關鍵詞]除鹽水泵;懸臂式;振動超標;振動診斷;軸承支架

[中圖分類號]TK228 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）06–00–02

[Abstract]The chemical desalinated water pump of a 300 MW unit in a power plant has abnormal noise and vibration during operation. The vibration diagnosis technology is used for diagnosis and analysis and combined with the actual situation on the spot. It is accurately determined that the cause of the equipment abnormality is due to the connection of the drive end bearing of the desalted water pump to the bracket. If the bolts are loose， contact the maintenance immediately and carry out targeted treatment in time， avoiding the further expansion of equipment failure and excessive maintenance of replacing bearings， avoiding equipment damage and outage， and shortening the maintenance time and saving maintenance costs.

[Keywords]desalinated water pump; cantilever type; ?excessive vibration; vibration diagnosis; bearing bracket

1 設備概況

某公司電廠3期#4、#5機組為裝機容量300MW的雙水內冷火電機組，分別于2009年7月、2010年4月投產發電，配備了3臺除鹽水泵向#4、#5機組儲備水箱、尿素脫硝系統供水，以保證凝汽器、真空泵、發電機定、轉子水箱的正常水位和脫硝系統的正常運行。對機組安全穩定、經濟環保運行至關重要。

除鹽水泵由大連雙龍泵業有限公司生產：懸臂式、臥式離心泵，泵型號為CH65—200 A，額定流量為100 t/h，揚程：55 m，滾動軸承支撐，軸承型號：SKF6308。配套電機由湘潭電機廠生產，型號為Y200L1-2，額定轉速2950 r/min，功率30 kW，額定電流56.9 A，軸承型號：SKF6312。電機和泵通過繞性梅花聯軸器連接。

2 故障現象

2019年5月25日15：10，精密點檢人員在對#2除鹽水泵進行定期監測工作時，發現泵聲音異常且振動偏大，軸承溫度正常，用TRIOTMCX10振動數據采集儀采集振動信號。

2.1 泵驅動端

軸承頻譜中豎直、水平、軸向3個方向都是1X、2X占主要分量，振動幅值很大，特別是水平方向2X，最高達12 mm/s，豎直、水平方向1X振動幅值分別達到7.8 mm/s、10.6 mm/s，垂直、水平、軸向振動通頻值分別達到9.3 mm/s、17.7 mm/s、6.2 mm/s，均超過危急值7.1 mm/s。水平方向2X幅值稍高于1X。泵驅動端頻譜中存在軸承外圈頻率及諧波，解調譜中存在軸承內圈4.12X峰值及諧波，幅值都不高，見圖1。判斷設備存在不對中和剛度不足，泵驅動端軸承存在一定的磨損和潤滑不良。

2.2 泵自由端

軸承頻譜中豎直、水平、軸向3個方向都是1X、2X占主要分量，振動幅值較高，但均低于泵驅動端，水平方向2X振動幅值最高，達5.8 mm/s，軸向、豎直、水平方向1X振動幅值分別達到4.8 mm/s、4.8 mm/s，4.9 mm/s，振動通頻值豎直、水平、軸向分別達到5.8 mm/s、8.0 mm/s、6.5 mm/s，振動值均超過報警值4.5 mm/s，見圖2。設備存在不對中和剛度不足。

設備各軸承測點中1～3X幅值比較突出，3X幅值明顯，幅值均不高。判斷除鹽水泵聯軸器梅花墊存在磨損。設備各軸承測點中1X及諧波比較明顯，判斷設備存在松動現象。

根據以上分析，判斷#2除鹽水泵存在不對中、基礎剛度不足、零部件松動、聯軸器磨損，各軸承存在不同程度的磨損。根據以上分析，結合觀察泵驅動端軸承支撐方式：通過螺栓連接支撐在一個梯形支架上，梯形支架兩側分別由一個連接螺栓固定在基礎上。連接螺栓和固定螺栓可能松動。認為設備可能存在以下問題。

（1）泵驅動端軸承支架地腳螺栓或連接螺栓松動引起軸承支持剛度不足。

（2）設備不對中問題。

（3）梅花聯軸器存在磨損。

（4）泵驅動端、電機驅動端軸承存在一定的磨損和潤滑不良。

3 處理過程

立即將#2除鹽水泵的情況反應給生技部化學專工，聯系檢修人員處理。檢修人員最初認為是軸承問題，要停泵檢查軸承。但通過精密點檢振動測試儀測試結果看來，軸承是存在一定的磨損，但這種磨損程度不會造成設備這么大的振動。精密點檢人員認為應該首先排除軸承支架和連接螺栓松動的問題，再檢查設備其他問題。要求檢修人員首先對軸承支架和基礎螺栓進行緊固，再根據處理后的結果決定是否需要檢查設備對中和軸承問題。檢修人員用扳手緊固泵驅動端支架地腳螺栓和連接螺栓，其中，支架地腳螺栓緊不動，支架與軸承的連接螺栓可以收緊大半圈。檢修處理后，振動、異音明顯減小。16：13，再次對設備進行精密點檢振動數據采集，振動測試結果如下。

（1）泵兩端軸承：1X、2X振動值：豎直、水平、軸向三個方向1X、2X下降至正常范圍內，1X諧波幅值降低，見圖3和圖4。

驅動端振動通頻值大幅降低：檢修前的水平方向為17.7 mm/s，豎直方向為9.3 mm/s，軸向為6.2 mm/s;檢修后的水平方向為3.0 mm/s，豎直方向為2.3 mm/s，軸向為1.6 mm/s。

自由端振動通頻值大幅降低：檢修前的水平方向為8.1 mm/s，豎直方向為5.9 mm/s，軸向為6.6 mm/s;檢修后的水平方向為2.9 mm/s，豎直方向為2.3 mm/s，軸向為1.5 mm/s。

（2）設備各軸承1X及諧波幅值明顯下降，振動降至正常范圍內，設備不對中和松動現象消失。因為聯軸器存在一定的磨損，1X及諧波仍然存在，但振幅大幅降低。以后利用設備停用機會，檢查梅花聯軸器彈性元件磨損情況。

4 原因分析

通過對該公司#2除鹽水泵的振動分析和處理過程及效果，可以得出造成設備振動大的原因：設備長期運行中，軸承支架螺栓逐漸出現松動，使得軸承支撐減弱導致支撐剛度不足，從而影響設備正常對中，對中變化引起聯軸器梅花墊的損壞。泵和電機驅動端軸承受設備不對中影響存在一定的磨損。此次檢修處理好了設備對中和松動問題，軸承磨損也應該會有所減緩，從而延長軸承使用壽命。在日常設備巡檢查中，要加強對設備地腳和連接螺栓進行檢查，保證其可靠、良好的連接。

5 結論

（1）引起轉動設備振動異常的原因很多，在分析判斷故障原因時，要結合設備結構特點、運行工況和現場實際情況具體分析，準確判斷。只有精準判斷，找到發生振動的原因，才能指導檢修人員進行有針對行的檢修處理。

（2）精密點檢準確診斷設備故障、迅速安排檢修處理，及時快速消除設備故障，避免了設備停運和損壞事故的發生，保障設備正常運行，為機組安全穩定、經濟環保運行提供可靠保障。

（3）在分析設備故障時，應該首先找出可能引起設備故障的各種原因，按照由簡單到復雜的檢修工藝一一排除，直至故障消除。這樣可以簡化檢修工藝，減小檢修工作量。

（4）相比較傳統的設備點檢方法，精密點檢利用精密儀器對設備進行診斷，能夠更加快速、精準地找到設備故障，便于檢修進行針對性的處理。避免過度檢修，節約了檢修成本，縮短檢修時間。

參考文獻

[1] 沙德生，陳江.火電廠設備狀態檢修技術與管理——精密點檢故障診斷預知排查風險管控[M].北京：中國電力出版社，2016.

[2] 楊國安.旋轉機械故障診斷實用技術[M].中國石化出版社，2018.