油運離心泵振動原因與處理策略

潘翔

營口港務股份有限公司第四分公司 遼寧營口 115007

離心泵運行階段主要是將原動機機械能進行轉化，變為運輸流體能量，離心泵作為傳輸機械，其可應用在油品的儲運和生產多個環節。因為離心泵在使用期間，可能由于內部結構問題、流體力學因素以及外部環境因素導致其出現振動故障，所以對于離心泵的振動機理展開深入研究，能夠提高設備檢修及維護質量，保證設備平穩運行，安全參與生產。

1 油運離心泵的運行工況

某公司使用油運離心泵的型號有2種，其一為80AY-60B型，數量共計4臺，在輸送油品階段出現故障共計5次，其中振動故障2次，振動故障的發生率為40%；其二為150AY-75B型，數量共計6臺，在輸送油品階段出現故障共計5次，其中振動故障3次，振動故障的發生率為60%。該公司在生產過程，對于高粘度油品這輸出量較大，離心泵使用初期存在超負荷運轉現象，但是從實際生產階段來看，由于離心泵使用之初，其電機的電流要比額定電流高出20-50%，而軸承溫度也要高出常規工作溫度20℃，離心泵軸承得極限工作溫度為60℃。由于該離心泵主要利用離心力的作用來輸送原油，所以離心泵正式工作以前，需要保證泵體、管路當中充滿油品，將其中的氣體排出，這樣在葉輪處于快速旋轉狀態時，能夠利用葉片帶動內部油品旋轉，使油品獲得充足能量，受到離心力作用，將其從葉片邊緣位置甩出。油品通過泵殼的流通管道，向輸送管道當中擴散，之后由排出管道排出，通過上述循環，能夠保證油品持續吸入和甩出[1]。

2 油運離心泵的振動原因分析

2.1 外部因素

離心泵外部因素導致的振動問題主要有如下幾方面：一是電機、泵軸二者不同心，二是基礎出現松動現象，三是軸承的剛度不足，四是潤滑失效，五是聯軸器發生故障，該公司離心泵由于外部干涉產生的故障占據總故障30%，主要表現在內部結構松動、基礎固定不良、軸承過度磨損、潤滑失效等方面，最終導致離心泵運行階段出現振動現象。

2.2 結構因素

如果離心泵、油品流通管道等設計出現不合理問題，極易導致葉輪的內部受到氣蝕影響，還會導致內部零件脫落，或者離心泵的葉輪內部吸入雜物，從而產生振動問題。當葉片數量、寬度、出口角度、排擠系數相關參數設定不合理就會導致離心泵揚程曲線呈現波峰狀態，代表離心泵出現振動。如果入口流道的結構設計不合理，也會導致葉輪內部流體速度、壓力分布等呈現不均勻狀態，產生低壓區，高脈沖使得水力損失過大，離心泵出現劇烈振動。

2.3 流體力學因素

由于離心泵運轉期間，若發生氣蝕問題，就會導致振動加劇。比如：離心泵的入口壓力比正常工況運輸流體飽和氣壓低，就會導致流體氣化，出現氣泡，氣泡能夠跟隨流體不斷移動，向高壓區內壓縮，將局部低壓消除，對于葉輪產生沖擊，導致離心泵振動。

3 油運離心泵的振動問題處理策略

3.1 外部環境因素的解決措施

對于離心泵運行過程由于外部因素導致的振動問題，可通過制定巡檢制度解決，確保運維質量。根據離心泵的結構松動問題、潤滑失效、剛度不足、基礎松動以及不同心等問題，制定日常巡檢制度與維護規程，指派維修人員每天對于離心泵進行檢查，重點檢查其同心度，同時還應該對過濾器進行清理，使用檢測設備對于軸承是否存在振動問題進行檢測，并且制定三級巡檢制度，及時潤滑，提高軸承的抗磨損能力，防止出現轉子的質量分布不均問題，控制扭矩變化。檢修人員還需對地腳螺栓是否松動全面檢查，如果發現松動問題及時緊固，防止離心泵使用期間由于系統傳遞能力和隔離能力不足，發生嚴重振動問題。除此之外，還需注意基礎澆筑施工環節的質量控制，以免出現空腔問題，保防止基礎和離心泵二者出現共振問題。

3.2 對于內部結構原因要解決措施

為防止離心泵使用期間由于內部結構因素出現共振問題，應該做好設計把關工作，對于離心泵合理選型，注意使用參數設定合理，可按照使用需求，邀請設備制造廠家進行相關檢測，判斷設備的部件是否出現磨損問題，并且及時更換，確保設備內部結構設計合理，維持離心泵內部流場運行穩定，緩解壓力脈沖和水力損失等問題導致的振動。還需注意，保證管路直徑應該高于泵入口直徑，約一寸數量級，確保流體通過泵入口能夠進行收縮，使其流速能均勻分布，還需在泵入口的前端設置一段直管，控制其長度高于管路直徑，約10倍左右，防止入口流道設計不合理，導致流體的壓力、速度等分布不均勻，產生高低壓區，出現較強的振動現象和水力損失。

3.3 流體力學問題解決措施

離心泵使用階段，可能出現氣蝕問題，導致離心泵振動，若運行參數的設定不合理也會導致此類問題發生。所以需要對于使用人員展開技術培訓，保證其操作離心泵環節能夠按章操作，啟動離心泵以前，將泵內氣體全面排除，并且按照使用要求對于過濾器兩側的壓力表示數進行檢查，運輸油品車輛應該盡力安排在和泵入口相近的位置處，縮短吸入管路的實際長度，確保油罐液位處于離心泵入口位置之上。在串并聯環節，應該注意離心泵流量的調節，以免出現“憋壓”或者“偏流”等問題，掌握油品的流動性特點，制定作業方案，特別是對于高粘稠度油品的傳輸，應該提前制定離心泵使用計劃，對于油品進行預熱和加溫，防止流體汽化對于局部區域葉輪帶來沖擊，導致離心泵振動或者氣蝕問題發生[2]。

4 結語

總之，通過上文分析，結合離心泵使用過程振動問題的發生特點進行分析與統計，可以知曉離心泵運轉過程屬于整個系統中多個機構共同運轉，可能由于多種因素產生振動問題。因此，需要做好離心泵的設備選型，按照輸送介質特點對于其運行時間合理設定，制定出科學的管理計劃，做好保養工作，消除離心泵使用階段出現振動問題。