常减压装置离心泵震动问题的解决

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[摘 要]离心泵是石油化工装置中比较常见的设备，在离心泵的使用过程中，离心泵振动的现象是常见的故障问题，振动是评价泵运行的一个重要指标，本文主要对泵振动原因进行了分析，利用经济可行的改造，解决了常减压装置泵振动的问题，达到了预期效果。

[关键词]常减压装置 离心泵 振动

中图分类号：td322 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2014）25-0052-01

离心泵是石油化工装置中比较常见的设备，离心泵具有转速高，体积小，重量轻，效率高，流量大，结构简单，性能平稳，容易操作和维修等，在离心泵的使用过程中，离心泵振动的现象是常见的故障问题，振动是评价泵运行的一个重要指标。

一、振动的危害

振动超标的危害主要有：（1）振动造成泵机组不能正常运行；（2）引发电机和管路的振动，造成机毁人伤；（3）造成轴承等零部件的损坏；（4）造成连接部件松动，基础裂纹或电机损坏；（5）造成与水泵连接的管件或阀门松动、损坏；（6）形成振动噪声等等。

引起泵振动的原因是多方面的，在遇到这种情况的时候，首先要正确的分析出离心泵发生振动故障的原因。泵的转轴一般与驱动电机轴直接相连，使得泵的动态性能和电机的动态性能相互干涉；高速旋转部件多，动、静平衡不能满足要求；与流体作用的部件受水流状况影响较大；流体运动本身的复杂性，也是限制泵动态性能稳定性的一个因素。

二、离心泵的振动原因分析

离心泵振动原因大致包括：联轴器对中不好；地脚螺栓松脱；轴承异响；轴套间隙过大；管路流体流动稳定性差；质量不平衡；轴弯曲不对中；基础刚性不足；泵内有异物；气蚀引起振动；叶轮设计不合理；流体冲击等。

1.离心泵的转动部件分析

1.1转子

转子质量偏心，转子弯曲或质量分布不均，造成转子质量中心线与转轴中心线不重合产生偏心据形成的不平衡，致使静、动平衡量超标，这个问题在离心泵的振动问题中所占比例较大。

1.2 联轴器

联轴器连接螺栓的周向间距不良，对称性被破坏；联轴器加长节偏心，将会产生偏心力；联轴器锥面度超差；联轴器静平衡或动平衡不好；弹性销和联轴器的配合过紧，使弹性柱销失去弹性调节功能造成联轴器不能很好地对中；联轴器与轴的配合间隙太大；联轴器胶圈的机械磨损导致的联轴器胶圈配合性能下降；联轴器上使用的传动螺栓质量互相不等。这些原因都会造成振动。

1.3 叶轮

①叶轮质量偏心。叶轮制造过程中质量控制不好，或者输送的液体带有腐蚀性，叶轮流道受到冲刷腐蚀，导致叶轮产生偏心。②叶轮的叶片数、出口角、包角、喉部隔舌与叶轮出口边的径向距离是否合适等。③使用中叶轮口环与泵体口环之间、级间衬套与隔板衬套之间，由最初的碰摩，逐渐变成机械摩擦磨损，这些将会加剧泵的振动。

1.4传动轴及其辅助件

轴很长的泵，易发生轴刚度不足，挠度太大，轴系直线度差的情况，造成动件与静件之间碰摩，形成振动。另外，泵轴太长，受水池中流动水冲击的影响较大，使泵水下部分的振动加大。轴端的平衡盘间隙过大，或者轴向的工作窜动量调整不当，会造成轴低频窜动，导致轴瓦振动。旋转轴的偏心，会导致轴的弯曲振动。

2.安装分析

基础之间采用的接触固定形式不好；基础螺栓松动导致约束刚度降低振动加剧；基础水平度没有调整好；水泵机组在安装过程中刚性不足形成弹性基础泵的出口管道支撑刚度不够，变形太大，造成管道下压在泵体上，使得泵体和电机的对中性破坏； 管道在安装过程中较劲太大，进出口管路与泵连接时内应力大； 进、出口管线松动；出水阀门掉板，或没有开启等。在离心泵启动之前，要检查一下其基础螺栓是否有松动的现象，以及离心泵的安装是否水平。这些也会造成离心泵在工作的时候发生振动的情况。

3.水力学分析

泵进口流速和压力分布不均匀，泵进出口工作液体的压力脉动、液体绕流、偏流和脱流，非定额工况以及各种原因引起的水泵汽蚀等，都是常见的引起泵机组振动的原因。另外，进水流道设计不合理或与泵不配套、泵淹没深度不当，以及泵启动和停机顺序不合理等，都会使进水条件恶化，产生漩涡，诱发汽蚀或加重机组振动。

4.其它原因

机组轴线不对称，摆度超过允许值；零部件的机械强度和刚度较差；轴承和密

部件磨损破坏；泵临界转速出现与机组固有频率一直引起的共振等，都会产生强烈的振动和噪音。另外，电机是泵的主要设备，电机内部磁力不平衡和其它电气系统的失调，常引起振动和噪音。

三、减轻泵振动的措施

转动设备低强度的机械振动是不可避免的，因此，在泵的制造和安装过程中，在泵的设计、运行和管理方面应尽可能避免振动造成的干扰问题，把振动危害减轻到最低限度。当泵发生振动时，应针对具体情况，逐一分析可能造成振动的原因，找出问题的症结后，在采取有效的技术措施加以消除。有些措施比较简单，有些措施相当复杂。若需要大量的资金，应对可采用的几个方案进行技术经济比较，结合泵技术改造进行。

四、常减压装置离心泵振动问题的解决

常减压装置中所使用离心泵为振动主频为四倍频与叶轮叶片数吻合，振动源与水利扰动有关，为消除水利扰动重新设计了叶轮叶片数目，设计了五叶片叶轮，即由原来的四叶片改为五叶片，现场进行了更换，重新核算了基础、支架、泵体、轴承箱、进出口管路等，并进行加固处理，改进后消除了水力学共振的影响，消除了泵振动超标的问题，达到预期目的。

五、结论

泵振动的诱因包括机械的、水力的和电力的原因。振动控制综合反映了机械加工工艺、机械安装人员的操作水平、水泵操作人员的素质、水力设计软件的功能、各部分材料性能状况、监测仪器的性能。实际工作中，排除振动要结合经验和理论分析，将振动机理分析和实际检测仪器得到的数据结合起来。很多振动可以通过提高设计和安装质量，提高操作水平，加强日常维护予以消除。