王海标
神华国华广投（柳州）发电有限责任公司 广西 柳州 545600
摘要：电厂立式多级凝结水泵组振动问题的处理是当下急需解决的事情，水泵的振动原因比较多，主要分为机械原因引起的振动和水力冲击引起的振动。而机械原因引起的振动又可分为制造质量不合格引起的振动和安装质量不合格引起的振动两方面。通过对凝结水泵结构特点认真分析，现场实地测量。提出检修技术对策，保障电厂机组的安全稳定运行。
关键词：立式多级凝结水泵；振动处理
引言
泵是将原动机的机械能转换成液体的压力能和动能，从而实现液体定向输运的动力设备。水泵在运行过程中，有时会出现打不出水、流量不足、扬程不够、轴承发热、功率消耗过大、振动、零部件损坏等故障。泵的故障分析和排除，对于连续生产的工厂十分重要。近年来各电厂为节能增效进行的变频改造，大大地拓宽了立式泵的工作转速区域，甚至涵盖了设备的结构共振区，导致泵体在某些运行转速下出现结构共振，以至于许多泵组的变频器无法正常投运，对机组的安全性和经济性均造成了严重影响。按照以往处理经验，立式凝泵由于自身结构特点，使用动平衡方式处理其振动问题时，出现基频振动小通频振动大的特征，单纯通过动平衡不能解决振动故障。排除以上引起振动的因素干扰后，再根据泵自身振动特点情况进行振动故障处理，才能取得较好的处理效果。
1立式多级凝结水泵振动原因分析
1.1电磁振动
电磁振动是由于机械转动过程中机械因素或电磁作用导致的振动现象。电磁振动常见的原因有：电机线路联接错误、单相接地短路、局部发生短路、三相电流不平衡等。
1.2油膜振荡
油膜振荡是指旋转的轴颈在滑动的轴承中带动润滑油高速流动，具体表现为在高速大功率电机运行过程中，当转子转速达到一阶临界转速的2～2.5倍某一数值时，电机的滑动轴承突然发生油膜引发的剧烈自振动。引起油膜振荡的主要原因有：（1）轴承稳定性差。轴承的结构和设计参数决定着轴承的稳定性能。轴承结构是否合理，直接影响着油膜涡动力阻尼的大小。注水泵采用的是圆柱轴瓦，对轴向油膜力阻尼最小，虽抗振力极差，但承载力极好。（2）轴承过度磨损。在相同的偏心率下，轴承的过度磨损等同于偏心率过大。另外，油膜太厚也会导致转子的临界转速降低，容易引发振荡。（3）润滑油的黏度或压力不符合要求，应减小润滑油黏度，调节偏心率，增加稳定性。（4）外部因素导致油膜振荡。当机组稳定运转时，外部的振动恰好以油膜振荡频率出现时，外部振源可能通过管道引发油膜振荡。
1.3机械松动
当机组运行不稳定时，运转中就会发生机械松动，产生较大的振幅。引起机械松动的主要原因有：（1）机组所在地面不平整，支承系统配合面间隙过大。（2）部件松动。这种情况大多是由于固定螺栓断裂、没有拧紧或缺乏防松措施造成的。
2立式多级凝结水泵振动处理措施
2.1对水泵全面解体检查
利用机组检修的机会，对水泵采取了全面检查，包括水泵解体检查、水泵基础面水平情况检查。在将凝结水泵外筒体吊出后，发现在安装过程中，施工单位用保温材料代替二次灌浆填塞，导致基础不稳定。采取措施对基础板找平找正，具体处理为：重新做二次灌浆，选好垫铁着力点，将着力点设置于基础附近并对称布置。对水泵解体后，对水泵叶轮轴测弯曲度发现，叶轮轴弯曲度0.10mm，远远超过弯曲度≤0.05mm的标准；并且存在诱导轮汽蚀、水泵推力轴承磨损等现象。联系生产厂家，更换新的泵轴、诱导轮和推力轴承，对新轴测得弯曲度0.03mm，诱导轮动静平衡测试合格，均满足运行要求。
2.2转子离线动平衡试验
转子离线动平衡试验的工作原理是把刚性转子安装在动平衡机的弹性支承上，使转子转动。根据支承的不同情况，将转子的周期性机械振动信号转换为电感信号，测出支承的振动，计算得到支反力。
计算出转子的不平衡量，再对转子进行加重或去重，直至平衡量达到要求。不平衡的转子经过动平衡机测量其不平衡量和不平衡相位，并加以校正以消除其不平衡量，使转子在旋转时，不致产生不平衡离心力。泵轴和叶轮返回生产厂家进行单独进行转子侧动平衡试验，如发现转子动平衡试验不合格，直接在厂家试验台进行修正。修正后的转子剩余不平衡量为18.3×103g·mm，低于厂家设计规定的20.48×103g·mm，转子动平衡试验修正合格。
2.3水泵在线动平衡试验
在线动平衡技术就是在工作转速下直接对装在整机上的转子进行平衡，以机器本身作为动平衡机座，通过传感器测的转子有关部位的振动信息来进行数据处理,以确定在转子各平衡校正面上的不平衡及其方位，并通过去重或加重来消除不平衡量，从而达到动平衡校正的目的。单试电机存在较大的非线性不稳定振动，基频振动不大，为57μm，非基频振动在70～140μm之间波动，振动频率约15Hz，出现此问题需对电机的电气和机械方面进行检查；联泵试转电机顶端振动主要是基频振动，振动稳定，属普通强迫振动，是平衡响应。引起不平衡的原因很多，当时为保障机组迎峰度夏期间机组的稳定安全运行，先对泵组与电机连接后进行动平衡处理。动平衡处理情况为在电机和泵的连接对轮上加重。第1次在电机螺栓上试加重1203g，加重方式为以测试的反光带为基准，顺着泵转动方向第3个螺栓加重1203g。第2次加重方式为以测试的反光带为基准，顺着泵转动方向第3个螺栓加重1503g，第4个螺栓加重为778g，总共2281g；经动平衡处理后，数据如表3所示。凝结水泵在第2次加重方式加2281g后，振动情况为联泵运行电机顶端最大振动70μm，动平衡处理合格，水泵振动基本消除。
3立式多级凝结水泵振动防范措施
3.1检查电机的外表状况
首先观察表面是否有裂纹、螺钉及零件是否齐全且安装紧固、电机是否固定等外表容易看到的状况。其次根据标牌的电压、功率、频率、联接、转速等参数，核算是否与注水泵电机实际运行状况吻合。
3.2检查注水
泵电机的使用环境。在电机通风较好的情况下，应做到保持电机表面干净整洁，进风口没有尘土、纤维等，还应检查轴承润滑情况。一般来说，电机在运行5000h左右时应补充或更换润滑脂，避免注水泵电机出现轴承过热或润滑变质的情况。值得注意的是，在更换润滑脂时，应先清理干净旧的润滑油，避免电机运转出现故障。
3.3检查转子转动情况，运行时有无杂声
轴承使用时间越长，电机运行的振动及噪声就会越大。实际工作中需定期扳动注水泵电动机转轴，检查轴承的径向游隙状况，当达到特定峰值时，应及时更换轴承，以免出现运行故障。
3.4检查电机的电刷装配情况
电刷负责在旋转部件与静止部件之间传导电流，在实际使用中，一个滑环通常至少配两个电刷，避免因单个电刷接触不良而造成断路。
3.5更换绕组时应遵循原绕组模式
随意修改原设计绕组模式，很有可能会造成电机的部分性能恶化，以至于影响整个设备的运转。
4结束语
通过实践和摸索，解决了长期困扰机组安全运行的凝结水泵电机振动大的问题，同时认识到在立式泵和电机的检修中，一定要重视转轴和推力盘镜板的垂直度问题。只有把握问题的根本，才能保证设备的长周期安全运行。
参考文献
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