浅谈泵振动的因素及处理方法

浅谈泵振动的因素及处理方法

张坤先隋迎章刘庆华

(胜利油田油气集输总厂山东东营257231;胜利油田孤岛采油厂集输大队山东东营257231;胜利油田孤岛采油厂集输大队山东东营257231)

摘要：本文从离心泵运行过程中产生振动的原因出发,充分对几个震动因素进行分析，通过对导致泵震动因素的前期预防，杜绝机泵事故发生，降低保养和维修成本，提高离心泵使用寿命，保证离心泵长期高效运行。

关键词：离心泵泵、振动、事故、寿命、高效

离心泵被广泛应用于油气集输系统，离心泵安全和高效运行，对整个生产起到关键作用，常用的离心泵为水平卧式单机双吸泵，如图1。该泵在额定排量250m3/h时达到高效区，扬程为300m、转速为2980r/min。在离心泵轴承座上部安装了加速度震动传感器进行检测。

图1

一、故障背景

以首站当前并联运行的1#和2#泵为例，当并联运行排量为430m3/h时，通过传感器进行检测，非驱动端振动值在垂直、水平、轴向方向分别为9.1mm/s、5.1mm/s、3.4mm/s；驱动端为3.1mm/s、2.2mm/s、2.5mm/s。离心泵震动级别属于D级，不合格，必须停泵检修。

二、故障排查

①检测2＃泵的联轴器同心度合格，检测前后泵头的盘根密封泄漏量合格，检测后泵头止推轴承温度值大于75℃，已超标。

②拆卸泵盖检测：如图2，叶轮无腐蚀现象，叶轮与轴的配合间隙过大，接触面磨损过度，叶轮外轮毂磨损过度；口环和壳体接触面磨损过度，已凹凸不平，壳体接触面产生带状腐蚀面。

图2

以上因素属于正常运行过程中的腐蚀磨损，是机泵运行过程中，振动过高的非要因。

③拆卸进出口法兰连接螺栓检测，在垂直方向，管线法兰与泵进出口法兰同心度偏差较大，高度差值为3-6㎝，水平方向平齐。结论为机泵在安装过程中带应力安装，泵基础安装偏差较大。

④泵水平中分面检测：（框式水平仪和塞尺进行）测量泵轴向水平度差值为1mm/m；泵径向水平度差值为1.3mm/m。复测泵地脚水平度差值，数值与中分面检测数值相同。结论为泵基础安装偏差较大。

三、故障处理

更换2＃泵转子部分，更换前后泵头的径向轴承和止推轴承。针对泵基础偏差问题，为不影响生产，采用在泵地脚加垫片的方式。找正时，根据之前所测数值差，需在四个泵脚螺栓处，各塞入一张厚度2mm的垫片，在安装的过程中采取实时测量，对比数值，然后人工打磨垫片，直到使加入的地脚垫片精度接近0.02mm/m。在紧固地脚栓的同时，实时测量泵的中分面水平度，一直紧固到水平度达标，然后焊接固定住。

四、状态监测

更换转子和调整地脚后，2＃泵试运过程中仍存在后泵头端振动超高现象，振动无明显改善。采用状态监测手段，分别对轴承室径向、水平、轴向三个方向进行监测振动值，通过缓慢调节泵出口阀开度引起流量变化，发现流量改变对机泵的振动并无较大影响。

在机泵运行过程中，叶轮带动泵内液体介质高速旋转，由于叶轮结构复杂，液体介质密度不均匀，液体介质的黏度影响，叶轮每个叶片与蜗壳之间会产生动静脉冲，叶轮的叶片数越大，脉冲就越大。因此，当叶轮动平衡失调时，叶轮在高速旋转过程中，五个叶片与蜗壳动静干涉，产生五倍频，叶轮每旋转一周，五个叶片产生五次干涉波，由于作用力与反作用力之间的关系，五倍频集中传递到泵转子上，使转子产生五倍频振动，这就是流体动力激振作用。流体动力激振是导致机泵振动过大的主要因素，属于要因。

改善流体动力激振方式有减少叶轮叶片数、切削叶轮、变频调速等方式，由于减少叶片和变频调速的方法比较繁琐，在这里我们将对2＃泵叶轮进行切削，进行简单改造。

五、检修后测试结果

2＃泵叶轮切削完成后，在正常标况下流量为240m3/h的高效区内单独试运行，泵进口压力为0.07MPa、出口压力为3.0MPa，扬程达到300m，运行参数正常。检测前后泵头的振动值，通过对比前后数值，各项振动值已合格，检修效果明显，此时机泵处于高效运行状态。

参考文献：

1.张建联,赵静.浅谈离心泵的结构、原理及振动的原因及处理[J].中国石油和化工标准与质量,2013

2.洪久安,郑章亮.浅析水泵振动原因及处理措施[J].中国科技纵横,2014

3.曼吾拉•努尔买买提.浅谈输油泵振动原因分析与处理措施[J].中国石油和化工标准与质量,2014