通過日常點檢對振動監(jiān)測,分析多級鍋爐循環(huán)水泵產(chǎn)生振動的原因,根據(jù)實際檢修經(jīng)驗,提出針對不同振動故障采取不同處理的方法。探討多級給水泵轉(zhuǎn)子不平衡引起振動所具有的特征,找到解決不平衡振動故障的捷徑,以實現(xiàn)效益較大化。
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鍋爐循環(huán)水泵在火力發(fā)電廠中擔負著輸送介質(zhì)的重要任務(wù),是發(fā)電廠的心臟。一般設(shè)計3臺50%容量泵,兩用一備,定期切換運行。鍋爐給水泵故障包括泄漏、振動、發(fā)熱、出力下降等,而以振動現(xiàn)象較多。振動產(chǎn)生的原因復(fù)雜,往往經(jīng)過多次處理才能得到解決,不僅造成了人力物力的浪費,而且長時間影響機組的安全。針對這種情況,本文重點分析鍋爐給水泵振動原因,提出處理問題的方法。
1、鍋爐循環(huán)水泵振動標準與監(jiān)測
鍋爐循環(huán)水泵振動幅值標準見表1,簡稱振動位移、速度及加速度對應(yīng)值見表2。

為了保證鍋爐循環(huán)水泵在隱患發(fā)生初期得到及時處理,維護工程師必須定期對其進行監(jiān)測,把握運行狀態(tài),再根據(jù)日常監(jiān)測數(shù)據(jù)及時提出處理辦法。隨著科學技術(shù)水平的發(fā)展,頻譜分析儀、超聲波分析儀、振動波形采集器、成套振動分析軟件系統(tǒng)正在振動分析中得以推廣。由于有些設(shè)備系統(tǒng)復(fù)雜,費用昂貴,用起來也不方便,只有在像汽輪機等大型設(shè)備進行專家分析時才用到。一般日常監(jiān)測中,機械振動分析儀如日本進口VM -63.VM - 70等測振儀等以其簡單實用而被廣泛使用。
根據(jù)振動信號識別設(shè)備故障是一件難度較大的工作。因為同一故障可以有多種表現(xiàn)形式,而同一表現(xiàn)形式又可以由不同故障引起。在現(xiàn)場實際測量中,點檢工程師一般根據(jù)測量振動位移、振動速度和振動加速度配合溫度、壓,力等參量進行檢測。生產(chǎn)實際中,絕大多數(shù)設(shè)備故障識別振動信號適于振動速度,因為振幅對低頻振動敏感,振動加速度參量對高頻敏感,而速度參量對頻率的敏感程度則是介于位移和加速度二參量之間。在進行低頻故障及低速設(shè)備的監(jiān)測和診斷時,應(yīng)選取位移參數(shù)量;在進行高頻高速類設(shè)備的診斷時,應(yīng)選擇加速度參量;而進行寬頻帶內(nèi)設(shè)備的總體監(jiān)測時,選取速度參量較為真實可靠。對生產(chǎn)中出現(xiàn)振動故障的設(shè)備,可以從振幅、速度、加速度全方位監(jiān)測比較,以期得到較為準確的結(jié)論。
一般而言,點檢工程師對水泵各軸瓦進行水平、垂直軸向3個方位測量,取振動位移或速度1個參量即可,監(jiān)測中如果發(fā)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)異常時,再加人其它參量進行對比測量。
2、鍋爐循環(huán)水泵振動原因及分析
鍋爐循環(huán)水泵振動因素分為外因和內(nèi)因兩大部分。管路振動、中心不正、基礎(chǔ)松動、軸瓦磨損、電氣故障等都屬于外部因素,而轉(zhuǎn)子本身部件磨損脫落、摩擦是引起振動的內(nèi)因。從引起振動的機理來說,又可分為電氣、機械、水力和其它原因等。
2.1、電氣方面原因
電機是水泵運行的原動機,電機好壞直接關(guān)系到水泵運行的穩(wěn)定。電機軸承損壞,電機內(nèi)部磁力不平衡和其它電氣系統(tǒng)的失調(diào),造成電機故障,間接引起水泵的振動。又如電機在運行中,定轉(zhuǎn)子磁力中心不一致或轉(zhuǎn)子偏心等,都可能引起電機周期性振動進而影響水泵。許多情況下,電機故障卻表現(xiàn)為水泵振動大于電機的情況,往往誤導(dǎo)檢修。對于出現(xiàn)靠近電機側(cè)振動增加的情況,必須認真監(jiān)測電機,有時脫開電機進行空試也是必要的。對水泵監(jiān)測過程中也應(yīng)當加強對電機的監(jiān)測。
2.2、機械方面原因
電機和水泵轉(zhuǎn)動部件質(zhì)量不平衡、安裝質(zhì)量不較、中心不正.零部件的機械強度和剛度不夠軸承和密封部件磨損破壞,以及水泵臨界轉(zhuǎn)速出現(xiàn)與機組固有頻率-致引起的共振等,都可能產(chǎn)生強烈的振動和;噪音。另外,如基礎(chǔ)松動、軸瓦磨損、動靜摩擦等也都是機械故障引起的泵組振動。鍋爐給水泵滑銷卡澀、貓爪松動等是容易被忽視和漏查的振動原因。
2.3、系統(tǒng)原因
由于管路系統(tǒng)安裝不較,水流不順暢而引起壓力波動,水泵進口流速和壓力分布不均勻,負荷變化以及各種原因引起的水泵汽蝕等,都是常見的引起泵機組振動的原因。水泵啟動和停機、閥門啟閉、工況改變以及事故緊急停機等動態(tài)過渡過程造成的輸水管道內(nèi)壓力急劇變化和水錘作用等,也常常導(dǎo)致泵房和機組產(chǎn)生振動。這些因素往往要通過改變運行方式和修正系統(tǒng)布置來完成。在設(shè)備安裝試運初期系統(tǒng)問題應(yīng)當特別注意,對于已經(jīng)過長期運行的設(shè)備則優(yōu)先其它因素考慮。
2.4、其它原因
有時發(fā)生的情況,往往一時找不到答案。例如選型不正確,制造設(shè)計缺陷等是在經(jīng)過多次檢修摸索中才能發(fā)現(xiàn)。在設(shè)備試運期間就頻繁出現(xiàn)的故障,檢修工程師應(yīng)當大膽質(zhì)疑,多方分析,從系統(tǒng)原理上提出改進或?qū)υO(shè)備提出改型方案。通過液壓聯(lián)軸器拖動的鍋爐給水泵,必須注意分析液壓聯(lián)軸器的振動情況,許多液壓聯(lián)鈾器故障也是引起水泵故障的原因之一”。多級給水泵振動原因復(fù)雜,單獨一次測量往往難于對故障判斷有較大把握,根據(jù)對設(shè)備的歷史檢測結(jié)果進行分析能使診斷更接近于真實情況。
對當前機器的振動信號進行各種觀察和分析時,應(yīng)與正常運行狀態(tài)下的振動進行比較,注意參數(shù)的變化及變化程度。在采用機械測振儀一時不能判斷振動原因時,也可以引進頻譜儀等高級設(shè)備。從頻譜分析來說,基頻分量變化不大,而2倍頻幅值明顯增大可能說明中心不正加劇;基頻有穩(wěn)定的高峰,諧波能量集中于基頻,其他倍頻振幅較小時可判斷為轉(zhuǎn)子不平衡故障。喘振使軸向振動變化明顯,而不平衡增大使水平和垂直方向振動同步增長。趨勢分析也是有效的辦法,振動偏大是穩(wěn)定不變的,還是逐步增大的,是時升時降,還是迅速增大等信息是做出結(jié)論的有效依據(jù)。例如:不平衡加大使振動緩慢而穩(wěn)定上升,轉(zhuǎn)子部件斷落則出現(xiàn)振動幅值突然加大。
依據(jù)經(jīng)驗,不平衡量增大會引起水平、垂直等徑向振幅同時增長,而軸向振幅變化不大;不對中時徑向振幅增大,且同時還可引起軸向振動也加大;轉(zhuǎn)子部件松動時,其幅值不穩(wěn)定;由于油膜振蕩產(chǎn)生的振動以徑向為主,振幅不穩(wěn);轉(zhuǎn)子裂紋存在時,其水平方向和垂直方向的振幅值大小基本相等。





