立式斜流泵振动顽疾分析及根治

  【摘要】本文论述了发电厂中常见立式斜流泵运行中振动顽疾缘由分析及处理过程。笔者对出现振动的原因，进行了技术诊断及分析，提出立式斜流泵振动大的解决方案，分析了泵金属基础会在设备投运后因振动、腐蚀等原因，导致紧固应力分布逐渐发生明显的变化，引起泵体振动。该论文提出了针对性的技术解决方案，为其他厂分析解决该类型转机振动大问题提供了借鉴。

  某电厂2号机组循环水泵A为立式斜流泵，自2009年以来，该泵运行中振动值超标，经过多次检修处理均未取得显著效果。在2013年检修中，经多方分析查找原因并制定针对性处理方案，最终消除了该泵振动超标问题。

  循环水泵型号为1600KLA―22.3型立式湿井式单基础斜流泵。该泵流量5.58m3/s、扬程16.7m、转速495r/min、效率85.5%、电动机功率1400KW、振动≤0.076L/s。为单级单吸导叶式泵、叶轮、轴及导叶为可抽出式。

  该泵于2009年7月15日，运行中损坏，造成泵轴弯曲，导流片、外接管中部变形，各部轴承、轴套磨损，套筒联轴器损坏，对其进行抢修，但运行后振动达到0.18L/s。

  2010年5月，再次对该泵做全面检查，发现导流片接管、筒体中心有一定的问题，制定方案对导流片接管做处理，对筒体做加固，对基础水平，轴弯曲度进行复查，组装后仍振动大，后经电科院做动平衡后，该泵运行振动最大0.16L/s，振动仍超出标准。

  2011年、2012年，多次检查分析及处理，该泵振动一直徘徊在0.14～0.19L/s之间，仍达不到标准。

  从历次处理情况去看，该泵除基础台板未彻底处理外，已经对其余构件做了处理，但振动问题依然存在。基本排除以上构件对该泵振动的影响，那么导致振动的根本原因是基础台板的问题。

  现场检查该泵基础台板西北角运行中振动最大值为0.05L/s，泵基础台板与地脚螺栓孔有12条螺栓孔不同心，最大偏差3mm，基础台板下部为网格状，基建时为增大台板接触面积在垫铁上部分别布置4块250×1000mm厚度为10mm的铁板，台板厚度相差0.8mm，存在接触不均匀现象，铁板有可能会导致基础垫铁松动产生振动；为调整电机推力头水平在电机及机架处加调整垫片，电机与机座接触面有变化，有可能造成泵轴偏心。

  综合上述现象，初步分析泵台板水平度偏差大及基础铁垫接触不良是造成循泵振动大的根本原因；电机支撑座处添加调整垫片，造成泵与电机台板接触面积减小，引起支撑座刚度强度减弱是造成振动大的次要原因。

  解体时，对推力瓦进行全方位检查，对轮中心复查，泵轴是否同心，电机支撑座与泵台板接触情况，轴承磨损情况，筒体中心复查，泵轴弯曲测量，叶轮动平衡检查等。

  将原二次灌浆打掉，拆除垫铁，对预埋平垫铁用测量调平，重新布置新垫铁，调整修刮每组接触面积均达到75%以上，各组垫铁布置位置均靠近地脚螺栓两侧，新垫铁尺寸为150×250mm。新垫铁布置如图1：

  垫铁布置完成后，测量调整基础台板水平及标高，按照安装要求台板水平度的误差小于0.05mm/m.测量数据见图2

  安装筒体部件及导叶体，泵台板重新找平，要求水平度控制在0.05mm/m以内，所测数据如图3

  确认调整无误，紧固地脚螺栓，复测基础台板水平变化，每组垫铁并与泵基础台板焊接在一起，检查均焊接牢固，进行二次灌浆。

  该泵投运后，振动基本在0.035L/s以内，振动值均小于标准，原有振动顽疾问题得到彻底根治。

  通过本次技术改造发现原有斜铁接触面锈蚀严重，接触面较差，随着立式斜流泵运行时间加长，各部件磨损逐渐增大，出现振动，原基础台板下的铁板放在垫铁上，由于台板存在厚度差，台板和地脚螺栓错孔憋劲，造成垫铁、铁板、泵台板接触不良，铁板传递台板振动后出现共振现象，将台板振动放大传递到垫铁，长时间运行造成垫铁松动，引起泵的振动，是振动产生的根本原因。出口法兰最大有5mm张口间隙且法兰采用橡胶垫密封，造成泵组装后下筒体局部变形，筒体垂直有所变化，是振动产生的次要原因。根据振动顽疾缘由分析，制定针对性的解决方案，最终使泵体振动顽疾得以消除，进一步验证了前述分析的正确性。

  转动机械的金属基础经过一段时间运行后，会在振动、腐蚀等工况下，致使原有紧固应力分布状况发生明显的变化，进而引起转机振动增大，尤其当转机安装台板和安装基础之间增加金属垫板时，这种振动会因接触应力重新分布后被放大，这是我们在转机振动大缘由分析中应考虑的一个因素。该泵从2013年处理后至今振动值保持在0.035～0.065L/s之间，不仅彻底根治了振动顽疾，且运行稳定，该泵年运行小时由过去50%提高到100%，不仅保证了机组稳定运行，同时，实现了发电厂节能降耗的经济运行，其隐形效益不可估算。

  [3] 鲁焕浩，王伟民等.电力建设实施工程质量验收及评价规程，第3部分：汽轮机组[M].北京：中国电力出版设出版，2009