葉偉東

（廣東粵電水電檢修安裝有限公司，廣東 河源 517000）

某發(fā)電公司3 B循環(huán)水泵(以下簡稱循泵)由湖南長沙水泵廠生產(chǎn)，型號為88 LKXA-17，設(shè)計流量10.5m3/s，轉(zhuǎn)速370r/min，最大軸向推力55t。循泵電機由湖南湘潭電機廠生產(chǎn)，型號為Y KKL2400－16/2150－IT H，額定功率2400KW。

1 循泵運行情況簡介

該發(fā)電公司3 B循泵自安裝運行以來，一直存在振動大的問題。在機組連續(xù)試運行168h時，就發(fā)現(xiàn)振動較大，被迫停泵處理。解體后發(fā)現(xiàn)泵軸已彎曲，導(dǎo)流片已碎裂成多塊，軸承支架已碎裂，僅剩軸承體；外接管上法蘭處完全斷裂，內(nèi)套管上段多處因打擊而凹陷，內(nèi)接管上段的下法蘭處斷裂，內(nèi)接管下段下法蘭處斷裂；上泵軸水封(上軸套)處彎曲，中泵軸中間處彎曲，整條泵軸彎曲略呈“S”型。這次檢修更換了3根主軸和軸承支架、填料函體、導(dǎo)葉體及各軸套、軸承等部件。修好后運行了1年多，又出現(xiàn)振動大。因停泵及時，未造成更大的破壞，但軸承支架已碎裂，主軸彎曲超標。按大修要求進行處理、安裝后，運行約4個月，再次出現(xiàn)振動大問題，造成的后果比較嚴重。更換了全部備品備件，同時更換了多個外接管和突出彎管，對泵筒的垂直度、泵安裝墊板及支撐板水平進行測量和調(diào)整，安裝工藝上采用將轉(zhuǎn)動部件之間點焊固定的方法。之后，循泵運行狀況良好。

2 循泵振動大原因分析

2.1 電氣方面

循泵電機內(nèi)部磁力不平衡和其他電氣系統(tǒng)的失調(diào)，常引起振動和噪音。如異步電機在運行中，由定轉(zhuǎn)子齒諧波磁通相互作用而產(chǎn)生的定轉(zhuǎn)子間徑向交變磁拉力；大型同步電機在運行中，定轉(zhuǎn)子磁力中心不一致或各個方向上氣隙差超過允許偏差值等，都可能引起電機周期性振動并發(fā)出噪音。

2.2 機械方面

電機和循泵轉(zhuǎn)動部件質(zhì)量不平衡，安裝質(zhì)量不良，機組軸線不對稱，擺度超過允許值，零部件的機械強度和剛度較差，軸承和密封部件磨損破壞，以及循泵臨界轉(zhuǎn)速出現(xiàn)與機組固有頻率一致引起的共振等，都會產(chǎn)生強烈的振動和噪音。

2.3 水力方面

循泵進口流速和壓力分布不均勻，循泵進出口工作液體的壓力脈動、液體繞流、偏流和脫流，非定額工況以及各種原因引起的循泵汽蝕等，都是常見的引起循泵組振動的原因。循泵啟動和停機，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)致循泵和電機產(chǎn)生振動。

2.4 其他方面

循泵進水流道設(shè)計不合理或與循泵不配套，循泵淹沒深度不當，以及循泵啟動和停泵順序不合理等，都會使進水條件惡化，產(chǎn)生漩渦，誘發(fā)汽蝕或加重循泵及電機振動。采用破壞虹吸真空斷流的循泵在啟動時，駝峰段空氣挾帶困難，形成虹吸時間過長；拍門斷流的循泵拍門設(shè)計不合理，時開時閉，不斷撞擊拍門座；支撐循泵和電機的基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉陷或剛性基礎(chǔ)較差等因素，也都會導(dǎo)致循泵發(fā)生振動。

從這次檢修解體檢查發(fā)現(xiàn)，電氣、機械及水力均存在問題，但主要是機械和水力方面的問題。發(fā)現(xiàn)的主要問題有：電機軸彎曲度超標，泵支撐板和安裝墊板水平超標，泵部件腐蝕嚴重，葉輪3個葉片形狀不一致。

3 處理方法

(1) 電機軸彎曲度校直。電機軸拆出時測量電機靠背輪處最大彎曲度為0.51mm，返廠校直后最大彎曲度為0.08mm，達到合格水平。

(2) 循泵支撐板檢查。經(jīng)過幾次破壞性振動后，循泵支撐板的混凝土基礎(chǔ)出現(xiàn)裂紋，特別是四角較為明顯，循泵支撐板的基礎(chǔ)螺絲部分已松動。這次對基礎(chǔ)螺絲進行打緊、點焊處理。

(3) 循泵安裝墊板檢查。循泵安裝墊板變形嚴重，存在四角高、中間低現(xiàn)象。由于現(xiàn)場不具備修整條件，送外加工工期不允許，本次未做處理。

(4) 循泵筒垂直度測量調(diào)整。未調(diào)整前測量循泵筒垂直度偏差最大為4.25mm。這一偏差可在調(diào)整電機與循泵靠背輪張口值時，通過在電機與電機支座間加墊進行消除。調(diào)整循泵筒垂直度時在循泵支撐板與安裝墊板之間加墊，測量時以循泵筒與軸承支架接合部位為中心基準，校核葉輪室與吸入喇叭管接合處的中心偏差，通過加墊最終使循泵筒垂直度偏差調(diào)整至0.25mm以內(nèi)。

(5) 循泵筒加裝反力支撐。在循泵筒的出口管及垂直位置2個方向加裝支撐，固定在流道混凝土基礎(chǔ)上，限制循泵筒的擺動范圍，減小因振動、擺動造成的危害。循泵筒反力支撐安裝位置如圖1所示。

(6) 葉輪進行動平衡試驗。葉輪返廠進行動平衡試驗，消除葉輪動不平衡狀態(tài)。同時對葉輪的葉形進行了修復(fù)，使3個葉片形狀保持一致。

(7) 更換循泵體部件材質(zhì)。原材質(zhì)均為碳鋼和鑄鐵，這次將主要部件更換為OCr17Ni12Mo2，即316不銹鋼，增強耐腐蝕性，確保循泵的安全運行。

(8) 調(diào)整好循泵與電機的張口值及圓周值。將循泵與電機的張口值及圓周值調(diào)整在0.06mm以內(nèi)，達到優(yōu)良水平，盡量消除中心偏差造成的振動。

4 處理效果

經(jīng)過處理，循泵首次投運，電機推力軸承處振動為0.03mm～0.04mm，屬于正常偏大范圍。這主要是由于在各個部件間加墊過多所致。加墊位置有循泵安裝墊板與循泵支撐板之間、循泵支撐板與電機支座之間及電機支座與電機之間，一共有3層墊，且加墊厚度都較大，這將直接影響機組的振動。在下次檢修時可以盡量減少加墊數(shù)量，消除振動因素。通過一段時間運行，循泵的振動有所下降，振動穩(wěn)定在0.03mm以內(nèi)，沒有增大的趨勢，電機軸承溫度穩(wěn)定，改造取得較好的效果。