离心式水泵振动浅析

张向锋，张向超，张广军

（河南煤化集团永银化工实业有限公司，河南舞阳462400）

离心式水泵振动浅析

张向锋，张向超，张广军

（河南煤化集团永银化工实业有限公司，河南舞阳462400）

依据泵类的振动判断标准，结合相关标准及工作经验讨论了安装、检维修、操作等方面对离心泵振动的影响并提出了解决办法。

离心式水泵；振动标准；评价方法；影响因素

1 离心式泵振动超标的危害

在化工生产中，泵类的使用很多，一般有清水泵、化工泵、污水泵、渣浆泵等，这些泵大多都属于离心式。离心式泵在安装、运行、维修中最容易出现的就是振动。振动不超标，一般不会对设备造成较大危害，如果超标，将严重影响设备的使用寿命，甚至会对生产造成不可弥补的结果。振动造成泵机组不能正常运行、引发电机和管路的振动、造成机毁人伤、造成轴承等零部件的损坏、造成连接部件松动、基础裂纹或电机损坏、造成与水泵连接的管件或阀门松动及损坏、形成振动噪声等。

2 泵类的振动级别及判定方法[1]

2.1 泵的振动测量与评价方法

泵的振动级别分为A、B、C、D 4级，D级为不合格。

按泵的中心高度和转速把泵分为4类。卧式泵的中心高为由泵的轴线到泵的底座上平面间的距离（mm），立式泵没有中心高度，取一个相当尺寸当做泵的中心高,即把立式泵的出口法兰密封面到泵轴线间的投影距离，规定为相应中心高。

2.2 泵的振动评价方法

表1为泵的分类。

表1 泵的类别及转速r/min

首先，按泵的中心标高和转速查表2确定泵的类别，再根据泵的振动烈度级（振动速度的均方值，也即泵的振动速度的有效值）查表2得到评价泵的振动级别。

泵的振动评价方法如按表1为第一类的泵，用表2评价其振动级别。

3 影响泵类振动的因素分析

影响泵类振动的因素包括设计因素、制造因素、安装因素、检维修因素、操作因素等。对于使用者来说，能控制的主要是安装因素、检维修因素和操作因素。经常出现的问题有联轴器对中不良；地脚螺栓松动；转子动平衡遭到破坏；轴承损坏；管路支架松动；共振；在水力方面是水泵进口流速和压力分布不均匀，泵进出口工作液体的压力脉动、液体绕流、偏流和脱流，非定额工况以及各种原因引起的水泵汽蚀等。为避免这些因素的出现，要从泵类安装把关，做好日常的维护，运行中还要制定严格的巡检操作规程，消除人为因素造成的振动。

表2 泵的振动烈度及振动级别

3.1 安装要求[2]

（1）基础的检查复查。混凝土基础不得有裂纹、蜂窝、空洞、露筋等现象，基础尺寸、强度应符合设计要求。

（2）基础应做铲麻面处理，麻点深度不小于10mm为宜，表面不得有油污和疏松层

（3）放置垫铁或支持调整螺钉用的支撑板处的基础表面应铲平。

（4）预埋地脚螺栓螺纹和螺母表面的灌浆料应清理干净并做防护。

（5）泵组可以采用垫铁安装或者无垫铁安装，采用的垫铁必须符合相关标准的要求。泵组在初步找正合格后，宜在24 h内进行地脚螺栓孔的灌浆。

（6）地脚螺栓孔灌浆层强度达到75%以上方可紧固螺栓。

（7）联轴器的对中必须按照设备随机技术文件中联轴器的形式进行。

（8）二次灌浆宜在最终找正找平后的24 h内进行，如不能在此时间段内灌浆应该在灌浆前对泵的找正数据重新进行复核。

（9）与泵组连接的管道，应从泵组侧开始安装，并应先安装管道支架，管道和阀门等的重量和附加力矩不应作用在泵组上。

（10）与泵组连接的管道及其支吊架安装完毕后，应卸下接管上的法兰螺栓，在自由状态下所有螺栓应能在螺栓孔中顺利通过。法兰密封面间的平行度允许偏差、同轴度允许偏差不应超过表3的规定，配对法兰在自由状态下的间距，以能顺利插入垫片的最小间距为宜。

表3 法兰密封面的允许偏差

（11）泵组试车前，应对管道与泵组的连接法兰进行最终连接检查。在联轴器上架设百分表监视位移，然后，松开和拧紧法兰螺栓进行观测，其位移应符合以下规定：当转速大于6 000 r/min时，位移值小于0.02mm；当转速小于或等于6 000 r/min时，位移值小于0.05mm。

3.2 检维修要求

在检维修中，必须按照设备技术文件及相关的规范实施大、中、小修，避免出现维修不当造成振动加剧。

3.2.1 做好维修前的准备工作

维修前的准备工作主要包括：维修前的资料准备、工器具的准备、备品备件的准备、维修材料的准备及维修人员的准备等。（1）资料主要有设备说明书，相关的图纸，运行数据，以往的安装检修记录，维修计划等。（2）工器具的准备主要是针对维修所需要的各种测量工具、钳工工具等。（3）备品、备件主要是指针对相应的维修必须配备的机械密封、填料、各种密封圈等。（4）维修材料主要是在维修中所需的各种密封剂、清洗剂、擦拭设备零件的擦机布等。（5）维修人员一定要确定主导者及辅助者，主导者必须了解设备的结构及维修计划。

3.2.2 加强维修中的监督管理

维修过程是决定维修质量的关键因素。有的维修者为了图省事、赶时间，会出现野蛮维修，造成零部件的人为损坏。该清洗的不清洗，该更换的不更换，该拆卸的不拆卸，整体的维修效果降低，严重者会出现适得其反的效果。维修者将拆卸下来的零件随意放置，回装的时候找不到零件。为了避免众多的零部件拆卸后能够恰当地回装，一般对于有方向性的零部件在拆卸的时候都要做记号，以免装反。有时会出现维修材料掉落在设备中的现象。数据为整个维修工作的关键，不能靠经验维修。

为此，必须提高维修人员的维修水平，养成良好的维修习惯，避免因人为因素造成震动不能消除。

3.3 操作因素

操作过程要按照操作规程的要求，不恰当的操作会使管路共振、严重冲击、设备过载。操作中容易出现问题的主要有以下几个方面。

（1）启动时出口阀门未关闭。设备在启动的瞬间，降压启动电流是正常运行时的3～5倍，直接启动为正常运行时电流的6～8倍，故而，泵类，主要是离心泵在启动的时候一定要注意出口阀门的开关情况。对于大型的泵类，为了避免启动后阀门背压太大造成阀门开启困难，一般可以将阀门开启在3～5度之间。

（2）出口阀门启动太快或者太慢。一般规定设备启动后3min之内将出口阀门打开，避免出现设备内长时间出现超压现象。如果出口阀门开启过快，必然造成介质流动速度过快而形成严重的冲击，如果冲击达到管路的固有频率就会出现共振现象。

（3）设备内的气体没有排净或者没排气。

（4）启动高、低温设备，一定要充分地预热或者预冷。一般地，高温设备控制为每小时温升50℃以内，预冷速度控制为每小时30℃以内，避免温度升降过快造成叶轮等通流部件出现较大的变形。

（5）离心泵类停车时要先关闭出口阀门然后停运设备，避免介质倒流造成水锤现象。

（6）泵类启动后，要注意扬程与运行压力之间的关系，运行压力不要过高或者过低。过高，造成介质不能排出而形成振动；太低，容易造成超负荷运行。一般控制运行压力在额定扬程附近。

4 结论

影响泵类振动的因素很多，对于使用者，要把握好安装、检维修及操作中的各个环节，避免出现振动影响设备的寿命，同时，运行中也要做好设备的监测，防止设备在恶劣环境中运行。现代化监测工具的出现为设备良好运行的监控及问题的判断奠定了良好的基础，也为设备工作者提供了有力的工具，确保了设备的良性运行，为设备安全长周期运行提供保证。

［1］GB10889－89泵的振动测量与评价方法

［2］SH 3541－2007石油化工泵组施工及验收规范

Centrifugalpum psvibration analysis

ZHANg Xiang-feng,ZHANGXiang-chao,ZHANGGuang-jun
(Henan CoalChemicalGroup Chemicalyongyin industrialCo.Ltd.wuyang462400,China)

According to the pump vibration criteria,Combined with relevant standards and work experience to discuss the installation,inspection,maintenance,and operational aspects of centrifugal pump vibration factors,Propose solutions to a common approach to the impactpump vibration

centifugalpump;vibration standards;methodsofevaluation;influencing factors

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2012-02-10

张向锋（1976年—），大专，助理工程师，长期从事化工设备管理及维修，任河南永银化工实业有限公司动力分厂副厂长。