KSY输油泵振动故障的分析和解决

吴光萍，马凯军，张玉民，田超颖

（中石化管道储运分公司沧州输油处，河北 沧州 061000）

中石化管道储运公司沧州输油处河间输油站（以下简称河间站）是河间——石家庄输油管道的首站，为石家庄炼油厂输送原油。2009年7月输油站装备5台KSY型输油泵，其中4#输油泵型号为KSY750-200，为水平单级中开双吸式离心泵，其配套电机为YB560M1-2W防爆型三相异步电动机，采用Y型接法。泵与电机之间采用叠片式挠性联轴器连接。

河间站输油生产采用SCADA系统（即数据采集与监视控制系统）进行生产设备的自动化管理。该系统自2012年10月份开始，4#输油泵出现振动超标的状态，SCADA系统中显示振动值最大达到10mm/s，平均在7～8mm/s，超过系统中设置的报警值5.5mm/s，同时在现场观察，运行噪声偏大，振动明显，现场测量振动速度最大处达到11.8mm/s。

2 4#输油泵的结构

（1）转子部分。转子部分包括主轴、叶轮、轴套、风扇等部分。转子通过两端的轴承支撑在泵壳上，通过机械密封实现与泵壳之间的转动密封，泵壳上设置有流道，引导介质从设计的流道进入和流出，叶轮是输油泵的主要部件，通过转动将能量传递给原油，实现给原油加压的目的。

（2）轴承系统。输油泵轴承系包括泵前、后两处轴承。前端滑动轴承为径向轴承，主要由轴瓦、轴承座、甩油环、轴承盖等组成。后端的轴承由一只滑动轴承和一只轴向定位轴承构成，承受泵运转时的径向力和轴向力。轴向定位轴承的内环与主轴上的叶轮等全部旋转零件，通过压紧螺母与主轴锁紧在一起，最终由轴承压盖把转子固定在泵壳上。

（3）联轴器。联轴器是电机和输油泵两根轴的连接部件，使之共同旋转以传递扭矩，4#输油泵的联轴器为叠片式联轴器，由于叠片的存在，可以在一定程度上吸收振动,补偿径向、角向和轴向偏差。

（4）其他。除上述部件，输油泵还包括实现转动密封的机械密封、负责气体排空和污油放空的附加管路、正常运行时实现远传的测控系统、底座等部件。

3 振动超标的原因分析

（1）基础不牢固、地脚螺栓松动。基础不牢固是输油泵及电机振动的重要原因，另外，地脚螺栓在运行中松动也会造成振动。经过检查，电机侧、输油泵侧的基础均完好无损伤、无沉降，地脚螺栓没有松动，可以排除因为基础和地脚螺栓引起的振动。

（2）电机侧振动通过联轴器传递到输油泵。电机由于转子偏离旋转中心，会造成电机振动；转子灰尘污垢过多、转子弯曲变形等原因也会引起电机振动；如此等等，很多原因都可以造成电机振动。为了测试电机侧震动情况，断开联轴器，对电机进行空运，并在电机两个端面上、左、右的三个位置，共设置6个测量点，以测量其振动值，经过空运试运转，电机运行平稳，声音正常，振动值也在标准范围内。

（3）电机转子与输油泵转子不对中。电机轴与泵轴对中情况将直接影响到泵和电机的运行状态，对中不良会造成设备振动增大。由于叠片式联轴器有一定的调节对中能力，观察发现挠性件平整无变形，用激光对中仪对4#输油泵进行了对中处理，但振动值依旧偏大，故障没有得到解决。

（4）轴承、轴瓦的磨损。对河间站4#输油泵的前后轴承进行拆盖检查，经过测量轴瓦间隙，前端轴瓦的侧隙、顶隙均在正常范围内。但是后端的滚动轴承侧隙超标，有较为严重的磨损。磨损导致轴承零件的尺寸和形状发生变化，导致振动的加大。

（5）叶轮变形损坏。叶轮可能由于介质内杂物造成外力损伤，变形损坏，造成偏心导致振动。可以通过静平衡和动平衡试验，对叶轮的原因进行确认和排除。

4 问题的分析和解决

（1）更换磨损的轴承，保证轴承精度正常。首先对磨损的向心推力轴承进行更换，保证轴承精度正常。

（2）加工直径稍大的甩油环，改善轴承润滑条件。解决策略是重新制作甩油环，使其比原甩油环直径加大5mm，使滚动轴承和滑动轴承的甩油环浸油深度一致，达到相同的润滑效果。正常运转时，在润滑油箱内油位低限即二分之一的条件下，确保甩油环的下沿能有较多的部分浸入到润滑油油面之下，能够带起足够的润滑油液。

（3）甩油环内侧锉制纵向槽，加大油环带油量。为了进一步增加甩油环的甩油量，在甩油环的内侧面用锉刀均匀地锉出8条纵向槽，增加甩油时的润滑油量，使滚动轴承能够得到更充分的润滑。

（4）加强运行管理。在日常的输油运行期间，加强泵润滑油箱的运行管理，保证油位在二分之一以上至三分之二之间，经常检查输油泵运行情况，及时加注润滑油，按时换油，保证润滑油质量。

5 结语

经过半年多的运行，4#输油泵运行平稳，轴承运转正常，未出现振动过大的现象。通过对SCADA系统的观察，端瓦的振动值保持在3.2mm/s左右，腰瓦在4.1mm/s左右，未超过报警值。可见，通过更换磨损轴承、对甩油环进行改进、在运行中加强管理这三项措施，使问题得到了解决。