昌江核电厂重要厂用水系统泵振动高分析及处理

吴帅+唐春远

摘要：重要厂用水系统泵是核电厂中重要的厂用水泵，对核电厂的安全尤其重要，在海南昌江核电厂调试阶段，重要厂用水系统泵经常出现振动高问题，根据现场出现的振动现象分析振动根本原因并采取对应措施对出口管道进行调整，制定对应方案，并使得泵组振动得到了很好的解决，同时，为之后其他机组重要厂用水系统泵振动处理提供了经验。

关键词：重要厂用水系统；离心泵；振动；管道；频率

中图分类号：[TL48] 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2016）013-000-01

一、引言

重要厂用水系统（SEC系统）的功能是把设备冷却水系统收集的热负荷输送到最终热阱-海水。每个厂用水系统由两列组成，每一列有两台重要厂用水系统泵（SEC泵），一共4台，SEC泵从鼓网吸收后，直接送往板式厂用水/设冷水换热式器。厂用水系统具有安全功能，用于长长运行和事故工况下把安全有关建筑物、系统和部件传来的热量输送到最终热阱，对核设施的安全运行具有重要的意义[1]。

海南昌江核电厂SEC泵在调试阶段经常出现振动高的问题，泵组振动值在出跳动，且有运行不稳定的特点，现场技术人员根据之前处理振动经验对泵组振动原因进行了分析，并通过调整出口管道数据，很好的解决了振动问题并为之后的SEC泵组振动高问题处理提供宝贵的经验。

二、泵组结构及基本参数

重要厂用水泵为单级、单吸立式离心泵，轴向输入，径向输出。单泵运行额定流量是3332m3/h，扬程未35m，泵功率为440kW[2]。

三、泵组振动现象分析及处理方法

1.振动现象

2016年1月22日调试振动测量小组对2SEC001PO进行振动测量，在保证出口压力时，流量为3300m?/h，测量的振动最大值为3.4mm/s，现场在线传感器显示振动值在2.2mm/s—3.4mm/s之间波动，最大值超过泵组振动报警值2.8mm/s，判定设备振动不合格。

在调试过程中发现2SEC001PO振动高，2SEC001PO振动值最大达到3.1mm/s，且有波动，不能满足现场需求。

2.振动原因分析

根据现场测振报告，分析泵的主要故障频率仍然为99Hz，根据经验，判断为泵叶片的通过频率。一般情况下泵承受额外管道应力或水力部件故障会产生该频率。当泵叶轮中心偏离泵蜗壳中心时，叶轮口环和泵盖口环产生摩擦，也会产生叶片通过频率，并且在结构约束弱的部位或方向表现得特别明显[3]。2SEC001PO测点2驱动端轴承的V方向连接有出口管道，大于H方向振动，所以驱动端的V端可能受到了额外的应力，有可能是受到了出口管道的应力。

该泵振动频谱与1号机组SEC系统其它振动异常的泵组振动频谱极为相似。

3.现场振动处理过程

根据之前测振报告分析，2SEC001PO振动频谱分析，泵的主要故障频率是99Hz，经验判断为泵叶片的通过频率，分析振动超标原因是泵承受了额外的管道应力详见下图。根据测振报告，对2SEC001PO出口法兰与管道法兰连接的平行度和同心度进行调整，调整之后能够消除管道对泵造成的应力。调整振动后，重新小流量试车24小时后，调整流量至3300m?/h，振动值最大2.2mm/s。

4.振动根本原因分析及处理措施

（1）根据现场处理过程进行分析，由于出口管道的不对中造成了2SEC001PO受到了额外的应力，进而造成了驱动端振动偏高。

（2）泵体本身刚度不强，造成容易受到外界管道应力的影响，在今后的设计中应该增强泵体外壳的刚度。

（3）由于出口管道对泵振动影响很大，在出口管道上添加膨胀节，可以消除管道对泵的额外作用。

四、总结

海南昌江核电厂2号机组重要厂用水系统1号泵由于出口管道不对中造成了泵体驱动端轴承振动高，现场技术人员根据振动分析报告以及现场振动现象找到泵振动的根本原因，并从管道出口管道上着手，调整了出口管道对中，解决了2号机组重要厂用水系统1号泵振动高问题，并为之后其他重要厂用水系统泵振动处理提供了宝贵的经验。

参考文献：

[1]吕洋.重要厂用水泵（1/2SEC001/002/003/004PO）设备运行维修手册[Z].2013，3.

[2]Jim Spann，Sean Horgan. The evolution of pump design simulation[J].World Pumps，2006（480）.

[3]彭超.重要厂用水泵技术规格书[Z]2009，3.

[4]Inverse Design Method for Centrifugal Impellers and Comparison with Numerical Simulation Tools[J].International Journal of Computational Fluid Dynamics.2004（2）.

[5]范雷雷.某电厂高压给水泵异常振动的诊断与处理[J].电力设备，2008，12.

[6]Hong， Soon-Sam， Kang， Shin-Hyoung. Flow at the centrifugal pump impeller exit with circumferential distortion of the outlet static pressure. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power，2004.

作者简介：吴 帅（1988-），男，汉族，河南人，硕士研究生，中国核电工程有限公司，试验员，助理工程师，研究方向：转动设备。