机泵振动离线监测与原因分析

王 帅

（锦西石化分公司苯乙烯车间，辽宁葫芦岛 125001）

0 引言

机泵作为最常见的转动设备在石油化工装置中十分重要，机泵能否做到长期、平稳、有效、安全可靠运行，不仅对装置正常生产起着重要作用，也对装置长周期运行有着重要意义。因此，保障机泵的平稳运行是设备技术人员、操作人员工作的一项重要内容。对机泵的日常监测与状况预判，尤其是对易燃介质的高温机泵的监测与预判显得尤为重要。针对在线监测费用高，安装较为复杂情况，机泵振动离线监测起到重要作用，通过对机泵振动定期离线监测，可以较好掌握机泵运行状况与趋势，进而预判机泵运行状况。

1 机泵振动原因

（1）机泵原因。机泵原因又分为机泵本体原因与机泵外部原因。机泵本体原因主要是由于机泵本体装配或加工质量，各紧固件、连接件的加工质量，润滑不到位、以及长时间运行磨损等原因而引起的机泵振动。机泵外部原因为机泵基础、框架的结构问题、泵体与电机的对轮找正问题等原因所引起的机泵振动。

（2）工艺原因。主要有工艺原料的组成、流量，以及温度变化。如带水等情况导致机泵抽空、温度突然升高、流量突然变大导致超负荷运行。因此，在实际工作中应对引起机泵振动的原因进行逐一排查与分析处理。

1.1 机泵本体原因

引起机泵振动的机泵本体原因有泵本体内部轴等零件磨损、零件松动、轴弯曲、叶轮腐蚀、间隙过大、转子动不平衡等。其中内部轴等零件磨损较为常见。内部部件故障从外观上无法辨别，通过振动离线监测可以得到其大致的故障情况及严重程度，可以在故障较轻情况下进行检维修，节省人力、物力、财力。泵本体故障引起振动数值超标主要有以下情况。

（1）泵轴磨损。轴较长的，易发生轴刚度不足，挠度太大，轴系直线度差的情况，造成动件（传动轴）与静件（滑动轴承或口环）之间碰摩，形成振动。消除摩擦或松动，必要时更换部分配件。

（2）轴承问题。轴承的刚度太低，会造成第一临界转速降低，引起共振，振动变大。

（3）润滑油问题。润滑油选型不当、变质、杂质含量超标及润滑管道不畅，导致润滑故障，都会造成轴承工况恶化，引发振动。机泵本体原因导致振动异常的原因还有许多，在日常工作中应避免有人为失误导致的本体原因，如做好润滑管理，达到五定要求；选好配件，避免劣质配件引起机泵故障。在遇到机泵振动超标的情况下需要仔细分析，逐项排查，根据现场实际情况得出结论，进行检维修。

1.2 机泵振动的外部原因

引起机泵振动的机泵外部原因有电机与泵不对中、泵基础问题、框架共振、地脚螺栓松动、联轴器故障等。公司装置中常见的是电机与泵不对中，导致泵振动值偏高。对于找正的要求偏高，需要机泵维修人员水平偏高。外部原因整体上较本体原因容易排查，但部分后期处置需要施工周期可能较长，如框架问题与基础问题。导致机泵振动具体有以下原因。

（1）电机与泵不对中。由于电机与泵在对中找正方面出现偏差，导致其运转出现电机与机泵运转的不同步，进而产生振动。

（2）泵基础问题。泵基础由于施工安装时不水平或高度不合理、基础频率与机泵日常振动频率相近，基础强度降低，导致机泵振动。

（3）框架共振。如公司苯乙烯真空泵所属框架为金属框架，其振动频率与框架振动频率相近，且框架无吸收振动能量的能力，导致机泵振动数值较高，当然这种情况测量框架振动，振动值应也偏高。

（4）地脚螺栓松动。机泵地脚螺栓松动，导致机泵的自有振动缺少地脚束缚，导致振动变大。

外部原因造成机泵振动超标的原因还有很多，例如管道应力等，具体排查时需要根据现场情况具体分析。

1.3 工艺原因

装置脱氢单元的P3304，会出现偶发的由于介质流量及组成变化导致机泵抽空，出现短时间的机泵振动数值超标的情况。导致机泵振动的工艺原因主要情况如下。

（1）介质组成变化。介质中主要成分发生变化，导致介质密度等变化，或介质中串入气体，出现汽缚可能会造成机泵振动超标。

（2）介质温度变化。介质温度出现大的波动变化或偏离设计参数，可能对机泵造成直接损坏或介质汽化等情况，造成机泵振动超标。

（3）介质流量变化。介质流量突然变大或变小或偏离设计参数，使机泵处于非良好运行工况，导致机泵振动超标。

对于工艺介质原因导致机泵振动变大的问题，应及时调整工艺状况，避免波动，并在工艺状况恢复正常时重新监测判定，如仍有超标情况，需继续排查机泵原因。

2 机泵离线振动测量的要求

机泵离线振动测量需使用合适仪器，根据标准，在指定位置进行定期测量，并对重点关注的机泵实行重点测量。并将日常监测的数据记录成表，根据数据表分析判断机泵振动趋势，对于机泵的标准振动数值要根据标准确定，并严格执行，机泵振动趋势有明显变大的，及时进行修理。

2.1 机泵振动测量点的选定[1]

泵振动的测量点位置和测量方向，应符合下列要求。

（1）单级和两级悬臂泵应在悬架或托架的轴承座部位测量，且每个测量点应在垂直、水平和抽向等3 个方向进行测量。

（2）两端支承的离心泵应在两端轴承座上测量，且每个位置应在垂直、水平和轴向等3 个方向进行测量。

（3）齿轮泵、滑片泵和卧式螺杆泵，应在输出轴的两端、机壳轴承处测量，且每个位置应在垂直、水平和轴向等3 个方向进行测量。

（4）立式泵应在泵支座、泵与电机连接处和出口法兰上测量，且每个位置应在垂直、水平和轴向等3 个方向进行测量。

2.2 机泵振动标准

机泵振动标准应先根据机泵的中心高和转数确定机泵类别，再根据类别确定振动数值的有效值标准。

3 机泵振动消除

机泵振动根据振动原因不同，消除振动的方法也不同。在机泵振动数值超标或明显有变大趋势时，应先判断现场工艺参数状况有无明显变化，同时判断机泵外部原因以及润滑油油杯等情况，在此类问题排除情况下检查机泵本体问题，对机泵进行修理。

工艺原因导致的振动超标，可通过调整工艺参数状况，使之恢复正常，避免振动持续超标。

机泵原因导致的振动超标，通过重新找正，重做基础、改变框架结构、紧固地脚、修复轴、更换轴承等方法进行消除。

4 结语

机泵正常运转对石化企业装置的生产和发展起着重要作用，机泵离线振动监测对保障机泵正常运行起着较大作用。技术人员和操作人员应按照制定的监测频率进行监测，及时发现问题，将机泵问题在早期解决，使得机泵始终处于正常运转状态。