油运离心泵振动原因与处理策略

潘翔

营口港务股份有限公司第四分公司 辽宁营口 115007

离心泵运行阶段主要是将原动机机械能进行转化，变为运输流体能量，离心泵作为传输机械，其可应用在油品的储运和生产多个环节。因为离心泵在使用期间，可能由于内部结构问题、流体力学因素以及外部环境因素导致其出现振动故障，所以对于离心泵的振动机理展开深入研究，能够提高设备检修及维护质量，保证设备平稳运行，安全参与生产。

1 油运离心泵的运行工况

某公司使用油运离心泵的型号有2种，其一为80AY-60B型，数量共计4台，在输送油品阶段出现故障共计5次，其中振动故障2次，振动故障的发生率为40%；其二为150AY-75B型，数量共计6台，在输送油品阶段出现故障共计5次，其中振动故障3次，振动故障的发生率为60%。该公司在生产过程，对于高粘度油品这输出量较大，离心泵使用初期存在超负荷运转现象，但是从实际生产阶段来看，由于离心泵使用之初，其电机的电流要比额定电流高出20-50%，而轴承温度也要高出常规工作温度20℃，离心泵轴承得极限工作温度为60℃。由于该离心泵主要利用离心力的作用来输送原油，所以离心泵正式工作以前，需要保证泵体、管路当中充满油品，将其中的气体排出，这样在叶轮处于快速旋转状态时，能够利用叶片带动内部油品旋转，使油品获得充足能量，受到离心力作用，将其从叶片边缘位置甩出。油品通过泵壳的流通管道，向输送管道当中扩散，之后由排出管道排出，通过上述循环，能够保证油品持续吸入和甩出[1]。

2 油运离心泵的振动原因分析

2.1 外部因素

离心泵外部因素导致的振动问题主要有如下几方面：一是电机、泵轴二者不同心，二是基础出现松动现象，三是轴承的刚度不足，四是润滑失效，五是联轴器发生故障，该公司离心泵由于外部干涉产生的故障占据总故障30%，主要表现在内部结构松动、基础固定不良、轴承过度磨损、润滑失效等方面，最终导致离心泵运行阶段出现振动现象。

2.2 结构因素

如果离心泵、油品流通管道等设计出现不合理问题，极易导致叶轮的内部受到气蚀影响，还会导致内部零件脱落，或者离心泵的叶轮内部吸入杂物，从而产生振动问题。当叶片数量、宽度、出口角度、排挤系数相关参数设定不合理就会导致离心泵扬程曲线呈现波峰状态，代表离心泵出现振动。如果入口流道的结构设计不合理，也会导致叶轮内部流体速度、压力分布等呈现不均匀状态，产生低压区，高脉冲使得水力损失过大，离心泵出现剧烈振动。

2.3 流体力学因素

由于离心泵运转期间，若发生气蚀问题，就会导致振动加剧。比如：离心泵的入口压力比正常工况运输流体饱和气压低，就会导致流体气化，出现气泡，气泡能够跟随流体不断移动，向高压区内压缩，将局部低压消除，对于叶轮产生冲击，导致离心泵振动。

3 油运离心泵的振动问题处理策略

3.1 外部环境因素的解决措施

对于离心泵运行过程由于外部因素导致的振动问题，可通过制定巡检制度解决，确保运维质量。根据离心泵的结构松动问题、润滑失效、刚度不足、基础松动以及不同心等问题，制定日常巡检制度与维护规程，指派维修人员每天对于离心泵进行检查，重点检查其同心度，同时还应该对过滤器进行清理，使用检测设备对于轴承是否存在振动问题进行检测，并且制定三级巡检制度，及时润滑，提高轴承的抗磨损能力，防止出现转子的质量分布不均问题，控制扭矩变化。检修人员还需对地脚螺栓是否松动全面检查，如果发现松动问题及时紧固，防止离心泵使用期间由于系统传递能力和隔离能力不足，发生严重振动问题。除此之外，还需注意基础浇筑施工环节的质量控制，以免出现空腔问题，保防止基础和离心泵二者出现共振问题。

3.2 对于内部结构原因要解决措施

为防止离心泵使用期间由于内部结构因素出现共振问题，应该做好设计把关工作，对于离心泵合理选型，注意使用参数设定合理，可按照使用需求，邀请设备制造厂家进行相关检测，判断设备的部件是否出现磨损问题，并且及时更换，确保设备内部结构设计合理，维持离心泵内部流场运行稳定，缓解压力脉冲和水力损失等问题导致的振动。还需注意，保证管路直径应该高于泵入口直径，约一寸数量级，确保流体通过泵入口能够进行收缩，使其流速能均匀分布，还需在泵入口的前端设置一段直管，控制其长度高于管路直径，约10倍左右，防止入口流道设计不合理，导致流体的压力、速度等分布不均匀，产生高低压区，出现较强的振动现象和水力损失。

3.3 流体力学问题解决措施

离心泵使用阶段，可能出现气蚀问题，导致离心泵振动，若运行参数的设定不合理也会导致此类问题发生。所以需要对于使用人员展开技术培训，保证其操作离心泵环节能够按章操作，启动离心泵以前，将泵内气体全面排除，并且按照使用要求对于过滤器两侧的压力表示数进行检查，运输油品车辆应该尽力安排在和泵入口相近的位置处，缩短吸入管路的实际长度，确保油罐液位处于离心泵入口位置之上。在串并联环节，应该注意离心泵流量的调节，以免出现“憋压”或者“偏流”等问题，掌握油品的流动性特点，制定作业方案，特别是对于高粘稠度油品的传输，应该提前制定离心泵使用计划，对于油品进行预热和加温，防止流体汽化对于局部区域叶轮带来冲击，导致离心泵振动或者气蚀问题发生[2]。

4 结语

总之，通过上文分析，结合离心泵使用过程振动问题的发生特点进行分析与统计，可以知晓离心泵运转过程属于整个系统中多个机构共同运转，可能由于多种因素产生振动问题。因此，需要做好离心泵的设备选型，按照输送介质特点对于其运行时间合理设定，制定出科学的管理计划，做好保养工作，消除离心泵使用阶段出现振动问题。