热电装置锅炉给水泵p

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1、乙烯装置锅炉给水泵P-2000A振动分析及故障诊断本文来自:乙烯装置锅炉给水泵P-2000Ahttp://bbs.cneclub.com/thread-9758-1-1.html摘要锅炉给水泵在其驱动机蒸气透平大修后联轴节侧轴承处水平径向和垂直径向振动显著增大，且水平径向振动值超过该机组最大允许振动值，针对这一问题对机组进行振动分析及故障诊断。主题词:振动分析故障诊断锅炉给水泵是著名的德国KSB泵公司生产的具有九十年代先进水平的多级卧式离心泵，它是乙烯装置的重要设备之一，为裂解三大机组蒸气透平提供蒸气动力的220吨/小时锅炉提供水，设计介质温度和压力分

2、别为155℃/22MPaG，处理量为336.6m3/hr，泵吸入压力0.307MPaG，泵排出压力14.36MPaG，叶轮级数为5级，驱动马力为2200KW，泵转速为4800RPM，驱动动力为蒸气透平驱动，透平机和泵的轴承均为滑动轴承。1999年元月该机组的蒸气透平机进行了大修，大修后开车试运发现机组泵侧轴承座振动比检修前有显著增大（表一所示），透平及锅炉给水泵的振动测点简图如图一，最大振动值为泵体联轴节侧2轴承座水平径向达到11.16MM/S，KSB要求此泵各轴承座测点处最大允许振动值为10.16MM/S，123透平泵图一透平及锅炉给水泵振动测点简图

3、表一单位:mm/s1水平1垂直1轴向2水平2垂直2轴向3水平3垂直3轴向检修前（1998.12.30）2.41.111.344.424.573.002.412.011.85检修后(1999.2.10)2.271.672.7711.169.772.786.573.402.22固定管线后(1999.5.1)2.491.793.386.657.012.933.512.632.41固定管线后（2000.2.17）3.301.435.895.723.402.851.812.95泵体联轴节侧水平测点振动值超过最大允许振动值，振动过大将无法保证机组安稳运行。分析泵转

4、速为4800RPM，则工频为80Hz,6从频谱图（如图二）可以得出，泵体联轴节侧水平径向频谱成份为1倍和2倍的工频处振动幅值最大,1倍工频处幅值大于2倍工频处幅值，检修前泵联轴节侧水平径向振动频谱如图三所示。图二检修后泵体联轴节侧水平径向振动频谱图图三检修前泵体联轴节侧水平径向振动频谱图6出现这种故障频率特征的故障可能是：一转子不平衡；二透平与泵之间存在不对中。当转子不平衡时，振动频率和转速频率是一致的，不平衡产生的离心力与转速的平方成正比，轴承座的振动随转速增高而加大，但不一定与转速的平方成正比，这是因为轴承座的动刚度也是转速的函数所致。但因泵本身没

5、有进行大修，检修前泵侧轴承座振动不大（具体数据如表一），而且泵介质为高纯度的锅炉水，所以泵转子不平衡故障应排除。当转子存在不对中，但情况又并不严重时，也可以造成径向振动只有1倍转速的成份。因为转子不对中（如图四所示），无论哪一种对中，事实上两根轴是通过联轴器连成一体旋转的，因此这时轴要被强制弯曲。这种图四对中的三种不同形式弯曲同转子存在原始弯曲的情况同样，使轴在径向1倍转速振动成份增加。不对中时，轴被强制弯曲的情况及轴在各点的受力情况如图五所示。图五中机组的2轴承座和3轴承座上下位置不一致，造成左右两轴在联轴器处上下不对中。由于联轴器的作用，两轴被强制

6、弯曲联在一起。这时2轴承处，轴受到上向的抗弯曲R2，3轴承处，轴受到向下的抗弯曲力R3。当不对中情况不太严重时，旋转过程中，两轴在联轴器处，可以保持相对位置不变。弯曲力R2R3也是随轴一起旋转的。在垂直方向或水平方向测轴6承振动，振动频率即是1倍转速成份，但是当严重不对中时，在旋转过程1R123图五不对中时轴在各点的受力情况中两轴在联轴器处无法保持相对位置不变。如图六那样，随着轴的旋转，两轴的相对位置不断变化。原始状态下两轴上下不对中，转90°后两轴对图六严重不对中时两转轴相对位置变化中。转180°后两轴又回到原始不对中状态。这时抗弯曲力R2R3就象重

7、力一样是一个方向的不旋转的力。但大小呈周期变化。变化频率为2倍旋转频率，因此振动频率也是径向以2倍转速成份为主。综合以上情况可知，当转子不对中时，一般情况下，径向产生1倍旋转频率的振动。当不对中情况严重时，才产生径向2倍旋转频率的振动。根据泵联轴节侧轴承处振动频谱（如图二）可以得出透平与泵之间存在严重不对中。从现场分析来看，透平是刚大修完投入使用的，检修前泵本身运转状态良好，且根据同类型的P2000B/S两台运行状况不如P2000A好的泵解体检查转子及其它转动部件均未见磨损，且叶轮也很清洁没有结垢现象，所以没有对泵解体检修。泵与透平工况温度不一致，透平

8、壳体温度为380℃，泵壳体温度为135℃，垂直方向对中要求冷态透平比泵低0.13mm，偏差+_