乙烯装置锅炉给水泵PA振动分析及故障诊断

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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报人允许振动值，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徳国KSB泵公司生产的具有九十年代先述水平的多级卧式离心泵，它是乙烯装置的重要设备为裂解三大机组蒸气透平提供蒸气动力的220吨/小吋锅炉提供水，设计介质温度和压力分别为155°C/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，驷动马力为2200KW,泵转速为48

2、00RPM,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人修，人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-•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11J6MM/S,KSB要求此泵各轴承朋测点处最人允许振动值为I0.16MM/S,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」69.772.786.

3、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(2(X)0.2.17)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。分析泵转速为4800RPM,则工频为80Hz,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授大，1倍「•频处幅值人于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型时热电TWP-2000APositions热电泵水平（对糾PLHSpeed：4800・D

4、irection:Horizontal1998-12-309:00PM图二检修后泵体联轴节侧水平径向振动频谱图国mm/secOverall15.IFRMS5.-•0.158.75HzIII•Iaia-〜」--JI0.500.HzX:80.1000.1999-02-1016:32:11.389PMY：7.982371500.2000.Un剥解臬电丁烯热电P-2000A泵水平（对轮）PLHSpeed：4800・Position:3Direction:Horizontal1999-02-1016:32PM图三检修前泵体联轴节侧水平径向振动频谱图出现这种故障频率特征的故障可能是：一转子不平衡；二透

5、平与泵之间存在不对屮。当转了不平衡时，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，轴承朋的振动随转速增高而加人，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。当转了存在不对屮，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。因为转了不对屮（如图四所示），无论哪一种对屮，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

6、成份增加。不对屮时，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，两轴被强制弯曲联在一起。这时2轴承处,剥解臬电丁烯热电P-2000A泵水平（对轮）PLHSpeed：4800・Position:3Direction:Horizontal1999-02-1016:32PM图三检修前泵体联轴节侧水平径向振动频谱图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屮。当转了不平衡时，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，轴承朋的振动随转速增高而加人

7、，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。当转了存在不对屮，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。因为转了不对屮（如图四所示），无论哪一种对屮，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