本文的內(nèi)容就石化行業(yè)使用的離心泵振動(dòng)原因進(jìn)行分析，并提出了相應(yīng)的預(yù)防措施，希望能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員的維護(hù)和檢修工作提供借鑒。

離心泵是石化行業(yè)使用的重要輔助設(shè)備，其能否可靠運(yùn)行直接影響著企業(yè)的安全和經(jīng)濟(jì)性。隨著動(dòng)力裝置的大型化和回轉(zhuǎn)設(shè)備的高速化，離心泵的振動(dòng)問(wèn)題也日漸顯現(xiàn)。根據(jù)石化行業(yè)設(shè)備故障統(tǒng)計(jì)，振動(dòng)問(wèn)題已成為設(shè)備部件損壞、密封泄漏以及造成設(shè)備停運(yùn)的重要原因。

一、離心泵振動(dòng)原因分析

從廣義上講，引起離心泵振動(dòng)的原因是多方面的，包括離心泵的設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行、使用及系統(tǒng)管路布置等因素。但在使用現(xiàn)場(chǎng)，造成設(shè)備振動(dòng)增大的原因更集中在以下幾個(gè)方面。

1、轉(zhuǎn)子不平衡

當(dāng)轉(zhuǎn)子的質(zhì)心偏離回轉(zhuǎn)軸線時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生偏心質(zhì)量。高速運(yùn)轉(zhuǎn)下的轉(zhuǎn)子便會(huì)產(chǎn)生方向周期變化的離心力，該力作用在支撐軸承上，便誘發(fā)了軸承部位的振動(dòng)。理論上影響偏心質(zhì)量的因素很多，但根據(jù)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行情況，轉(zhuǎn)子不平衡引發(fā)振動(dòng)，多集中在以下幾方面：

1）轉(zhuǎn)子平衡精度較低，存在較大的殘余不平衡量。

2）葉輪等回轉(zhuǎn)零件，在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，因回轉(zhuǎn)應(yīng)力造成內(nèi)孔擴(kuò)張，形成葉輪和軸的配合間隙變大，從而使轉(zhuǎn)子部件的平衡品質(zhì)劣化。

3）泵軸自身在實(shí)際運(yùn)行中，因某種原因發(fā)生彎曲變形，造成不平衡量增大。

4）葉輪磨損、斷裂或被異物堵塞，造成不平衡量增大。

2、機(jī)組同軸度調(diào)整不良產(chǎn)生振動(dòng)

一般情況下電動(dòng)機(jī)和泵通過(guò)聯(lián)軸器實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞。裝配時(shí)電機(jī)和泵的同軸度有嚴(yán)格的調(diào)整精度要求。機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)下，同軸度超差會(huì)破壞聯(lián)軸器工作的平衡狀態(tài)；為補(bǔ)償這種偏差，聯(lián)軸器的撓性原件便會(huì)產(chǎn)生交變的協(xié)調(diào)變形，從而產(chǎn)生交變的協(xié)調(diào)內(nèi)里，此力作用在泵和電機(jī)上，便引起機(jī)組振動(dòng)。

3、軸承原因引發(fā)振動(dòng)

軸承磨損，造成內(nèi)外套間隙變大。轉(zhuǎn)子部件偏心運(yùn)行，產(chǎn)生振動(dòng)。這種情況多集中于立式泵。對(duì)于滑動(dòng)軸承，如果軸瓦頂部間隙過(guò)小或瓦蓋緊力過(guò)大，都會(huì)造成軸與上瓦的部分接觸，接觸點(diǎn)的摩擦力作用于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的相反方向上，迫使轉(zhuǎn)子激烈地振動(dòng)旋轉(zhuǎn)。這種振動(dòng)是一種自激振動(dòng)，與轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)。如果軸瓦兩側(cè)間隙不合適，則無(wú)法形成工作油囊，造成干摩擦，也會(huì)引起自激振動(dòng)。

4、共振

共振是機(jī)械振動(dòng)的一種特殊情況，即當(dāng)機(jī)組的固有頻率等于策動(dòng)力頻率時(shí)，機(jī)組產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng)、機(jī)組共振時(shí)，理論上其振幅無(wú)限放大。但是轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械實(shí)際運(yùn)行時(shí)，由于水力阻尼、材料阻尼等因素的存在，共振振幅只能達(dá)到一個(gè)有限值。共振存在兩種形式：轉(zhuǎn)子部件固有頻率接近運(yùn)行轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)產(chǎn)生的共振，稱之為轉(zhuǎn)子共振，稱之為基礎(chǔ)共振。轉(zhuǎn)子共振頻率與轉(zhuǎn)子的平衡狀態(tài)無(wú)關(guān)，但偏心質(zhì)量的存在會(huì)加劇振動(dòng)幅值。

5、轉(zhuǎn)子部件中心線偏離泵殼中心

構(gòu)成轉(zhuǎn)子部件的主要零件為葉輪，其作用是給液體增加能量。泵殼的作用為能量轉(zhuǎn)換，將葉輪流出的液體動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓力能，提高泵的工作效率。理想狀態(tài)下，葉輪和泵殼間的水力流動(dòng)是軸對(duì)稱的，壓力對(duì)稱分布。雙支承泵轉(zhuǎn)子軸線調(diào)整不良，密封環(huán)、級(jí)間襯套等零件發(fā)生磨損，密封間隙變大，水力支撐減弱，轉(zhuǎn)子部件中心線在運(yùn)行狀態(tài)下便會(huì)偏離泵殼中心；這種周對(duì)稱狀態(tài)將被打破，壓力非對(duì)稱分布，產(chǎn)生徑向力作用在轉(zhuǎn)子部件上，從而產(chǎn)生振動(dòng)。

6、水力波動(dòng)和汽蝕引起振動(dòng)

設(shè)備運(yùn)行中，離心泵偏離額定工況點(diǎn)后，泵內(nèi)水力流態(tài)異常，造成水力波動(dòng)增大，從而會(huì)導(dǎo)致離心泵振動(dòng)超標(biāo)；某種原因造成離心泵葉輪入口液體的絕對(duì)壓力低于氣化壓力時(shí)，液體便發(fā)生氣化，形成氣泡。氣泡向前流動(dòng)，進(jìn)入高壓區(qū)后會(huì)迅速縮小并潰滅，周圍液體質(zhì)點(diǎn)將高速填充空穴，發(fā)生強(qiáng)烈水力沖擊，產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。

二、維護(hù)人員應(yīng)采取的預(yù)防措施

通過(guò)以上的分析，離心泵振動(dòng)主要是機(jī)械方面和液體水力流動(dòng)兩方面原因造成的。因此，應(yīng)針對(duì)這兩方面采取必要的預(yù)防措施和改進(jìn)方法，使機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。主要措施如下：

1、增加平衡程序

設(shè)備大修時(shí)，對(duì)多級(jí)泵而言，應(yīng)進(jìn)行泵軸直線度檢測(cè)，通常徑向跳動(dòng)值應(yīng)小于0.05mm，否則應(yīng)進(jìn)行校直處理。轉(zhuǎn)子部件更換葉輪及其他回轉(zhuǎn)零件后，應(yīng)增設(shè)轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡檢測(cè)工序，以減小轉(zhuǎn)子不平衡量，平衡精度應(yīng)不低于G2.5。

檢修人員應(yīng)根據(jù)交工文件的記載確定轉(zhuǎn)子的平衡轉(zhuǎn)數(shù)。對(duì)于剛性轉(zhuǎn)子而言，可以進(jìn)行低速動(dòng)平衡試驗(yàn)；對(duì)于撓性轉(zhuǎn)子而言，則平衡試驗(yàn)的轉(zhuǎn)數(shù)不應(yīng)低于轉(zhuǎn)子的工作轉(zhuǎn)數(shù)。

2、完善檢修和調(diào)整工藝

設(shè)備的檢修及相關(guān)同軸度調(diào)整、軸承游隙調(diào)整，對(duì)設(shè)備可靠運(yùn)行、消除振動(dòng)是極其重要的，因此必須嚴(yán)格按照設(shè)備運(yùn)行維護(hù)手冊(cè)要求，完善相關(guān)檢修和調(diào)整工藝，并嚴(yán)格按照此執(zhí)行，避免野蠻操作，減少相應(yīng)零件的裝配誤差。

對(duì)于轉(zhuǎn)子部件中心線和泵殼中心的對(duì)中調(diào)整，應(yīng)使用兩側(cè)軸承箱上的調(diào)整螺栓（頂絲螺栓）進(jìn)行。微調(diào)雙側(cè)頂絲螺栓，用百分表測(cè)量垂直和水平方向的浮動(dòng)量，確定軸系中心位置。

對(duì)于機(jī)組同軸度調(diào)整，當(dāng)聯(lián)軸器中間段較短時(shí)（<>

3、加強(qiáng)設(shè)備的巡查和基礎(chǔ)的檢測(cè)

定期對(duì)離心泵的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢查，防止其偏離正常使用工況，降低水力波動(dòng)，避免振動(dòng)增大。對(duì)于輸送冷凝水等汽蝕余量要求低的離心泵，應(yīng)避免進(jìn)口堵塞、漏氣或大流量運(yùn)行。