多级离心泵维修常见振动原因及处理方法殷国梁

多级离心泵维修常见振动原因及处理方法殷国梁

殷国梁李凯

（中电华元核电工程技术有限公司烟台分公司山东省海阳市265100）

摘要：目前国内核电站的转动类设备不仅造价成本很高，而且也需要很高的安装精度和设备可靠性，而对于转动类设备，尤其是泵来讲，为介质输送提供驱动压头，其系统依存度高，故障类型多样，维修难度较高，且维修过程往往需要投入较大的人力物力。而本文主要对核电站内多级离心泵维修过程中常见的振动故障以及采取的有效处理方法进行概述。具体以启动给水泵为例，针对其振动超标问题进行分析，并介绍消除缺陷所相应的解决措施，希望能够为大家的转动类设备检修技能提升提供一定的参考意见。

关键词：多级离心泵；启动给水泵；振动超标；解决措施

1.多级离心泵的概述

离心泵是指靠叶轮旋转时产生的离心力来多级离心泵是将两个有相同功能的离心送介质的泵，多级离心泵即在泵轴上有两个或多个以上的叶轮，其扬程为所有叶轮产生的扬程之和。卧式多级离心泵的口径将会处于同一水平中心线上。一般不需要直接改变管线的结构就可以被直接安装，整个安装的过程也非常方便。

多级离心泵在核电站也非常常见。所有核电站中的泵类设备主要是由安全级别设备和非安全级别设备构成，多级离心泵也在核电站各类泵装置中发挥着重要的作用。而在建设核电站时候不仅整体安装调试的时间很短，而且在调试泵类设备时经常会出现诸多问题。如果没有有效地进行停泵检修，就会影响整个核电站的安全和效益。

核电站启动给水泵的作用是在堆功率较低，主给水系统流量较小，系统工况尚不满足主给水泵投运的情况下，投运启动给水泵来满足堆功率水平较低时的主给水系统安全运行要求。国内某核电站启动给水泵在运行过程中多次出现泵体间歇性振动超标伴异音情况，严重影响主给水系统的正常运行和核岛堆功率的正常上行要求。在严肃评估电站和系统安全的前提下，选择合适窗口对启动给水泵进行解体检查，查找缺陷原因，并采取合理有效措施消除以上缺陷。

本文就以该核电站启动给水泵为例，针对其振动问题进行分析，并介绍消除该缺陷所相应的解决措施，希望能够为大家的转动类设备检修技能提升提供一定的参考意见。

2.启动给水泵振动故障和解决措施

2.1多级离心振动故障原因分析

一般而言，造成多级离心泵振动的原因有如下几点：

一、如果泵在运行的过程中泵体内有其它介质（如水中有气体），又没有及时被排出，或排气不充分，就会因为内部压力的间歇变化造成振动超标；

二、离心泵的转子在运行的过程中始终处于不平衡的状态，转子或叶轮跳动值超标，或者转子和泵体之间由于配合间隙超标，导致在运行过程中产生摩擦或碰撞等，也会在泵运行过程中产生较大的振动；

三、如果泵在运行过程中异物进入泵体内部，或者内部叶轮本身由于制造原因有高点或异物存在，会导致叶轮与密封环在泵体内部就会产生相互磨损，从而会造成振动超标，严重时甚至会导致叶轮抱死、泵不能动作引起电机损坏；

四、如果没有根据实际情况设计泵流量，造成泵体入口介质流量较大，出口压力变大，造成类似憋压现象，也会在使用的过程中产生振动，严重情况下还会导致泵体密封组件和轴承损坏；

除以上三点以外，如果泵的各处连接螺栓在使用的过程中产生了松动，泵轴承损坏等也会导致振动超标。

造成离心泵振动的原因非常复杂。一般而言，自身设计因素、生产制造因素和其他类型的外部因素都会使得机器产生振动。在处理振动问题时应该有内而外和由简到繁地查找内部的原因。

2.2解决多级离心泵振动的措施

从实践的过程来看，只有有效地保证振动泵水力性能设计的合理性、零部件加工的精度和现场加工的程序，才能够在第一时间就解决机器振动的问题。如果在现场遇到了振动的问题，先要进行简单地排查，在确认没有螺栓松动等外部问题之后，再采用信号分析仪收集振动的数据形成频谱图进行分析。我们可以根据频谱图的特征和实际的工作经验来判断振动发生的主要位置，之后再分析振动产生的原因之后有效地制定消除振动的措施。一般可以采用以下几种方法来消除振动：

一、将泵停运，检查系统在线和充水情况，排尽泵体及管道内部的空气，重新启泵验证，这样消除绝大多数由于系统原因引起的泵体振动；

二、将泵退出系统并解体，检查叶轮密封环间隙、推力间隙、叶轮分中等情况，转子和叶轮的跳动值等，如超出标准，应重新调整各配合间隙或更换泵轴、叶轮等；

三、解体后对各零部件进行全面仔细的清理和检查，有效地清除泵体内部的异物，检查叶轮、泵轴的制造情况或磨损水平，尽可能修复缺陷，如果有明显的不可修复的或者不可接受的缺陷，应考虑更换部件或直接换泵，从而让水泵在系统中更好地运行。

2.3启动给水泵振动原因和解决措施

对某核电站启动给水泵进行解体，发现首级叶轮与密封环抱死严重，无法拆除，怀疑在系统调试期间，由于使用水质杂质较多，达不到泵体运行要求，水中的一些颗粒度较大杂质在进入泵体后，残留在叶轮与密封环之间成为异物，造成叶轮与密封环之间产生摩损，随着泵运行时间的增多，磨损情况日益加剧，最终造成叶轮抱死，产生振动和异音，再加之在线过程中，排气不完全，造成振动加剧情况。

针对发现的问题，部件修复已不可能，遂采取采购新的叶轮和密封环，重新做转子动平衡实验，在泵体入口法兰前安装过滤网等措施，确认解决泵本身问题得到完全解决后，重新回装启动给水泵并启泵验证，振动和温度均在标准范围内，缺陷消除；

除此以外，提醒运行人员做好经验反馈，在系统在线过程中，检查泵体充水和排气情况，确认排气完全后再启泵运行，尽最大可能避免类似情况再次发生。

3.结束语

综上所述，本文通过对多级离心泵的振动问题进行简要分析，并将国内某核电站启动给水泵振动缺陷原因、发现问题进行详细描述，并提出相关的解决措施，希望能够给大家更多的参考意见。

参考文献：

[1]王兵员.浅谈给水泵运行过程中常见故障及解决方法[J].动力与电气工程，2017（4）：133-139

[2]刘兴奎.锅炉给水泵运行中的故障及解决方法[J].机械与电子，2016（5）：89-95

[3]张向锋，张向超，张广军.离心式水泵振动浅析[J].中国氯碱，2017（5）：122-128