核电厂重要厂用水泵振动高缺陷分析和处理

徐颖

苏州热工研究院有限公司 重大办 深圳市 518000

摘要：国内某电厂1SEC002PO在调试阶段启泵倒列过程中，启泵后发现1SEC202MV振动较高，约3.0mm/s左右。在随后的1小时运行时间内，发现该泵振动值缓慢上涨，最高振动值达到4.3mm/s左右，均值在3.5mm/s，该点的振动值基本保持，无上升和下降趋势，随后立即停泵，由调试机械队开票展开振动处理。

关键词：重要厂用水泵；振动问题

1 系统概述

安全厂用水系统（SEC）的主要作用是把设备冷却水系统（RRI）收集的热负荷输送到最终热阱——海水,本系统还保证限制RRI/SEC板式热交换器内有机污垢的生成

它是一个安全相关的系统，无论核电站在正常运行或事故工况下，必须能够把安全有关的构筑物、系统和部件来的热量输送到最终热阱。

2 SEC泵设备描述

单级、单吸立式离心泵，吸入口垂直向下，出口水平。泵与电机采用膜片联轴器连接，泵轴封采用填料密封，非驱动端轴承采用圆柱滚子轴承，驱动端采用角接触深沟球轴承（承受轴向力），油脂润滑。泵壳为径向剖分，泵体与泵盖之间采用密封圈密封。压水室为单蜗壳结构，泵盖设置有排气管路接口，依靠腔体内部压力实现自动排气。泵盖设置有密封装置，配有密封冲洗管线.

3 1SEC002PO振动高原因分析

针对可能原因，结合性能科的频谱，造成此次泵振动超标的可能原因为泵的主要故障频率为99.88HZ，应该为泵叶片的通过频率。一般泵承受额外管道应力或水利部件故障会产生该频率,1SEC002PO在单体调试时振动合格，且在更换掉斜垫铁之前的运行的振动数据均为合格，所以水力部件故障的可能性较小，移交调试时改变了泵出口管道滑动支撑形式引入应力可能性较大.根据振动测量位置所反映的振动数据来看，SEC泵轴承室上部轴承可能存在损坏的风险。

4 处理措施

针对上述振动原因的初步分析，对于SEC泵后续振动处理采用分阶段实施。第一阶段主要检查和修正水泵进出口法兰安装偏差可能存在的应力问题；第二阶段主要检查电机、泵水力部件以及泵体与基础板虚脚问题。

4.1 第一阶段主要检查和修正水泵进出口法兰安装偏差可能存在的应力问题 （1）出口法兰拆卸前的张口及中心偏差测量.经过测量发现，拆卸前泵出口法兰右上方张口较大，最大偏差约0.44mm；管道中心向左下方向偏移，向下偏移1.45mm；向左偏移1.25mm。观察方向：面向泵侧。 （2）出口法兰拆卸后的张口及中心偏差测量在自由状态下泵出口法兰的张口偏差较大，且自由状态下管道中心有所下沉。具体数据为：自由状态下泵出口法兰张口偏差约5.5mm；自由状态下：管道中心下沉5.05mm，向右偏移7.1mm。

泵出口管道处于自由状态下时，管道支撑处向后收缩约10mm；针对管道下沉问题，在管道的下方架设临时支架，以使管道法兰与泵出口法兰能正确对接；对于管道支架向后收缩问题，在管道支架与墙体之间架设千斤顶，以使管道支架恢复合理的位置；管道法兰与泵出口法兰的偏移量基本消除后，完成法兰螺栓把紧、泵对中检查，轴承润滑检查；（3）现场1SEC002PO分别在3320m³/h，3050 m³/h下试车，在线调整临时支撑对比泵振动情况泵的流量约在3320m³/h下，试车约2h，驱动端振动正常在1.9—2.7mm/s间波动，偶尔达到3.0mm/s以上，最大达到3.4mm/s。不满足小于2.8mm/s的使用要求；在流量下降后（试车3h），泵的振动下降较为明显在1.6—2.3mm/s之间波动。但是随着长时间的运行泵的振动继续呈现增大的趋势，偶尔达到3.0mm/s以上。不能满足该设备长期连续运行的要求；在运行过程中，驱动端轴承存在异音，初步判断可能是驱动端轴承故障；

4.2 第二阶段泵体解体检查工作提前进行，检查泵驱动端轴承情况、水力部件检查

（1）驱动端轴承拆出检查更换，填料盘根更换。完成泵组相关数据测量、记录，各数据均符合厂家标准。泵壳内表未发现裂纹或腐蚀现象。AB库完成水力部件回装。（2）复查泵出口法兰拆卸后的张口和中心偏差测量数据；拆除出入法兰螺栓，自由状态下出口法兰向右偏移15mm，中心下沉11mm、平行度偏差：下张口8mm，右张口10mm。（3） 泵壳水平度测量，调整；（4） 现场泵体回装、电机找中；（5）泵出口法兰连接、螺栓把紧并打力矩后，检查出口法兰的张口及中心偏差数据：泵轴向偏移23道，径向偏移46道（6） 电机重新对中；（7） 现场试车，驱动端轴承振动最大4.5mm/s，振动不合格；（8） 泵体调水平，出口法兰校正；

（9） 泵出口管道变更，现场对A6焊口切割、管口打磨、错边消除、焊接和对口；

（10）A6管口焊接后泵体出口法兰同心度、平行度检查测量，符合质量标准（同心度小于：2.00mm、平行度小于：0.30mm）实测：同心度：法兰螺栓自由穿入、平行度：0.24mm。对焊口探伤检查合格后，送至南京衬胶，返回核电现场后对管壁外表面进行防腐处理；（11）1SEC002PO泵调水平，出口法兰校正工作完成；（12）自由状态下泵出口法兰中心偏差：向右偏4.0mm，上下没有偏差（螺栓能自由穿入）。平行度最大：1.5mm出口法兰连接后泵体水平：0.015mm/m，入口法兰连接后泵体水平最大：0.04mm/m，靠背轮对中测量，径向最大：0.05mm，轴向最大：0.05mm。（13）试车查看泵振动情况：驱动端流量3280m³/h振动：2.2—3.5mm/s；流量调整至2800m³/h振动：1.7—2.6mm/s，前轴承振动最大：1.2mm/s。停泵时止回阀回座不畅，造成泵倒转。（14）电机轴承加注油脂前后单体试车观测振动情况；加油前振动最大2.1mm/s，加油后振动最大0.8mm/s。（15）取出过墙水平支撑管路临时千斤顶，弯头下部支撑临时垫铁塞实再次试车观测振动情况：流量 3200m³/h时，驱动端轴承最大4.5mm/s，流量调整至2850 m³/h时振动最大3.7mm/s，振动不合格。（16）系统隔离，解体处理止回阀回座不畅问题；（17）1SEC002PO再鉴定，振动合格.

5 1SEC002PO振动处理总结

旋转设备振动处理是一个技术性复杂，难度高、需综合考虑的一项工作。处理原则本着由简至难，由外到内这么一条主线。1SEC002PO的振动处理从前期的电机与泵对轮中心找正排除了对中方面因素，地脚紧固螺栓力矩核查排除了紧力不足问题，电机单试排除了电机本体问题，泵水平度测量及调平后泵的振动问题略有改观，基本消除泵组基础台板水平差导致电机、泵本身垂直度偏差大引起动静碰磨因素。

针对可能存在的原因，参照振动频谱图，泵的主要故障频率为99.88HZ，应该为泵叶片的通过频率。一般情况下泵承受额外管道应力或水力部件故障会产生该频率。结合振动测量的专业评定，以此为处理方向：泵体解体，完成各项检查、数据测量并记录、排除了组装质量差，水力部件方面问题；另一方面，通过泵出口法兰拆卸前后的张口及

中心偏差测量比对，即可发现存在管道强制对口连接造成了附加应力，这是导致该泵振动高的主因；最后，通过泵出口阀回座不畅问题处理则可验证瞬态工况下流体引起的动力载荷也是导致振动的一个因素，泵振动的大小与它所处的工况有关，此因素不可忽视。

6 结论

核电厂转动设备类型繁多，引起振动的原因也复杂多样。处理振动问题需要各个专业部门相互配合，齐心协力、全面分析可能引起振动原因并逐个排除，处理思路务必清晰，每项工作需要扎实完成，充分保障质量。

参考文献：

1. 重要厂用水泵（1/2SEC001/002/003/004PO）设备运行与维修手册

2. 张新,魏广杰,流体脉动诱发离心泵振动的分析与治理,炼油与化工,2014年第4期