工业水泵振动异常分析和处理
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２ 现场情况
工业水系统 ２００５年年底随 Ｆ级一期机组投运，
收稿日期：２０１９－０３－１５；修回日期：２０１９－０５－０８
２０１１年和 ２０１６年 Ｅ级机组和 Ｆ级二期机组相继投 入运行，工业水泵随之出现振动严重超标问题，检测 时经常发现泵组存在主轴松动、联轴器严重磨损问 题，经过数次检修情况依旧。从图 １可以看出：水泵 自由端振动频谱水平方向出现削波（滑雪坡）现象， 其他方向工频谐波明显，轴系表现为严重的松动现 象。解调频谱中冲击值达到了 ７９ｇ，检测中同时还 发现了联轴器对中和磨损问题。
第 ４１卷 第 ８期 ２０１９年 ８月
华电技术 ＨｕａｄｉａｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｖｏｌ．４１ Ｎｏ．８ Ａｕｇ．２０１９
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－１９５１．２０１９．０８．０１８
工业水泵振动异常分析和处理
Ａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆａｂｎｏｒｍａｌｖｉｂｒａｔｉｏｎｏｆｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｗａｔｅｒｐｕｍｐ
陆定康，周伟 ＬＵＤｉｎｇｋａｎｇ，ＺＨＯＵＷｅｉ
（江苏华电戚墅堰发电有限公司，江苏 常州 ２１３０００） （ＪｉａｎｇｓｕＨｕａｄｉａｎＱｉｓｈｕｙａｎＰｏｗｅｒＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＣｏｍｐａｎｙＬｉｍｉｔｅｄ，Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ２１３０００，Ｃｈｉｎａ）
摘 要：某燃机电站工业水系统经过多次检修均无法彻底解决水泵振动问题，在对设备本身进行逐步排查后，从 系统方面考虑水泵振动原因，通过分析，工频泵流量、扬程裕量过大，不适应目前流量瞬时变化大的工况，是导致 振动的主要原因。提出了对工频泵叶轮进行切削以降低出口压力和流量的措施，改造后水泵振动符合标准要求 且工频泵电流减小，达到了节能的目的。 关键词：工业水泵；振动；瞬时流量；叶轮；切削；节能 中图分类号：ＴＭ ６２１．７ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１６７４－１９５１（２０１９）０８－００７８－０３ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｏｆａｎｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｗａｔｅｒｓｙｓｔｅｍ ｐｕｍｐｉｎａｐｏｗｅｒｓｔａｔｉｏｎｗｉｔｈｉｎｇａｓｔｕｒｂｉｎｅｓｃａｎｎｏｔｂｅｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ ｓｏｌｖｅｄａｆｔｅｒｒｅｐｅａｔｅｄｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ．Ａｆｔｅｒｍａｌｆｕｎｃｔｉｏｎｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎｓｔｅｐｂｙｓｔｅｐ，ｔｈｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｐｕｍｐｖｉｂｒａｔｉｏｎｉｓｃｏｎｓｉｄ ｅｒｅｄｔｏｂｅｔｈｅｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｒｏｕｇｈａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｈｅｐｏｗｅｒｆｒｅｑｕｅｎｃｙｐｕｍｐｆｌｏｗａｎｄｔｈｅａｂｕｎｄａｎｃｅｆｏｒｔｈｅｈｅａｄｉｓｏｖｅｒｓｉｚｅ，ｗｈｉｃｈ ｉｓｎｏｔｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｔｈｅｓｏａｒｉｎｇｏｆｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｆｌｏｗ．Ｉｔｉｓｔｈｅｍａｉｎｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｏｆｃｕｔｔｉｎｇｂｌａｄｅ ｄｉｓｋｓｏｆｐｏｗｅｒｆｒｅｑｕｅｎｃｙｐｕｍｐｓｉｓｔａｋｅｎｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｏｕｔｌｅｔｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｆｌｏｗ．Ａｆｔｅｒｔｈｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｔｈｅｐｕｍｐｖｉｂｒａ ｔｉｏｎｍｅｅｔｓｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓａｎｄｔｈｅｐｏｗｅｒｆｒｅｑｕｅｎｃｙｐｕｍｐｃｕｒｒｅｎｔｄｅｃｒｅａｓｅｓ，ｗｈｉｃｈａｃｈｉｅｖｅｓｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｅｎ ｅｒｇｙｓａｖｉｎｇ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｐｕｍｐ；ｖｉｂｒａｔｉｏｎ；ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｆｌｏｗ；ｂｌａｄｅｄｉｓｋ；ｃｕｔｔｉｎｇ；ｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇ
１ 设备概况
某燃机电站工业水系统由 ２个工业水池、４台 工业水泵及管网组成。工业水泵采用 ＩＳ１００－６５－ ２５０型单节离心式水泵，流量为 ９０ｍ３／ｈ，电机功率为 ３７ｋＷ，转速为 ２９００ｒ／ｍｉｎ，扬程为 ８５ｍ。工业水主 要用途为：Ｆ级一期和二期循环水泵备用冷却水、净 水区溶药杂用水、沉淀池冲洗水、循环水加药区杂用 水、Ｆ级一期和二期机组排水槽冷却水、机组定排冷 却水以及机组杂用水。４台工业水泵中，＃１，＃２，＃３ 工业水泵共用 １台变频器，只有 １台可以进行变频 运行，后扩建的 ＃４工业水泵只能工频运行。燃气轮 机运行中，工业水泵为 ２台运行 ２台备用，其中 ２台 运行泵为 １台变频运行、１台工频运行。
承磨损裂化，长时间运行会出现轴系松动情况。
问题。从工业水用途来看，只有循环水泵的冷却水 流量相对稳定（正常流量为 ７０ｔ／ｈ），大量的杂用水
和机组排水槽冷却水、定排冷却水均是间隔用水，而
且水量瞬时变化值很大，最大流量达到 １５０ｔ／ｈ，造
成工业水泵出口压力、流量瞬时变化值大。如果只
示），中间 放 置 聚 氨 酯 梅 花 弹 性 垫。 这 种 联 轴 器 加 工精度不高，配合间隙过大，在使用过程中往往会因
水泵作为工业水系统中的单机，检修时必须考 虑系统中 其 他 部 件 对 其 的 影 响［１］。 既 然 从 设 备 方
磨损变形而影响泵组的对中，产生异常振动，加速轴 面无法查到振动原因，就从系统方面检查是否存在
３ 原因排查
可能引起水泵机械振动的原因很多：转子不平 衡、基础松动刚度不足、联轴器不对中、轴弯曲、轴承 损坏等。
转子不平衡和基础松动时，振动频谱中工频振 动分量为主要成分，通过频谱采集分析和基础差别 振动测试排除了该原因。
在泵体解体过程中，对泵轴进行弯曲度测量，叶 轮装配处、轴承装配处及靠背轮装配处弯曲度均小 于 ０．０３ｍｍ，转子晃度小于 ０．０５ｍｍ，从而排除了轴
第 ８期
陆定康，等：工业水泵振动异常分析和处理
·７９·
图 １ ＃３工业水泵泵侧自由端三向频谱
Ｆｉｇ．１ Ｆｒｅｅｅｎｄ３Ｄｓｐｅｃｔｒｕｍ ｏｎＮｏ．３ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｐｕｍｐｓｉｄｅ
弯曲度和转子晃度超标引起水泵振动的原因。
隙变大的情况。短周期出现重复缺陷说明这些部件
目前使用 的 联 轴 器 为 梅 花 联 轴 器 （如 图 ２所 损坏只是振动Leabharlann Baidu剧产生的后果。
工业水系统 ２００５年年底随 Ｆ级一期机组投运，
收稿日期：２０１９－０３－１５；修回日期：２０１９－０５－０８
２０１１年和 ２０１６年 Ｅ级机组和 Ｆ级二期机组相继投 入运行，工业水泵随之出现振动严重超标问题，检测 时经常发现泵组存在主轴松动、联轴器严重磨损问 题，经过数次检修情况依旧。从图 １可以看出：水泵 自由端振动频谱水平方向出现削波（滑雪坡）现象， 其他方向工频谐波明显，轴系表现为严重的松动现 象。解调频谱中冲击值达到了 ７９ｇ，检测中同时还 发现了联轴器对中和磨损问题。
第 ４１卷 第 ８期 ２０１９年 ８月
华电技术 ＨｕａｄｉａｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｖｏｌ．４１ Ｎｏ．８ Ａｕｇ．２０１９
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－１９５１．２０１９．０８．０１８
工业水泵振动异常分析和处理
Ａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆａｂｎｏｒｍａｌｖｉｂｒａｔｉｏｎｏｆｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｗａｔｅｒｐｕｍｐ
陆定康，周伟 ＬＵＤｉｎｇｋａｎｇ，ＺＨＯＵＷｅｉ
（江苏华电戚墅堰发电有限公司，江苏 常州 ２１３０００） （ＪｉａｎｇｓｕＨｕａｄｉａｎＱｉｓｈｕｙａｎＰｏｗｅｒＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＣｏｍｐａｎｙＬｉｍｉｔｅｄ，Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ２１３０００，Ｃｈｉｎａ）
摘 要：某燃机电站工业水系统经过多次检修均无法彻底解决水泵振动问题，在对设备本身进行逐步排查后，从 系统方面考虑水泵振动原因，通过分析，工频泵流量、扬程裕量过大，不适应目前流量瞬时变化大的工况，是导致 振动的主要原因。提出了对工频泵叶轮进行切削以降低出口压力和流量的措施，改造后水泵振动符合标准要求 且工频泵电流减小，达到了节能的目的。 关键词：工业水泵；振动；瞬时流量；叶轮；切削；节能 中图分类号：ＴＭ ６２１．７ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１６７４－１９５１（２０１９）０８－００７８－０３ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｏｆａｎｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｗａｔｅｒｓｙｓｔｅｍ ｐｕｍｐｉｎａｐｏｗｅｒｓｔａｔｉｏｎｗｉｔｈｉｎｇａｓｔｕｒｂｉｎｅｓｃａｎｎｏｔｂｅｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ ｓｏｌｖｅｄａｆｔｅｒｒｅｐｅａｔｅｄｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ．Ａｆｔｅｒｍａｌｆｕｎｃｔｉｏｎｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎｓｔｅｐｂｙｓｔｅｐ，ｔｈｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｐｕｍｐｖｉｂｒａｔｉｏｎｉｓｃｏｎｓｉｄ ｅｒｅｄｔｏｂｅｔｈｅｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｒｏｕｇｈａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｈｅｐｏｗｅｒｆｒｅｑｕｅｎｃｙｐｕｍｐｆｌｏｗａｎｄｔｈｅａｂｕｎｄａｎｃｅｆｏｒｔｈｅｈｅａｄｉｓｏｖｅｒｓｉｚｅ，ｗｈｉｃｈ ｉｓｎｏｔｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｔｈｅｓｏａｒｉｎｇｏｆｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｆｌｏｗ．Ｉｔｉｓｔｈｅｍａｉｎｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｏｆｃｕｔｔｉｎｇｂｌａｄｅ ｄｉｓｋｓｏｆｐｏｗｅｒｆｒｅｑｕｅｎｃｙｐｕｍｐｓｉｓｔａｋｅｎｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｏｕｔｌｅｔｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｆｌｏｗ．Ａｆｔｅｒｔｈｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｔｈｅｐｕｍｐｖｉｂｒａ ｔｉｏｎｍｅｅｔｓｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓａｎｄｔｈｅｐｏｗｅｒｆｒｅｑｕｅｎｃｙｐｕｍｐｃｕｒｒｅｎｔｄｅｃｒｅａｓｅｓ，ｗｈｉｃｈａｃｈｉｅｖｅｓｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｅｎ ｅｒｇｙｓａｖｉｎｇ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｐｕｍｐ；ｖｉｂｒａｔｉｏｎ；ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｆｌｏｗ；ｂｌａｄｅｄｉｓｋ；ｃｕｔｔｉｎｇ；ｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇ
１ 设备概况
某燃机电站工业水系统由 ２个工业水池、４台 工业水泵及管网组成。工业水泵采用 ＩＳ１００－６５－ ２５０型单节离心式水泵，流量为 ９０ｍ３／ｈ，电机功率为 ３７ｋＷ，转速为 ２９００ｒ／ｍｉｎ，扬程为 ８５ｍ。工业水主 要用途为：Ｆ级一期和二期循环水泵备用冷却水、净 水区溶药杂用水、沉淀池冲洗水、循环水加药区杂用 水、Ｆ级一期和二期机组排水槽冷却水、机组定排冷 却水以及机组杂用水。４台工业水泵中，＃１，＃２，＃３ 工业水泵共用 １台变频器，只有 １台可以进行变频 运行，后扩建的 ＃４工业水泵只能工频运行。燃气轮 机运行中，工业水泵为 ２台运行 ２台备用，其中 ２台 运行泵为 １台变频运行、１台工频运行。
承磨损裂化，长时间运行会出现轴系松动情况。
问题。从工业水用途来看，只有循环水泵的冷却水 流量相对稳定（正常流量为 ７０ｔ／ｈ），大量的杂用水
和机组排水槽冷却水、定排冷却水均是间隔用水，而
且水量瞬时变化值很大，最大流量达到 １５０ｔ／ｈ，造
成工业水泵出口压力、流量瞬时变化值大。如果只
示），中间 放 置 聚 氨 酯 梅 花 弹 性 垫。 这 种 联 轴 器 加 工精度不高，配合间隙过大，在使用过程中往往会因
水泵作为工业水系统中的单机，检修时必须考 虑系统中 其 他 部 件 对 其 的 影 响［１］。 既 然 从 设 备 方
磨损变形而影响泵组的对中，产生异常振动，加速轴 面无法查到振动原因，就从系统方面检查是否存在
３ 原因排查
可能引起水泵机械振动的原因很多：转子不平 衡、基础松动刚度不足、联轴器不对中、轴弯曲、轴承 损坏等。
转子不平衡和基础松动时，振动频谱中工频振 动分量为主要成分，通过频谱采集分析和基础差别 振动测试排除了该原因。
在泵体解体过程中，对泵轴进行弯曲度测量，叶 轮装配处、轴承装配处及靠背轮装配处弯曲度均小 于 ０．０３ｍｍ，转子晃度小于 ０．０５ｍｍ，从而排除了轴
第 ８期
陆定康，等：工业水泵振动异常分析和处理
·７９·
图 １ ＃３工业水泵泵侧自由端三向频谱
Ｆｉｇ．１ Ｆｒｅｅｅｎｄ３Ｄｓｐｅｃｔｒｕｍ ｏｎＮｏ．３ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｐｕｍｐｓｉｄｅ
弯曲度和转子晃度超标引起水泵振动的原因。
隙变大的情况。短周期出现重复缺陷说明这些部件
目前使用 的 联 轴 器 为 梅 花 联 轴 器 （如 图 ２所 损坏只是振动Leabharlann Baidu剧产生的后果。