水環式真空泵組振動故障分析
云河電廠300MW循環流化床機組投產以來,針對#6機#1水環式真空泵驅動端軸承振動及進口管道振動出現的問題,通過具體技術措施成功消除振動超標缺陷,確保機組安全穩定運行,有效延長了真空泵組的使用壽命和檢修周期。
1、設備現狀
廣東粵電云河發電有限公司三期工程兩臺300MW 循環流化床機組于2010年6 月、8 月順利投產運營,分別為#5 機組和#6 機組。每臺機組配備兩臺日本進口200EVMA 水環式真空泵組,真空泵額定轉速為轉速為890 r/min,機組正常運行時一臺運行一臺備用。#6 機#1 水環式真空泵組自投產以來驅動端軸承振動和進口管道振動嚴重超標,分別達到0.15mm和1.15mm,真空技術網(http://bjjyhsfdc.com/)認為直接影響到機組運行的安全。
2、水環式真空泵組振動原因分析
云河電廠兩臺循環流化床機組所用真空泵均為水環式,其布局圖如圖1。
圖1
2.1、影響水環式真空泵組振動的主要因素
其主要因素有以下幾個方面:(1)電機轉子或內部磁力不平衡;(2) 真空泵內發生汽蝕;(3)軸承、轉動部件及密封部件磨損;(4)真空泵地腳、出入口管道支撐不良;(5)真空泵及管道布局設計不合理;(6)真空泵與電機中心未找正或聯軸器磨損;(7)管道安裝質量不良。
2.2、原因排查
(1)電機轉子或內部磁力不平衡
我廠在2011 年4 月中修期間對#6機#1 水環式真空泵電機進行空轉試驗,未出現電機振動異常情況,原因(1)排除。
(2)真空泵內發生汽蝕
#6 機#1 水環真空泵在運行期間密封液壓力在0.15 -0.20MPa 之間(標準≥0.08MPa),密封水溫度在25-400C 之間(標準≤450C),符合標準范圍并與其他三臺同型號真空泵運行參數一致,且運行期間真空泵出力、電流等未出現異常,原因(2)排除。
(3)軸承、轉動部件及密封部件磨損
在#1 真空泵運行期間多次對泵體、軸承及密封部件進行檢查,未發現真空泵組有異音現象出現。在2011 年4 月#6 機中修期間,我廠對#1 真空泵進行解體檢查,發現兩端軸承完好、轉動部件及密封部件未出現碰磨現象,原因(3)排除。
(4)真空泵地腳、出入口管道支撐不良
真空泵運行期間曾多次對地腳螺栓進行緊固,并對真空泵出入口管道的懸吊支架進行調整緊固,真空泵組振動超標現象未得到改善,原因(4)排除。
(5)真空泵及管道布局設計不合理
我廠#5、6 機組四臺同型號水環式真空泵組均采用同樣的真空泵和管道布局形式,其它三臺真空泵組未出現振動超標現象,原因(5)排除。
(6)真空泵與電機中心未找正或聯軸器磨損
200EVMA 水環式真空泵組的聯軸器為JS 系列蛇形彈簧聯軸器,2011 年4 月#6 機中修期間對真空泵組聯軸器進行解體檢查,發現聯軸器磨損嚴重且潤滑用黃油結塊炭化。聯軸器下張口0.10mm、左右張口0.08mm、上下及左右圓周偏差0.30mm,嚴重超出使用說明書張口≤0.05mm、圓周≤0.05mm 的要求。因此這是造成水環式真空泵組振動超標的原因之一。
(7)管道安裝質量不良
2012 年3 月#6 機小修期間,對#1 水環真空泵組管道的安裝情況進行檢查。解開真空泵入口濾網法蘭時發現管道法蘭兩側之間間隙達到12mm。由此可以判定真空泵入口管道在安裝時出現了強行對口現象,因此原因(7)是水環式真空泵組振動超標的重要原因。
3、解決方案
3.1、聯軸器更換及真空泵組中心找正
2011 年4 月中修期間發現#6 機#1 水環式真空泵組聯軸器磨損且中心偏差較大后,更換新的JS 系列蛇形彈簧聯軸器,并對聯軸器中心進行了重新找正,其修前、修后中心值對比如表1 所示。
表1:真空泵組檢修前后振動數據
中修后對#1 水環式真空泵進行調試,發現真空泵驅動端軸承振動明顯下降,但入口管道振動無明顯改善,檢修前后振動數據對比如表2。
表2:真空泵組檢修前后中心數據
3.2、入口管道調整修復
2012 年3 月#6 機小修期間,解開#1水環式真空泵入口濾網法蘭時發現,法蘭兩側之間間隙達12mm。于是用12mm 厚的不銹鋼板加工成墊圈安裝在水環式真空泵入口濾網法蘭處,以彌補由于基建安裝質量不過關所造成的法蘭間隙,使真空泵入口管道強制對口現象消失。#1 水環式真空泵組檢修結束后調試,管道振動明顯下降,其管道振動數據如表3 所示。
表3:真空泵入口管道檢修前后振動數據
結語
通過以上分析,我們得出#6 機#1 水環式真空泵組振動過大是由于基建安裝時質量不過關,出現真空泵組聯軸器磨損、中心偏差大及入口管道強制對口現象造成。通過更換水環式真空泵的蛇形彈簧聯軸器、真空泵組中心重新找正以及真空泵入口濾網加裝不銹鋼墊圈,成功解決#1真空泵驅動端軸承振動、進口管道振動超標問題,為確保機組安全、穩定、經濟運行提供了堅實保障。