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输油泵振动原因分析及预防措施

2014-12-11张瑞媛中国石油长庆油田第二输油处甘肃庆阳745000

化工管理 2014年24期
关键词:输油泵输油叶轮

张瑞媛(中国石油长庆油田第二输油处 甘肃庆阳 745000)

第二输油处庆咸首站外输咸阳喂油泵及外输庆化转油泵一直使用ZSY 550-80A型水平中开式多级离心泵输油泵,至今已使用多年。近几年来,输油泵机组的振动问题日趋严重,特别是外输庆化输油机组,其振动问题几经处理一直没有得到显著效果,作者就此问题做出了分析和改善。

一、输油泵振动的危害

振动是输油泵机组可靠运行评价的一个重要指标。对于运行的输油泵机组来说,振动是不可避免的,但振动振幅超过标准范围将会造成多方面的危害,主要有:振动引起电机、轴承、阀门、管件等零部件的松动、损坏,造成输油泵机组不能正常运行,振动引发管路和电机振动,造成人伤机毁,从而直接影响管道的安全运行,所以对输油泵振动过大进行原因分析和措施制定是非常重要的。

二、现场情况及存在问题

1.ZSY550-80A型输油机组的参数

Z为水平中开式;S为双吸;Y为油泵;550为吸入口直径;80为扬程;A为叶轮切割;五级叶轮。技术指标:转速为2980 r/min;流量为460m3/h;扬程为80m;效率为95.4%;轴功率为134kW,配套电机160kW。

2.现场使用情况

外输庆化输油机组在运行过程中,其振动幅度逐步增大,并超过规程规定的振幅值。在机组正常运行情况下,用测振仪在电机驱动端检测到轴向振幅为2.4mm,水平振幅为11.5mm,垂直振幅为1.6mm,并且有周期性的波动。在机组进出口阀门处均伴有频率均匀的摆振。

三、输油泵振动原因分析

庆咸首站采用的输油泵为离心泵,其产生振动的原因是多方面的,导致输油泵振动超标的原因可能涉及到输油泵的施工安装、机组运行与维护,操作工艺与流程等全过程环节。

1.施工安装

在安装施工过程中,如果输油泵的入口法兰与输油管线不对中或者是对中性不好,就有可能引起输油泵在外力作用及其他因素的影响下,其壳体产生形变,造成壳体与转子不同心,从而引起振动,造成振动超标。同时在安装输油管线时应尽可能的避免泵体受变形应力、装配应力和重力的作用。

同样,在施工安装过程中,如果输油泵机组同心度调整不到位,造成转子不平衡,那么在运行过程中将会发生强迫振动。所以,在安装过程中,要确保电机转子轴线与泵转子轴线与在一条直线上。两者距离越近,机组振动就越小。

表1 泵机组同心度标准

2.机组运行及维护

(1)转子不平衡及不对中

转子不平衡影响因素主要包括转子系统的部件缺损及转子的质量偏心。机组在运行过程中,由于磨损、腐蚀、介质结焦结垢及疲劳力的影响,造成转子的零部件脱落、损坏及缺损,从而影响转子的动平衡。转子质量偏心,造成转子质量不平衡,转子在旋转过程中产生离心力,此离心力反作用于转子上,转子每旋转一周就在轴承或转子的某一测点处产生一次振动响应。叶轮流道内有杂物,导致叶轮堵塞;叶轮磨损、腐蚀或断裂,这些均会引起转子的不平衡性增大,加剧泵的振动,造成输油泵振动超标。

(2)部件磨损或松动

输油泵轴系的不平衡、不对中,输油泵内部件的磨损,腐蚀、变形与松动等互相影响。如地基与输油泵之间的松动会增大其最小刚性方向上的振动;轴承与轴承座孔配合松动,会引起转子跳动,造成超温超振。轴承磨损、腐蚀或损坏,会增大内外套间隙,造成转子部件偏心运行,引发超标振动。

(3)工艺操作不当

如果输油泵长期运行在汽蚀条件下,气泡在叶轮壁面附近溃灭变成液体,叶轮金属表面在液体连续地打击下,产生冲击疲劳而剥裂,从而引起泵机组的振动。而机组的振动又促使汽泡不断地产生与溃灭,如此相互循环,互相激励,导致强烈的汽蚀共振,最终造成输油泵机组振动超标。

(4)日常维护不当

在机组运行前未对泵体进行充分预热,引起主轴热变形,减小了定子与转子间径向间隙,旋转时转子与定子间可能发生摩擦,造成泵体强烈振动;润滑油型号不匹配,润滑油油质差,有水分、杂质等也将对机组的振动起到增强作用。

四、预防措施

1.现场施工安装严格按照规范要求进行,现场施工安装监督要严格执行。

2.严格执行检维修规程,对输油泵运行过程中出现的异常问题要及时、全面、细致的进行分析与处理。

3.工艺操作严格按照规程执行,精心操作,使输油泵运行于良好的工作特性区;建立健全输油泵机组的润滑质量保证休系,确保输油泵润滑良好。

4.加强对机组的巡检,以轴承为焦点,监测和处理振动相关苗头。

5.建立输油泵振动档案,及时掌握变化趋势,为检维修提供参考。

结束语

通过对ZSY 550-80A型输油泵振动问题的分析和处理,发现输油泵振动的预防和控制是一个复杂的问题,与泵的安装人员的操作水平、操作人员的素质、各部分材料性能状况、监测仪器的性能,日常运行操作及维护有很大关系。因此排除振动要结合经验和理论分析,做好对输油泵振动故障的防止和消除,对长输成品油管道的安全平稳运行具有重要意义。

[1]李鸿,马立军.输油泵振动故障探讨与研究[J].齐齐哈尔大学学报,2008.

[2]岳桂杰,保承军,徐德权.输油泵振动监测与诊断方法初探[J].机械研究与应用,2006,19(2):70-71.

[3]刘志,夏长友.管道输油泵振动问题的原因分析及对策[J].大庆石油学院学报,1997,2(21):115-118.

[4]黄晨.输油泵振动超标原因分析及预防措施[J].广东化工,2013.

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