核电用泵振动问题
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核电凝结水泵出口管道振动治理方案1、管线参数:φ508x16,设计温度:50℃设计压力:3.38MPa。
2、管道振动分析:管道振动的分析,就是研究管道系统的自身振动特性、管系响应及外界激扰力三方面的关系。
在振动条件和振系特性已知的条件下求解振系的响应,这一过程称之为振动分析。
如管道介质、压力、流速已知,管道质量、刚度等振动特性参数已知,求解管道在运行工况下的振幅并对其加以限制就是求解管系响应的过程。
我们将引起振动的力称之为激扰力,根据激扰力的来源,可以将其归纳为机械振动、流体振动、阀门自激振动、地震等几种类型,其中以流体不稳定流动引起的振动为主。
流体振动根据引起振动的原因不同可分为以下几种类型。
(1)两相流介质不稳定流动引起管道振动两相流在通过弯管、三通等改变流向管件时,由于汽、液两相介质密度相差极大,流场较为混乱,其动量变化比单介质大得多,容易引起管道振动。
(2)水锤引起的管道冲击振动水锤是指管道某一处截面流量(或流动质量)突然发生改变,引起压力突然上升或下降而对管道产生的冲击,如各种闸阀、安全阀的开闭造成对管道的冲击。
(3)介质涡流引起管道振动多数介质在管道中高速流动时呈现湍流状态,介质中质点的运动速度和方向以较高的频率变化,但全部质点的运动合成则处于相对稳定状态。
但当介质通过弯管、变径管、节流元件、阀门、三通等时,形成湍流漩涡。
在湍流漩涡区域,各部分介质的压力和速度是不稳定的,即介质在管道中的动量是变化的,由此形成了管道振动的激扰力。
3、现场管道振动情况:凝结水泵之间需定期进行切换,切泵瞬间、停泵时管道振动大,频发触发泵振动高报警。
4、治理方案:按照以往的经验,管道的振动频率比较复杂,但大多振幅较大的管道,振动频率均较低;管道系统本身的阻尼很小,通过有意识地增加管道系统的阻尼,可以让管道的运行振动减小,疲劳应力降低。
隔而固公司研发的粘滞阻尼器可以有效地解决管道的振动,已经广泛的应用到火力发电厂、核电站和石油化工的管道系统中,治理管道的振动效果比较明显。
某核电机组安喷泵振动过大的原因及处理摘要:本文概述了某核电机组安喷泵在调试过程中出现的振动过大的情况,并对安喷泵的振动故障进行分析并提出相应的处理方案,解决了振动问题,确保装置稳定运行。
关键词:离心泵振动故障分析1、概述电厂中运行的设备和结构普遍存在机械振动,而振动水平是衡量机械设备是否持续可靠运行的重要指标之一。
本文将对核电站安喷系统的立式离心泵的振动情况进行分析并处理。
安全壳喷淋系统(eas,简称安喷系统)是压水堆核电厂专设安全设施之一。
当一回路发生失水事故(loca)或安全壳内主蒸汽管道破裂的事故工况下,它可以使安全壳内的温度和压力降低到可接受水平,以确保第三道屏障——安全壳的完整性。
系统采用冗余设计原则,由a、b两个系列组成,每一系列各有一台喷淋泵,且每一系列可提供100%的喷淋能力。
两台安喷泵布置在核燃料厂房标高-6.70m处的房间里,并进行实体隔离。
2、系统振动故障概况2.1、安喷泵简介泵为立式结构,装在泵坑中,且配备吸入筒,泵的叶轮为离心式单吸叶轮,并配备一导流器。
每个泵都有立式电动机,安装在标高-3.40m的楼板上,并通过垂直驱动轴传输动力来驱动泵。
电机用设备冷却水系统(rri)的水进行冷却。
安喷泵的使用寿命按照40年来设计,每台泵应按累计10万个使用小时和1万次启动设计。
此设备能连续地运行1年,并且至少4000个小时不加润滑油。
泵电动机配备双向推力轴承,承受驱动轴热膨胀和地震载荷而产生的轴向力。
设备运行参数详见表1。
2.2、振动故障概况系统调试期间,发现安喷1号泵和2号泵均存在电机振动过大的问题。
1号泵电机空载运行时,电机振动烈度不超过2.8mm/s。
而当电机接上设冷水管道并和泵连接带载运行后,随着运行时间的增加,电机振动越来越大,若不及时处理,当电机运行约20分钟以后,电机非驱轴承轴向振动烈度超过2.8mm/s,甚至一度达到4.5mm/s。
且冷却电机的设备冷却水进口管道rri-0917和出口管道rri-0919弯头处的振动烈度达到4.8mm/s(见图1)。
核电厂管道振动原因分析及对策摘要:核电站的振动问题是一个非常复杂的涉及多方面的因素的问题,影响核电站运行和维护的因素很多。
针对各种原因,我们应采取必要的改进措施,保证核电站的工艺管道操作过程中的安全性。
关键词:核电厂;管道振动;原因分析;对策前言在这个能源缺乏的时代,社会经济的飞速发展和人们生活水平的日益提高都需要更多的能源供给。
与此同时,传统能源日渐减少且越来越不满足环保要求,而核能作为重要的清洁能源则越来越被各国重视,核电站的应用范围也在不断地扩大。
而在核电站中,介质主要通过各种大小管道来运输和做功。
高温高压的蒸汽及水通过管道时会有紊乱、冲击及冲刷,从而引起管道的振动,有时甚至超出了设计工况。
因此,为了使核电站管道系统能够满足电站的整体设计运行工况,为了能更安全地利用核能,核电站管道的振动问题包括大管道和小管道,应该更引起我们的重视。
1管道振动技术处理方案1.1减震器的增加减震器在核电站管道振动过程中主要是用于抑制弹簧吸震后反弹时产生的震荡,以及其在反弹时出现的路面的冲击。
为了防止减震器在经过不平的路面情况时,出现异常现象,核电站管道振动技术控制人员应当适当增加减震器、吸震弹簧,适当控制弹簧的往复运动,以此抑制这种弹簧过度跳跃。
在核电站管道振动过程中,除了要增加减震器还应当合理搭配减震器与弹簧,使其硬度相搭配。
通过推广引震曲轴装置的使用,实现曲轴扭转震动的科学控制。
减震器作为核电站管道振动系统中不可或缺的重要组成部分,保障减震器在核电站管道振动系统的稳定性、可靠性和准确性对提升核电站管道振动系统的整体运行质量十分重要。
减震器装置的自动校准装置主要组成部分包括计算机、感应器、控制阀等部分。
1.2支架的增加支架在核电站管道振动过程中是能够起到一定支撑作用的构架。
在进行流体输送或液冷核电站管道系统运行过程中,如果支架设计不完善,会导致错误的施工手段和施工方法,核电站内部流体和外部载荷的作用会导致支架发生不同程度的剧烈振动,容易导致核电站的动应力水平严重下降,进而破坏了核电站管道振动系统,严重影响了核电站管道结构的科学配置,容易导致核电站发生一些安全事件,破坏了核电站管道振动的应力。
核电厂主泵振动报警诊断与治理摘要:核电站反应堆冷却剂泵(简称主泵),主泵用于驱动冷却剂在反应堆冷却系统内循环流动,连续不断地把堆芯中产生的热量传递给蒸汽发生器二次侧给水,同时冷却堆芯,防止燃料元件烧毁或烧坏。
主泵是核岛内最重要的旋转设备,它的运行状态直接关系到核电厂的效益和核安全。
关键词:核电厂;主泵;振动报警;诊断与治理前言核动力主泵是核动力装置冷却剂强迫循环的动力源,其运行状态直接关系到核动力装置的性能与安全,通过对其振动进行在线监测,了解和掌握设备的运行状态,识别设备的异常表现,确定合理的检修时间和方案,达到减少事故停机损失、提高设备运行的可靠性、降低维修费用的目的。
核动力主泵为屏蔽泵结构,只能在泵壳进行振动探测。
由于振动速度传感器存在尺寸和重量大、弹簧片易疲劳损坏、耐温耐蚀性差等缺点,核动力主泵的振动监测采用特殊的耐高温、耐辐照的压电式加速度传感器在泵壳测量其振动加速度。
为了参照国内外以振动烈度为基准的旋转设备振动评价体系进行核动力主泵振动状态评价,就需要将振动加速度信号积分转换成振动速度信号。
1 核电厂主泵振动报警诊断引起主泵振动异常的原因有很多,例如动不平衡、转子弯曲、基础松动、对中不良、动静摩擦、轴承出现故障等等。
处理主泵振动超标缺陷,首先必须分析清楚导致振动超标的原因,找出振源才能对症下药。
在振动数据分析中可以发现:主泵的轴振一倍频幅值占通频值主要成分,约占62%左右,而且相位比较稳定,另外结合停机时的数据,随着转速的下降,振动的幅值和转速成比例进行下降,从而可以初步判断此时主泵只是存在着一定的质量不平衡量;对比冷态试验和热态试验时的振动数据,热态工况下主泵振动通频值比冷态时有一定上涨,且一倍频幅值仍占主要成分,约占通频值的70%左右;冷、热态工况下一倍频相位比较稳定。
可以判断主泵的振动故障仍以质量不平衡为主,同时显现出一定热不平衡,热不平衡与质量不平衡的相位一致;BAS试验后的振动幅值有了很大的上涨;轴振幅值基本稳定(288μm左右);此时主泵轴振振幅仍以一倍频为主(约占通频值的79%左右);BAS试验前后振动相位基本接近[1]。
某核电厂上充泵振动故障浅析发布时间:2022-10-20T10:33:59.059Z 来源:《中国科技信息》2022年第12期作者:陈勇 1,胡斯义1[导读] 核电站上充泵(RHM100-205.12型)驱动端振动故障的根本原因是轴承对转子支撑不足。
陈勇 1,胡斯义11.中国核电工程有限公司华东分公司摘要:核电站上充泵(RHM100-205.12型)驱动端振动故障的根本原因是轴承对转子支撑不足。
文章利用频谱分析技术结合泵的故障现象,通过调整轴承室的方法解决了上充泵振动故障。
关键词:核电站上充泵振动故障轴承室1 引言某核电厂3、4号机组采用上海KSB公司生产的RHM100-205.12型(即卧式筒形可抽芯式多级离心泵)上充泵,该型上充泵也用于宁德、防城港、红沿河、昌江等电厂。
在某核电厂上充泵的建安、调试、运行期间均出现上充泵振动故障,且其他电厂也出现过振动故障。
参考其他电厂的经验反馈,根据某核电厂解决上充泵振动故障的措施,总结了故障分析及处理措施,便于同行参考。
2·上充泵的结构和原理简介上充泵由佳木斯三相交流电动机、Henschel HTW-200型增速箱和RHM100-205.12型泵组成。
上充泵的主要功能:上充功能;密封水注入功能;高压安注功能。
3·某核电厂上充泵振动超标浅析3.1频谱分析技术简介频谱分析技术常用于核电站设备振动诊断,有效的解决设备振动故障的一种辅助方式。
是根据信号分析理论,振动信号分解为若干不同频率、幅值、相位与时间的简谐分量函数。
利用快速傅立叶变换求出振动信号所含频率分量的幅值和相位进行诊断识别的方法。
3.2振动超标问题某核电厂核电3、4号机组建安、调试、运行期间,上充泵的振动出现闪发超标、驱动端振动缓慢增长至超标、远传监测振动超标且大于就地频谱仪监测值等振动故障。
问题现象:某核电厂4号机组上充泵建安完成后,进行小流量工况试验,因振动超出运行要求值,泵组运行约50分钟后停止运行,通过频谱分析监测发现,在试验过程中除驱动端垂直方向以外的其它测点的振动测量值均满足要求范围值,且稳定、缓慢增长趋势。
核电厂调试阶段旋转设备振动测量与故障分析摘要:振动,是设备运行状态的一项重要评价指标。
振动的大小直接决定了设备能否继续进行连续的生产运行。
在机械工业和其他工业部门存在着难以数计的有害振动问题,这些问题正在招致巨大的损失或者隐藏着可怕的祸根,以振动工程的理论、技术和方法来研究与解决这些问题,是当务之急。
关键词:核电厂;旋转设备;振动测量1引言在现代化生产中,机械设备的故障诊断技术越来越收到重视,如果某台设备出现故障而未能及时发现和排除,其结果不仅会导致设备本身损坏,甚至可能造成机毁人亡的严重后果。
为保证核电厂转机设备的处于安全可控的运行状态,在调试期间就建立了旋转机械离线振动监测系统。
2核电厂振动研究电厂运行中的设备和结构普遍存在机械振动,如汽轮机、发电机、风机、水泵等旋转机械的振动,轴承座、汽缸、发电机定子、凝汽器等固定结构的振动,汽、水管道及热交换器的振动,甚至厂房、混凝土基础、横纵梁等土建结构的振动。
对核电厂重要设备进行振动振动测量与分析,进行预防性诊断,能有效防止振动突发事故的发生,最大化的降低经济损失,消除安全隐患。
2005年,某核电厂曾利用高频振动频谱的监测,发现某核二级泵齿轮箱小齿轮的的早期磨损,根据发现的问题,进行及时的处理后预防了严重磨损事故的发生。
2.1 CSI2130在核电的应用核电厂旋转机械振动测量与分析广泛使用机械状态分析仪CSI2130进行数据采集,应用配套管理软件“AMS Machinery Manager Client”进行数据库管理与振动分析。
由爱默生制造的CSI2130,可用于低频振动监测,也可用于高频振动分析,并且具有PEAKVUE分析的专利技术,PEAKVUE着眼于分析由于轴承金属冲击、刮擦以及研摩等原因造成的压力波形,适用于监测从超低速旋转机械到高速旋转机械的轴承故障。
2.2 CSI2130振动测量与分析原理数据采集和分析,数据采集是设备状态监测与故障诊断的重要而基础的环节,所采集数据的质量直接影响后续信号分析的精度和结果。
长轴深井泵振动超标的原因分析和处理作者:邓龙杰来源:《科学与财富》2016年第34期(山东核电有限公司山东烟台 265116)摘要:长轴深井泵在电厂中有广泛的应用,本文结合海阳核电深井泵振动超标的案例,分析了长轴深井泵振动值超标的原因,并提出了相应的解决方案和后续的预防措施。
为检修工作人员提供经验借鉴。
关键词:长轴深井泵;振动;铜轴承;轴;赛龙轴承1.设备简介:1.1设备概况海阳核电厂一期工程使用了六台长轴深井泵,该泵位于循环水系统,过流介质为海水,功能是为鼓型旋转滤网提供冲洗水,保证进入鼓型滤网中的杂质和海生物被及时冲走,从而使清洁度高的海水进入下游的循环水泵。
长轴深井泵均设置在循环水泵房外的海水取水口平台,从鼓型滤网水池中吸入海水,出水口配置了反冲洗过滤器和截止阀,同时外接工业水在启泵时为泵的盘根提供冷却水。
1.2长轴深井泵和配套电机参数长轴深井泵共有五级叶轮组成,生产厂家为:盖州水泵厂,参数见表一:泵型号 300JCW240*5流量 240m3/h扬程 45m重量 2450kg长×宽×高 11100×640×640转速 1460r/min传动轴数共7根轴电机配有防逆转装置,生产厂家为:上海响当当,参数见表二:电机型号 YLB-250-1-4电压 380v电流 85A功率 55kw转速 1460r/min重量 750kg结构电机为空心轴,泵轴插入电机并由键传动1.3水泵运转过程中振动值超标长轴深井泵在运行过程中,出现振动超标并异常跳机现象。
振动值高达6.5mm/s,同时还发出“铛铛”响,泵运行电流超过103A,长时间超电流运行使空气开关动作而跳机。
根据国标GB10889-89《泵的振动与评价方法》:泵的振动≤2.8mm/s合格,泵振动超标且出现明显异常。
2.造成泵振动的关键问题和处理方法在对深井泵解体检修时,发现一些问题,结合这些问题,我们进行了深入的分析,并推断出造成泵振动超标和跳机的根本原因,同时针对相应问题提出了处理方法并付诸实施,取得了较好的效果:2.1筒体连接螺栓遗失外筒体的连接螺栓或螺帽有部分遗失情况(见图一),五节外筒体共 40颗螺栓中18颗遗失螺帽或螺栓,连接螺栓用于紧固外筒体形成海水流通的流道,螺栓的缺失将直接导致护管和中间支架间产生2-3mm张口,并对泵的运转产生恶劣影响。
核电厂主泵轴振异常分析摘要:随着我国经济在快速发展,社会在不断进步,人们的生活质量在不断提高,为解决某核电厂主泵轴振报警问题,对异常现象进行了原因诊断和现场验证。
采用对比分析、频谱分析、轴心轨迹分析方法对主泵轴振异常进行研究。
分析表明:泵轴振动大于电机轴振动,相同位置测点在水平面内2个不同方向振动基本相当。
电机轴Y向振动异常为电缆屏蔽层损坏导致,振动传感器线缆安装宜使用如麻绳等较为软质的材料进行绑扎固定。
泵轴振动异常为泵轴存在较大涡动和较高基频成分引起。
在泵轴出现较明显的涡动现象时,可提高轴封水抑制泵轴的涡动,以降低泵轴振动。
关键词:主泵;振动;核电厂;涡动引言主给水泵是核电厂或者火电厂运行的关键设备,承担着给主锅炉或者蒸汽发生器供水的任务,一旦出现故障,就会导致机组发生降功率或者停机停堆,影响电厂的安全稳定运行。
本文以某核电厂在调试期间出现的主给水泵振动高问题为例,结合故障树分析法,对主给水泵的振动问题进行分析。
1概述某核电厂主泵轴振动每天出现几次报警(报警值设为216μm),均值约在170μm。
两套机组8台主泵有6台轴位移超标,位移均值在140~170μm(A区域127μm)。
主泵为立式泵,泵电机位于泵的上方,电机由两侧的两个吊挂通过两个预应力拉杆悬挂支承,泵安装于管道上,电机上部还有3个抗震垫支撑,以防止泵倾倒。
主泵电机的功率为6711kW,转速为1485r/min;主泵的结构为单级离心式叶片泵,叶轮叶片数Z=5,有一个吸入口,两个出口。
振动监测采用的是美国迪飞公司生产的DP104动态型号处理系统,可进行信号分析、模态分析、有限元分析比较和磁盘记录存储。
实时处理,高动态范围,可在测量中找出频谱特征。
主泵和电机布置了3个壳体振动速度传感器和轴振动电涡流传感器。
采用DP104与主传热泵在线保护系统的缓冲输出端连接。
拾取没有经过处理的振动速度传感器和非接触式电涡流式振动信号,由DP104数据采集器采集振动信号并进行振动频谱分析。
核电厂运营阶段旋转设备振动测量与故障分析摘要:核电机组的规划、购买、装置、运行,都是非常关键的一环。
为了确保核电转机的正常工作,在机组运营过程中,对转机进行了离线振动监控。
以专业的勘测设备和研究软件为基础,结合振动研究的专业知识,对振动超标的设施展开了故障研究,并实施了相应的修缮处理,最终使其振动实现了一个正常的能力,给核电站运营的正常开展给予了牢固的保证。
关键词:振动监测系统振动测量故障分析在当代的生产过程中,对器械设施进行故障判断已引起了人们的广泛关注,若无法有效察觉并解决问题,将会造成设施自身的损伤,而且会引起机器失效、人员伤亡等重大不良后果。
在持续生产过程的中,一个重要的装置只要发生故障,就会影响到整个装置的正常运转,给项目企业带来很大的经济损失。
对核电站而言,利用故障判断技术,及早察觉设施故障,提前更换到备用,是减低事故产生,降低经济损失,预防危害的一种行之合理的措施。
振动,是衡量装备工作情况的一个关键评估指标。
振动的强弱,将直接影响到装置是否可以持续稳定地工作。
在机器工业和别的工业领域中,有着相当多的不良振动现象,它们的出现造成了巨大的损失,有的还潜藏着危险的祸根,因此,运用振动项目的理论、技术和措施,对这些问题进行分析和处理,是当前的迫切需要。
1核电厂振动研究在电厂运作中的设施和构造中,通常有着机器振动,比如汽轮机、发电机、风机、水泵等旋转机械的振动,轴承座、汽缸、发电机定子、凝汽器等固定构造的振动,汽、水管道及热交换器的振动,还有厂房、砼基础、横纵梁等土建构造的振动。
对核动力装置中的关键设施开展振动勘测核研究,并对其实施预防性判断,可以合理地避免突然的振动事故,极大限度地减少经济受损,解决潜在危险。
在2005年,某个核电厂曾使用高频振动频谱的检测,查出了某核二级泵齿轮箱小齿轮的的初步磨损。
按照出现的问题,对其展开的有效的处理,从而避免了重大磨损事故的产生。
1.1CSI2130在核电的应用CSI2130是目前核电设备中常用的一种状态研究仪,用于对核电设备的振动进行勘测核研究,并将其与之相匹配的“AMSMachineryManagerClient”管理软件用于数据库的管控和振动研究。
核电用泵振动问题针对核电站泵类设备存在的振动问题进行原因分析,按泵组设计、制造与安装、外部因素三方面进行总结并提出解决方案。
结果表明,泵组设计合理、生产制造无缺陷,并且设备安装满足要求,运行工况与设计工况相吻合,可以减轻泵组振动。
对频谱分析法解决振动问题进行介绍,合理利用可有利于振动问题的解决。
标签:振动;泵;设计Abstract:Based on the analysis of the vibration problems of pump equipment in nuclear power plant,the paper summarizes the pump group design,manufacture and installation and external factors,and puts forward the solutions. The results show that the pump group has reasonable design,no defects in production and manufacture,and the installation of the equipment meets the requirements,and the operating conditions are consistent with the design conditions,which can reduce the vibration of the pump group. The paper introduces how to solve the vibration problem by spectrum analysis,and the reasonable utilization can be helpful to solve the vibration problem.Keywords:vibration;pump;design1 概述根據各国能源结构调整要求,核电建设迎来新发展。
核能属于清洁能源,相对于传统火电,不会向大气中排放污染物质造成空气污染,无碳排放不会加重温室效应;相对于其他清洁能源有能量密度高、运营成本低、不受季节和气候影响等优点,能以额定功率长期稳定运行,满足基荷电源可靠、经济、充足和清洁四大要求,是能够替代化石能源基荷电源的最佳选择。
核电站泵类设备包括核安全级与非安全级,泵的型式包括离心泵、屏蔽泵、容积式泵等,两个机组共计200余台。
核电建设严格按项目三级进度计划执行,安装调试时间短,而泵类设备在现场调试问题多,尤其是振动问题原因复杂,不易解决。
核电站部分泵无备用泵,振动过大不仅影响运行工况及泵组寿命,如需停泵检修,甚至会影响核电站的效益与安全,所以泵组可靠稳定运行尤为重要。
本文对核电用泵振动问题普遍原因进行分析并提出解决方案。
2 振动级别及判定方法泵类设备技术规格书对振动要求一般引用ISO 10816-1《在非旋转部件上测量评价机器的振动》与JB/T 8097《泵的振动测量与评价方法》,通过泵组中心高与转速确定类别,根据类别和振动级别(一般要求B级)确定振动考核值。
振动指标一般为振速,部分设备考核振速及振幅。
核电泵类设备一般考核全流量的振动值,针对不同流量,设置不同振动考核值(如:0.7Qn1.2Qn,v≤4.2mm/s)。
3 泵组振动原因分析及消除振动的措施3.1 泵组设计原因(1)叶轮设计。
叶片数量、叶片出口角、叶片宽度、叶轮出口与蜗壳隔舌的距离等参数应设置合理,避免流量扬程曲线驼峰与水力损失过大;应优化导叶、蜗壳、流道设计,保证流场稳定,减少能量损失。
(2)汽蚀振动。
当泵的入口压力低于相应水温下的饱和压力时,会产生伴随剧烈振动的汽蚀现象。
核电用泵在技术规格书中已规定有效汽蚀余量,所以泵组设计时应采取措施保证必需汽蚀余量小于该值,具体包括:采取双吸叶轮;叶轮前加诱导轮;进水流道设计平滑;优化叶轮材质或进行涂层处理。
(3)轴/转子的设计。
应尽量降低泵轴长度,适当加大泵轴直径,避免刚度不足、挠度过大;多级泵应考虑增加泵轴支撑轴承数量,减小支撑间距;轴的固有频率应避开电机转子角频率;适当提高转子动平衡级别;平衡盘间隙与轴向窜动量调整应设计合理,避免轴低频窜动引起轴瓦振动。
(4)高温介质、海水介质泵的设计。
输送高温介质的泵,应考虑设计暖泵系统或操作中控制升温速度,避免部件变形及在启动过程中剧烈振动;输送高温介质的泵,应考虑设计应力释放系统,如地脚螺栓上增加螺栓套;输送高温介质的泵,在对中方面应考虑温度补偿量;输送海水等含颗粒物介质的泵,应考虑水利部件选材及间隙控制。
(5)特殊设计。
核电泵类设备振动问题比较集中,易出现在多级泵、立式泵,针对此提出设计建议如下:立式泵应注意泵底座以及支架(如电机支架、齿轮箱支架)强度设计,避免因为结构强度不足导致振动增加,此类设备随设备运行时间增加,振动容易加大;针对多级泵,应考虑转子结构设计紧凑,尽量降低轴的长度,也可考虑加支撑轴承。
3.2 制造、安装原因(1)制造质量。
保证零件结构尺寸及加工精度同设计一致;保证铸件质量(如叶轮应避免质量偏心而影响动平衡),不得有孔洞、裂纹、质量不均匀的情况出现;确保静平衡、动平衡满足要求;多级泵装配时注意累积误差,避免安装间隙过大,造成轴向窜动或平衡力不足而产生振动。
(2)基础质量。
混凝土基础不得有裂纹、空洞、松软等现象,尺寸、强度应符合设计要求;混凝土蜗壳泵的蜗壳为混凝土结构,相当于泵壳,需满足泵设计方提出的要求,避免混凝土掉渣而影响泵组振动;基础与泵组底座接触固定应起到吸收、传递振动的效果;基础重量应为泵和电机等机械重量总和的三倍以上;尽量避免使用弹性基础;确保地脚螺栓孔灌浆质量及螺母拧紧;尽量保证泵与电机共用底座,底座与基础最好为面接触。
(3)对中与调平。
泵组现场安装应确保泵轴、联轴器、电机轴对中良好,保证泵进出口与管道对中(可在连接后卸下紧固件,检测自由状态下同轴度),减小内应力;确保管道支架质量,管道和阀门等重量和附件力矩不应作用在泵组上;保证底座平整度与接触面接触比例,确保关键接触部位不出现虚角;正确使用垫铁找平。
3.3 外部因素(1)电机因素。
避免因电机振动超标而影响泵组整体振动超标,可通过电机端振动值变化趋势监测。
电机结构设计应合理,尽量避免冷却器造成的质量偏心或电机底座設计不合理而产生的振动;保证磁力中心线对中。
(2)联轴器。
确保联轴器紧固螺栓质量均匀以及螺栓间距相同;弹性柱销和弹性套圈结合不宜过紧;联轴器与轴的配合间隙不宜过大;厂内已组装好的泵组应在现场安装后对联轴器对中进行复测。
(3)管路。
进出口管路振动超标会影响泵组振动超标,具体原因包括:管路不畅导致出口管路较高处或出水阀门上部存留空气,形成气囊,使管路中水流阻力增大,形成水击现象引起管道振动,应考虑在出水管高处设置排气阀;因吸水管口淹没深度不够或吸水管漏气,导致管道进气引起振动;进水口滤网破损或水质脏导致杂物进入泵组,造成叶轮流道堵塞而发生汽蚀引起振动。
(4)运行方面。
应尽量保证泵的实际运行工况点同设计工况点吻合;应尽量避免小流量/大流量工况长期运行;应注意泵组启停时与阀门的配合使用。
4 振动问题分析手段重要核电站泵类设备,设置振动高报及高高报值,每个振动测量点会设置三个方向的振动探头实时采集振动值,根据振动值大小及振动趋势判断是否需采取措施。
对现场振动问题的处理,如经简单排查无问题,一般会采取频谱图进行分析。
根据振动数据采集和信号分析仪形成各个测点的频谱图,根据频谱图显示的特征,结合实际工作经验,可初步判断振动发生的主要位置,再分析产生振动的原因,制定相应消振措施。
5 结束语泵组振动原因复杂,可能是自身设计因素,可能是生产制造因素,也有可能是外部因素导致。
在振动问题处理过程中应秉承由外到内,由简到繁的原则查找原因。
实践证明,保证泵水力性能设计合理、零部件加工精度满足要求、现场施工安装按程序进行、运行工况符合设计要求,可有效降低泵组振动值。
随着振动监测工具的普及以及故障诊断体系的形成,使得泵组振动问题的处理更为科学、精准,有效保障了核电站泵类设备安全稳定运行。
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