管道应力对高温疏水泵振动的影响分析及治理
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火力发电厂管道、阀门振动危害及处理摘要:在火力发电厂中,单机容量逐渐增加,因此,对管道阀门也提出了新的要求。
由于诸多因素的影响,管道阀门经常出现振动现象。
不仅剪短了使用寿命,甚至会导致管道阀门的破裂,严重威胁着火力发电厂的安全生产。
关键词:管道;阀门;振动危害;治理在发电厂的生产中,除了具有管道、阀门会出现振动,其他的设备也会出现振动。
相关人员应该掌握基本的振动知识,正确处理这种振动,尽量减小设备危害,从而延长各种设备的工作寿命。
因此,我们应该现场的管道阀门的运行进行全面的分析,制定有效的治理方案,避免非计划停机,减少不必要的事故,从而提升火力发电厂的经济效益。
1管道阀门振动造成的危害管道与阀门的动态分析是和其静应力分析相对的,其特点为:构件破坏多为疲劳损害,振动响应呈现为时间函数。
压力管道阀门疲劳损害的主体表现方式有两种:高循环疲劳破损和低循环疲劳破损,导致管道阀门产生呈现振动的原因有很多,不同的实际情况需要进行细致深入分析才能正确地选择应对措施,从而取得符合实际要求的减振效果。
振动对于管道阀门产生的危害主要表现为以下四点:1.1使用寿命的缩减振动会导致管道阀门产生大量机械运动,会对振动部位造成金属疲劳,极大程度上缩减管道阀门的使用寿命,如果没有及时进行更换维护,在进行生产时容易出现破裂,造成不必要的损失。
1.2对发电系统的破坏大量振动会导致管道阀门的连接部位出现失效、破坏,造成接管座开裂、输水管断裂、支吊架失效甚至管道破裂,尤其是高压蒸汽管道,一旦高压蒸汽管道出现了以上情况,将直接酿成灾难性事故,后果不堪想象。
1.3对管道阀门自身的损坏当阀门阀头振动速度远远高于管道的振动速度时,由于双边振动速度不一致,将会导致阀门元件振松,造成阀门泄露或者失控或者管道断裂,进而对阀门管道造成损坏,导致系统故障,机组停机。
1.4对仪表仪器的损还在火电系统中,管道阀门往往和各类仪器仪表进行直接联系,如果出现了阀门管道振动,将会直接对连接的仪器仪表造成直接破坏,对控制系统的正常运行造成不良影响。
电动给水泵振动原因分析及处理方法摘要:电动给水泵作为发电厂最主要的辅机设备,如果水泵出现明显的故障异常,必然会导致发电机组出力下降或停运造成经济损失。
从目前来看,引起泵站机组轴承振动异常的因素非常多,引起发电厂电动给水泵振动的因素非常复杂,需要检修人员结合故障的实际现象进行认真分析。
对振动简易诊断进行判断,明确设备振动或其他的状态异常利用普通测振仪以及其他的方式来,最大程度增强电动给水泵安全运行的整体效果,确保安装水平全面提升。
关键词:火电厂;给水泵;原因;处理方法1.给水泵的振动原因1.1电动机引起的振动从给水泵的结构构成和运行原理来看,电动机是给水泵的核心构成,电动机的安装质量是否达标、运行是否稳定与可靠,都将会影响到给水泵的运行效率。
因此,电动机方面的问题会引起给水泵的振动,尤其是在轴承损坏、内部磁力不平衡的情况下,振动难以避免。
一旦在电动机的安装过程中磁力中心的准确度不够,电机轴振动、泵组振动势必出现,且这种振动表现为以下特征:水平方向上的振动小,轴向振动大;在负荷与转速日渐增大的过程中,前置泵与耦合器电机侧的振动同步增大,这一情况对于主泵振动并不存在直接且明显的干扰。
1.2从给水泵支撑系统角度台板、基础底座等在整个给水泵的运行过程中起着一定的支撑作用,当在给水泵运行时这些其支撑作用的模块出现了问题时,同样会引起一定的振动。
比如,当基础的稳定性或者刚度不够的情况下,可能会伴随着微小振动的出现,在受到其他不平衡激振力的作用下,这些微小振动将朝着更大的振动发展[1]。
1.3从给水泵内流体流动角度给水泵运行时,为发挥其在火电厂机组运行中的作用,呈现出机械能向流体势能与动能的转换,一旦在给水泵中流体存在异常的流动行为和现象,势必伴随着异常振动。
根据由这种原因所引起的振动分析,汽蚀和水力冲击是主要的原因,给水泵内严重的汽蚀现象存在时,因为存在凝结过程,也就同步产生了一定的脉动力,当与其他激振力同步作用时,振动问题越发严重,振动强度偏大;水力冲击则更多地表现在导叶与动叶同方向的情况下,因为导叶叠加时的叶片冲击力巨大,同样会引起给水泵的巨大振动,对给水泵的正常运转产生极大的干扰。
管道振动的消振方法管道振动是指管道在运行过程中出现的振动现象,它不仅会降低管道的使用寿命,还会对设备的正常运行产生负面影响。
针对管道振动,我们可以采取一系列消振方法。
一、改善管道的支撑形式管道的支撑形式是影响管道振动的重要因素之一,当管道支撑形式不适宜或支撑间距过大时,管道振动就会比较严重。
因此,可以通过改善管道的支撑形式来降低振动。
一般而言,提高管道的支撑强度和支撑密度,采用适当的支架和支撑材料,可以有效地降低管道振动。
二、调整管道的工艺参数管道振动的消振方法还可以通过调整管道运行过程中的工艺参数来实现。
例如,通过调整流体的速度、流量、压力、温度等参数,可以减少振动。
另外,在管道连接处安装减振装置,可以有效地降低振动产生的影响。
三、加装减振器当管道振动仍无法通过上述方法降低时,可以考虑加装减振器来消除振动。
减振器的种类比较多,例如弹簧式减振器、液压减振器、空气减振器等,可以根据具体的情况选择合适的减振器。
通过加装减振器可以有效地降低管道的振动。
四、管道阀门的合理设置阀门的设置及调节对工况稳定具有重要的影响,合理的阀门设置可以消除管道中的跳流、水横飞、噪声及振动等故障现象。
阀门的设置应以保证管道流量和管道稳定为基础,通过设计阀门的开度,限制管道流量,减小流体的压力变化,以达到减小管道振动的目的。
五、根据振动原因采取相应措施针对不同的振动原因,可以采取相应的消振措施。
例如,在管道振动产生的原因是介质和管道之间的摩擦时,可以通过增大管道直径或润滑剂等方式来消除摩擦。
当管道振动产生的原因是流动介质本身特性引起的时,可以通过调节介质的温度、流量等参数来降低振动。
因此,在消振时需要针对具体的情况采取相应的措施。
综上所述,针对管道振动的消振方法有很多种,我们可以通过改善管道的支撑形式、调整管道的工艺参数、加装减振器、管道阀门合理设置以及根据振动原因采取相应措施等方式来消除管道振动,以保证管道的正常运行和设备的正常使用。
注水泵管线震动大的原因及处理摘要:注水泵进出口管线的振动,是困扰油田的正常注水的一个重要问题,造成注水泵进出口管线频繁破裂,维修工作繁重,制约了油田的正常生产,增加了生产运行费用。
本文主要分析了解决注水泵管线振动的必要性,阐述了注水泵的振动原理,并通过震动测试分析了注水泵管线震动的原因,并采取了相应的减震措施,通过减小或消除注水泵系统的振幅、避开共振动管长、合理布置管道和设置、在进口侧采用双进口供液、加装软连接、加装离心式灌注泵以及在出口侧加装蓄能器、加装金属波纹软管、加强管理等措施,达到减小振动的目的,确保供、注系统运行平稳。
关键词:注水泵;管线;振动;处理作为提高原油生产量和生产效率的有效方式,注水采油是油田采油生产的关键环节之一,对于维持油井的稳定生产起着至关重要的作用。
注水系统的安全稳定运行直接影响到生产的安全、采油的质量和效率。
因此,对于油田注水系统中必不可少的设施之一的注水泵管线系统,保证其性能的稳定与运行的安全也就有着非常重大的工程意义。
1解决注水泵管线振动的必要性管线的强烈振动将使管线的结构及其元件产生疲劳破坏、连接部位发生松动和破裂、动力设备的寿命降低、管路系统的测量仪表失真甚至损毁等情况。
因此,油田注水泵及其管线系统的振动不仅存在重大的安全隐患,还会严重影响注水时率。
治理好管线振动,保证管线系统安全稳定地运行,对提高采油效率及质量都有重要的意义。
2注水泵管线振动大的原因解析2.1管线振动机理管线内流体的压力脉动产生的激振力是管线振动的主要外力之一。
由于活塞式压缩机、往复泵等管道系统中的动力机具有间歇性、周期性吸、排量的特点,将使管流产生脉动。
处于脉动状态的管内流体,在遇到弯管头、异径管、盲板等管道元件时,将产生一定的随时间而变化的激振力,在这种激振力的作用下,管道及其附属设备也开始产生振动。
管线两端分别与主动机的出入口、容器、阀门或孔板等设备或装置相连结。
管道及其支承架和与之相连接的各种设备或装置构成一个复杂的机械结构系统,在有激振力的情况下,这个系统就要产生振动。
管道应力分析的原则管道应力分析应保证管道在设计条件下具有足够的柔性,防止管道因热胀冷缩、管道支承或端点附加位移造成应力问题。
ASME B31《压力管道规范》由几个单独出版的卷所组成,每卷均为美国国家标准。
它们是子ASME B31 压力管道规范委员会领导下的编制的。
每一卷的规则表明了管道装置的类型,这些类型是在其发展过程中经考虑而确定下来的,如下所列:B31.1 压力管道:主要为发电站、工业设备和公共机构的电厂、地热系统以及集中和分区的供热和供冷系统中的管道。
B31.3 工艺管道:主要为炼油、化工、制药、纺织、造纸、半导体和制冷工厂,以及相关的工艺流程装置和终端设备中的管道。
B31.4 液态烃和其他液体的输送管线系统:工厂与终端设备剑以及终端设备、泵站、调节站和计量站内输送主要为液体产品的管道。
B31.5 冷冻管道:冷冻和二次冷却器的管道B31.8 气体输送和配气管道系统:生产厂与终端设备(包括压气机、调节站和计量器)间输送主要为气体产品的管道以及集汽管道。
B31.9 房屋建筑用户管道:主要为工业设备、公共结构、商业和市政建筑以及多单元住宅内的管道,但不包括B31.1 所覆盖的只寸、压力和温度范围。
B31.11 稀浆输送管道系统:工厂与终端设备间以及终端设备、泵站和调节站内输送含水稀浆的管道。
管道应力分析的主要内容一、管道应力分析分为静力分析析1.静力分析包括:1)压力荷载和持续荷载作用下的一次应力计算——防止塑性变形破坏;2)管道热胀冷缩以及端点附加位移等位移荷载作用下的二次应力计算一一防止疲劳破坏;3)管道对设备作用力的计算——防止作用力太大,保证设备正常运行;4)管道支吊架的受力计算——为支吊架设计提供依据:5)管道上法兰的受力计算一防止法兰汇漏。
2.动力分析包括:1)管道自振频率分析一一防止管道系统共振:2)管道强迫振动响应分析——控制管道振动及应力;3)往复压缩机(泵)气(液)柱频率分析一一防止气柱共振;4)往复压缩机(泵)压力脉动分析——控制压力脉动值。
泵振动过大的10个原因!1.泵与基座连接不稳固:泵与基座之间的紧固螺栓或连接螺纹未正确拧紧,或者使用的垫片不合适。
解决办法是检查并重新紧固泵与基座之间的连接件,并确保使用合适的垫片。
2.轴与轴承配合不良:轴与轴承的配合间隙过大或过小,或者轴承磨损严重。
解决办法是检查轴与轴承的配合尺寸,并根据需要更换轴承。
3.泵叶轮损坏或不平衡:叶轮表面磨损、变形或裂纹,或者叶片均匀性差,会导致泵振动过大。
解决办法是修复或更换损坏的叶轮,并确保叶片均匀分布。
4.泵内部部件磨损严重:泵的密封件、轴封等部件磨损严重,泄漏导致振动增大。
解决办法是更换磨损的部件,并确保密封良好。
5.泵进口或出口管道不平衡:管道大小不适当,或者管道连接松动,会导致流体的不稳定运动,进而引发泵振动。
解决办法是调整管道尺寸和重新紧固管道连接。
6.泵运行时遭遇空气或固体颗粒:安装位置不当或未正确净化,导致泵吸入空气或固体颗粒。
解决办法是重新选择合适的安装位置,并增加过滤器来净化吸入介质。
7.泵机械端部分不平衡:泵机械端的转子或传动件不平衡,会导致泵产生振动。
解决办法是进行动平衡或静平衡处理。
8.泵轴弯曲或变形:泵轴弯曲或变形会导致轴与轴承之间的不对中,增加振动。
解决办法是检查泵轴对中情况,并根据需要重新修复或更换轴。
9.泵驱动电机振动过大:驱动泵的电机本身振动过大,或者电机与泵之间的联接不刚性。
解决办法是检查电机的振动情况,并重新安装泵和电机的联接件。
10.泵结构松动或变形:泵壳、支撑架等结构部件出现松动或变形,会导致泵振动过大。
解决办法是检查泵结构的紧固情况,并进行必要的修复。
总之,泵振动过大是由多种原因引起的,解决时需要仔细检查泵的各个部分,并采取相应的措施进行修复或更换。
最好的办法是定期维保泵设备,预防问题的发生。
管道输送系统振动特性分析与控制优化管道输送系统是现代工业领域中常见的一种物流输送方式,广泛应用于石油、天然气、水和其他液体等的长距离输送。
然而,在输送过程中,管道系统会产生振动,给系统的安全性、稳定性和效率带来一定的影响。
因此,需要对管道输送系统的振动特性进行分析与控制优化。
首先,我们来了解管道输送系统振动的形成原因。
管道输送系统振动主要源自两个方面:一是来自流体的力学振动,二是来自机械部件的共振振动。
针对流体力学振动,流体在管道内流动时会形成压力波动,这种压力波动会引起管道系统的自振动。
当流速较高时,液体在管道中运动会形成湍流,导致压力变化更为剧烈,使得管道系统的振动加剧。
而机械部件的共振振动则是由于管道系统在运行过程中,机械部件的固有频率与外来激励频率相一致,导致共振现象的发生。
共振振动会增加管道系统的振动幅值,降低系统的工作效率,并且可能导致机械部件的疲劳破坏。
为了分析管道输送系统的振动特性,可以采用数值模拟和试验分析两种方法。
数值模拟方法可以通过建立系统的数学模型,利用计算机软件进行仿真计算,分析系统在不同工况下的振动响应。
试验分析则是通过在实际管道系统中进行振动测试,获取实测数据进行分析。
在振动控制优化方面,可以从多个方面进行考虑。
一是在设计阶段,可以通过优化管道系统的结构参数,降低系统的固有频率,减少共振现象的发生。
二是在操作过程中,可以采取减少流体压力波动的措施,如增加缓冲器、消声器等,降低流体力学振动的幅值。
三是对机械部件进行改进,增强其抗振能力,减少共振振动的发生。
此外,还可以考虑采用主动振动控制技术,如主动质量阻尼器、主动控制阀等,通过控制系统的输入和输出信号,实时调节系统的振动响应。
最后,管道输送系统的振动特性分析与控制优化是一个综合性的问题,需要涉及流体力学、结构力学、信号处理等多学科知识。
不同的输送介质、管道材料、输送距离等因素都会对系统的振动特性产生影响。
因此,针对不同的应用场景,需要综合考虑各种因素,采用合适的分析方法和优化措施。
电厂高压锅炉给水泵振动原因分析及解决措施摘要:高压锅炉给水泵是电厂中十分重要的设备之一,如果其出现故障,则会直接导致电厂停产。
振动值是高压锅炉给水泵能否长期健康运行的重要指标,振动超差严重威胁电厂生产安全,监测并分析振动值,可以保障高压锅炉给水泵健康长久运行。
振动问题十分复杂,分析解决振动问题时应该综合考虑各个方面,尽量做到以最小的代价解决问题。
当出现振动超差时要及时分析振动超差原因,在振动尚未没有引起事故前及时将其解决处理。
关键词:高压锅炉;给水泵振动;解决措施引言随着现代化的发展,发电厂规模的扩大,机组容量与日俱增,给水泵向高能化发展是必然趋势,为了满足发电机组给水需求,给水泵的转速不断提高,导致给水泵振动愈加明显;一般高压给水泵的级数较多,转子较长,其一阶固有频率通常低于工频,在低频情况下会造成泵的结构共振加大;如今大部分电厂为节约能源,普遍采用调速控制,但泵在设计时,首先考虑到的是设计点的工况,在设计工况下泵能够平稳运行,但当泵转速变化时,泵的运行点就会偏离最优工况,导致泵不能满负荷运行,在泵部分负载时,也会为泵振动埋下隐患。
1电厂高压锅炉给水泵振动原因分析1.1管路系统产生的振动管路系统作用在给水泵上的外力过大,使给水泵发生振动。
这种振动的主要特征是:多见于2倍工频,主要振幅多见于轴向,也见于水平和垂直方向。
消除方法是重新设计管路系统,尽量减小作用在泵体上的外力。
另外,管路系统支撑不牢也会产生振动,这个振动会直接传导给给水泵,使泵也产生振动。
1.2水力冲击产生的振动汽蚀产生的振动:给水泵在发生汽蚀时,会产生剧烈的振动和噪声,这种振动的主要特征是次低频振动。
主要振幅在水平和垂直方向,主要振幅位置在泵体吸入侧、基础和管道。
压力脉动产生的振动:给水泵在低于最小流量工况长时间运行时,会导致泵体内流场状态恶化,甚至在局部区域产生回流或负压区,并沿圆周方向旋转。
由此产生的压力脉动使泵的压力和流量出现交错变化,使泵及其压力管路产生剧烈振动。
HangYe Qianyan 些 管道应力对高温疏水泵振动的影响分析及治理 夏军文 (大亚湾核电运营公司,广东深圳518124) 摘要:对l台高温疏水立式泵振动频繁波动原因进行调查分析,调查后发现泵振动异常主要受疏水温度变化的影响,通过计算泵的出口 管线在热胀冷缩受阻的应力,找到了泵振动频繁的根本原因,并采取针对性措施达到减振目的 关键词:振动;管道应力;立式泵;支吊架:热位移
电厂机组功率运行时,几台疏水泵将汽水分离再热系统的疏 水箱的疏水送往除氧器,如果泵不可用可能导致疏水箱水位过高, 将引起汽机脱扣。电厂的疏水泵自投产以来振动经常超标,其中有 数次因振动高停泵检修导致机组降负荷运行。对机组的稳定安全 运行形成较大威胁。因此,找到该泵振动异常波动的原因并加以消 除显得尤为重要。
1 疏水泵振动故障概述 电厂4台GSS疏水泵自投产以来振动波动频繁,主要发生在 机组启停或功率变化过程中,其中尤其以2号机组的GSS110PO 为甚,投产以来振动超标次数达到了25次,明显高于其他疏水泵, 4台疏水泵投产以来振动超标次数统计如表l所示。2号机的 GSS1 10PO振动历史波动趋势曲线如图l所示。本文重点研究了2 号机GSS110PO的振动问题。 表1 电厂4台GSS泵振动超标次数
疏水泵 自投产以来振动超标次数 2号机GSSl10PO 25次 2号机GSS210PO 10次 1号机GSSI10PO 4次 1号机GSS210PO 4次
图1 2号机GSS110PO振动历史趋势 电厂以往为处理该疏水泵振动问题,采用了多种措施,如调整 螺栓力矩、支撑出口管道、加装柔性垫片等。但这些措施往往只能 暂时性的改善振动,不能彻底消除振动波动的怪状。 2机组工况对振动的影响 通过长期观察发现,疏水泵振动剧烈波动主要发生在机组负 荷变化过程中,且振动波动随负荷变化有较强的规律性。以最近一 次2号机组负荷变化为例:当机组负荷下降时,GSS110PO振动呈 上升趋势:机组负荷上升时,振动呈下降趋势。而另一台疏水泵振 动变化趋势刚好相反。进一步分析发现,机组负荷变化弓f起泵疏水 温度变化,管道进出口管线温度也相应变化,且变化方向一致。当 机组负荷变化时,管道温度变化趋势和泵振动变化趋势分别如图 2、图3所示。 3疏水泵整体振动研究 3.1振动特点 通过大量测试数据及现象总结,疏水泵振动特点为:振动成分 图2 2号机组GSS1 1O/210PO疏水温度变化趋势 主要为工频1X;立式泵基础振动较小,由基础往上振动逐渐增大, 电机项部振动最大;振动异常主要发生在机组功率变化过程中,尤 其剧烈的功率变化影响最大;疏水泵机架与基础连接处的差别振 动较小,符合要求;疏水泵振动随机组负荷变化规律性强、重复性 好,受疏水温度的直接影响。 3.2原因综合分析 对普通强迫振动而言,部件呈现的振幅与作用在部件上的激 振力成正比,与它的动刚度成反比,可用下式表示: A:导 (1)
式中。A为振幅;P为激振力; 为部件动剐度,它表示部件产生单 位振幅(位移)所需的交变力。
Kd 軎 (2) A=/3P// ̄ (3) 其中:/3= 专)2+48 to2 2—2 f
式中, 为部件静刚度,它表示部件产生单位位移(变形)所需的静 力;口为动态放大系数;∞为激振力频率; 为支撑系统自振频率; s为阻尼系数。 由上可见,转子对不平衡的响应取决于2方面的因素:(1)不平
机电信息2010年第l8期总第264期5 —!—HangYe Qianyan
衡的大小;(2)转子系统动态特性,包括刚度、阻尼、固有频率。 3.2.1转子系统动态特性对振动的影响 由式(3)可知,当系统固有频率(On接近或等于激振力频率时, 同时阻尼s较小,则/3达到最大值,振动幅度将在外部激振力作用 下变得非常大,即称为共振。由水泵机架和管道的固频实测值来 看,其各阶固有频率值均可以避开水泵的工作转速,即不存在共振 问题。转子系统的另一个特性为支承冈0度,测试数据表明,水泵机 架与基础连接处的差别振动不大,说明支撑系统的连接刚度正常。 因此可以排除泵转子系统动态特性对振动的不利影响。 3.2.2不平衡力对振动的影响 转子上激振力的来源主要有转子残余不平衡量、不对中、基础 松动等。由最近检修数据看,不平衡量和静态对中数据均满足规范 要求,可以排除转子不平衡和不对中的影响。因此,结合工况与振 动关系的调查,不平衡力应来自管道热膨胀力。疏水泵垂直安装在 一只简(机架)内,筒与基础支撑用螺栓连为一体,泵的进出口管道 直接安装在筒的两侧。疏水温度的变化导致管道产生热胀冷缩的 二次应力,反作用在泵机架(筒)上。其影响表现在2个方面:(1)管 道受热膨胀时作用于筒的力;(2)筒膨胀时受到管道的约束。因此 可以推断,振动产生的机理是,由于泵的轴承座落在机架上,如果 机架受管道膨胀力而产生变形时,势必会使各轴承座之间的相互 位置发生变动,直接导致转子中心变动,进而使振动增大。 确定泵进出口管道的热膨胀力的力大小和方向,将有助于发 现泵振动变化规律以及制定有效的减振方案。下面对疏水泵管道 进行应力计算,来量化分析管道热膨胀力对泵振动的影响。 3.3管道应力分析 用专业管道应力分析软件CAESAR II计算疏水泵进出口管道 对泵的作用力。进出口管道和GSS疏水泵接口作为锚固点计算,出 口管线与泵相连节点为节点10,入口管线与泵相连节点为节点 220。 (1)热态运行工况管线应力对泵振动影响如表2所示。 表2 GSS泵进出口管线泵所受应力 节点 Fx/N FY FZ/N MX/N・m MY/N・m MZ/N・m 10 352 1 903 —6 3Ol 6 402 —233 —1 198 220 —127 2 467 —2 430 一l 4l8 —272 l74 出口管嘴允许 3 0o0} 3 0o0} 3 OO0丰 l 615木 l 6l5幸 l 6l5丰 载荷 入口管嘴允许 7 450* 7 450* 7 450* 3 770* 3 770* 3 770* 载荷 注:・代表该数值为绝对值。 由表2可以看出,泵出口管线接口(节点10)的作用力FZ和 弯矩MX较大,超过了泵出口管嘴允许载荷;泵进口管线管嘴的作 用力在允许范围内。忽略较小的应力,侧重研究FZ和MX的影响。 作用力FZ和弯矩MX作用在泵上示意图如图4所示。 图4管道对GSS泵作用力示意图 根据应力计算结果看出,当机组负荷上升,管道的温度跟着上 升,作用在泵出口侧的向下的FZ及弯矩Mx将逐渐增大,这些作 用力导致泵机架受力,以及使得机架自身的热膨胀受阻变形,而泵 和电机的轴承座落在机架上,使得各轴承座之问的相互位置发生 错位,直接导致转子中心变动,引起泵振动增大。此时,根据以往的 6 减振经验是通过对出口管道用千斤顶支撑,振动则大幅降低。其原 因在于,千斤顶的支撑力抵消了部分管道的作用力FZ,改善了泵 转子热态不对中。这种现象也验证了上述应力计算结果的正确性。 (2)振动波动最剧烈和最频繁的GSSl IOPO应力分析。现场发 现GSS1IOPO出口管道的第一个支架(L172S029)底座台面破损、 凹凸不平和锈蚀导致该支架Y向不能滑动,其他疏水泵未有此缺 陷。该支架设计Y向可以自由滑动,Y向热位移为-4 mm,实际热 位移为0 mm。用L172S029支架的现场实际约束(+Z,X,Y)来进行 应力计算,发现泵受Y向的作用力大幅上升,计算结果如表3所示。 表3 L172S029支架Y向受阻泵受作用力
节点 F),/N FY/N FZ/N MX/N・m MlY/N・m MZ/N・m l0 -314 19 509 一l 680 3499 —2l1 一l l37 GSS110PO出口 3 o0O 3 OOO木 3 OO0木 l 6l5木 l 615半 l 615牛 管嘴允许载荷
注: 代表该数值为绝对值。 由表3可以看出,泵受到+Y向的推力达到19 509 N,远远超 过了出口管嘴允许的载荷。其结果是导致泵机架在温升过程中变 形,各个轴承之间位置变动引起转子热态中心变化,使得疏水泵振 动急剧增大。这就是多年来该泵振动波动最剧烈最频繁的根本原因。 Y向滑动的摩擦系数越大,计算管道对泵的作用力也明显增 大。因此对该支架修复,保证滑动面光滑,管道膨胀畅通,将能明显 降低管道应力。 3.4原因分析 GSS泵进出口管道温度的波动是导致GSS泵振动波动异常 的直接原因。一般在机组负荷、疏水温度稳定时,GSS泵很少出现 振动波动问题。 在热态工作载荷下,管道膨胀对泵机架产生的推力以及泵机 架膨胀受阻,引起了泵机架变形,使得泵、电机各轴承座之间的位 置变动,转子中心变化,导致振动上升。这是所有高温疏水泵振动 频繁波动的根本原因。 对于振动波动最剧烈的GSS110PO来说,其出口管道支撑 (S029)Y向滑动受阻导致出口管道膨胀不畅对泵的Y向反作用力 很大,是其比其他疏水泵振动波动更剧烈的根本原因。
4振动治理及效果 首先,针对GSS110PO出口管道支架阻塞的问题,在停机检修 中,将支架台面修复平整,并进行润滑,保证了支架滑动自由。 其次,为降低出口管道对泵在z向的应力影响,在GSS110PO 出口管道上安装一个刚性吊架,吊架给管道一个+Z向的力,正好 减弱管道作用力FZ和弯矩MX对泵的影响。 修复后,经过半年时间的运行,该疏水泵没有发生一次振动超 标故障;在机组负荷变化时,泵振动波动幅度及次数较以往也有显 著改善,目前振动幅值小且趋势稳定,运行良好。
5结语 GSS疏水泵振动频繁超标问题是一个困扰电厂多年的疑难问 题。本文通过管道应力计算分析,找到了GSS疏水泵振动频繁波 动的根本原因,并采取了针对性措旌,消除了2号机GSS110PO振 动剧烈波动的问题。也为其他相类似的高温疏水泵减振治理提供 了技术参考。
收稿日期:2010-05—24 作者简介:夏军文(1974一),男,湖南人,工程师,研究方向:旋转机 械、静止机械振动故障分析及研究。