消防水泵振动超标调试

【摘 要 】水泵的振动是评价水泵质量的重要指标之一,振动位移、振速的大小直接影响交工验收.本文通过某石化项目消防水泵振动超标的调试过程进行总结,提出解决水泵振动超标的建议,为解决其他类似水泵振动超标问题提供参考.

【关 键 词 】水泵振动；振动分析

1.水泵振动超标工程的概况

1.1 工程概况

发生振动超标的消防水泵位于某石化工程的稳高压消防加压泵站.消防加压泵站设有消防水泵四台,单台电动消防水泵流量为900m3/h,扬程为120m,功率为500kW,转速1480r/min.消防泵房的主要配管如图-1所示：

1.2 水泵振动第一次测试

消防水泵安装完成后进行验收测试,测试的相关数据见下表-1.

本次测试振动位移最大时为217μm.根据《泵的振动测量与评价方法》和《泵的振动测量与评价方法》的相关规定,振动位移和振动速度的转换可按供水计算.根据现场消防水泵频率测量,消防水泵的频率为24.94Hz.计算得到消防水泵的振动速度约为24.05mm/s,不能达到定货规定水泵振动速度≤2.8mm/s的要求,振动测试不合格需要进整改.

2.振动超标原因分析及调试

2.1 引起的水泵振动超标的原因

导致水泵产生振动的原因较多,概括主要有四个方面的原因.

1）由电动机振动超标引起的水泵振动超标；2）水泵基础设计不合理引起的水泵振动超标；3）水泵出入口管线引起的引起的水泵振动超标；4）水泵本身的质量问题引起的水泵振动超标.

2.2 第二次振动测试,查找振动超标的原因

针对以上引起的水泵振动超标的原因,现场对基础进行固定,将消防水泵自带底座的空隙进行水泥砂浆灌注,并核算水泵基础重量.经过整改后重新进行测试,测试结果见表-2：

消防水泵初期运行振动超标较小,运行大概70分钟后振动突然加大,最大时达到了180μm,消防水泵不能继续进行测试.

通过对这次泵振动超标的分析,电机和泵基础振动较小,远低于泵的振动,因此排除引起消防水泵振动超标的下两项原因：

●由电动机振动超标引起的水泵振动超标；●泵基础设计不合理引起的水泵振动超标

2.2 第三次进行振动测试,确定消防水泵振动超标的最终原因

通过第二次测试,排除了两项泵振动超标因素,但还有两个因素：

●泵出入口管道振动引起水泵振动超标；●泵本身存在问题而引起水泵振动超标

经过现场分析和动平衡调试,判断消防水泵振动超标的原因为水泵自身存在问题.但更换消防水泵牵涉问题过多,现场决定先不更换泵,改为对现有的进出口管线配管进行调整,以排除由于管线振动引起消防水泵振动超标的可能,主要整体方案是减少弯头和增加固定支撑.

同时对消防水泵入口管道作静力分析和模态分析,以考核管道对泵嘴的作用力以及管道的固有频率,模拟计算模型见图-2所示.

通过模拟计算得到管线固有频率为94～136Hz,管系的固有频率远高于水泵的振动频率24.94Hz,不会引起共振发生.

现场经过对管线改动后,再次对消防水泵进行测试,测试结果见表-3,振动测设位置见图-3所示.

此次测试,消防水泵运行了大概30分钟振动位移测试结果基本在80μm以下,在30分钟以后机泵的振动加大,最大时达到了189微米.

通过此次测试得到泵出入口管道配管不是引起消防水泵振动超标的原因,消防水泵本身存在问题.这个结论在消防水泵更换厂家后,重新进行水泵振动测试结果也得到了验证.

3.总结

更换消防水泵后,在相同测试条件下进行振动测试,测试结果完全满足振动速度≤2.8mm/s的要求,水泵运行完全正常,振动和噪声达标,目前该水泵运行平稳.

通过消防水泵振动超标的调试过程进行总结,得到以下经验可供借鉴：

1.通过更换后的消防水泵经过测试,其振动速度不大于2mm/s,振动指标达到良好,因此可以确定泵入口管道流速在2m/s对泵的振动不会产生影响.2.通过测试数据分析,在换泵前和换泵后,泵的振动位移或振速都大于管线振幅或振速,因此可以得出泵主体振动超标是引起管线振动过大的原因.在以后的设计、施工中若遇到以后问题,建议在泵配管、泵设备本体等多方面分析查找.3.第三次测试前泵入口管线的2个90°弯头取消并加固连接对改善泵的振动影响可以忽略,此部分设计更改可以不进行变更.4.在泵数据表和订货协议中,需要明确供货商提供动平衡测试数据,可以为以后换泵提供条件.本工程消防水泵在出厂时未能提供动平衡数据,分析认为该消防泵出厂前未做动平衡测试.