- 概況
振動監(jiān)測＃1機組兩臺凝結(jié)水泵從2006年7月5日開始帶負荷試運轉(zhuǎn)，測量電機上端部水平位置最大振動值為230μm，為了分清電機與泵對產(chǎn)生振動的影響，對1機兩臺凝結(jié)水泵進行了拆開聯(lián)軸器，電機單獨進行空載運行，測試中發(fā)現(xiàn)電機空載振動最大的水平位置（最大振幅110μm），振動方向與凝結(jié)水泵進出水管的走向一致。
1. 診斷分析
造成水泵振動的因素眾多，而且比較復(fù)雜。主要有以下方面：
（1）電機電氣方面引起的原因：電機匝間短路、三相電流不平衡、電磁不平衡等。
（2）電機機械方面引起的原因：1）電機軸、軸承之間的間隙值未配合合適，可能導(dǎo)致電機在空載運行時擺振，甚至使會電機軸承溫度升高，損壞軸承縮短軸承壽命，電機上軸承采用角接觸球軸承的特殊結(jié)構(gòu)，安裝在上端蓋內(nèi)，承受轉(zhuǎn)子自重及徑向負荷，下軸承為深溝球軸承，僅承受徑向負荷，電機軸承只能承受電機本身轉(zhuǎn)子的重量；2）電機定、轉(zhuǎn)子實際平均空氣間隙值是否在規(guī)定值內(nèi)；3）轉(zhuǎn)子不平衡或軸承損壞：如電機轉(zhuǎn)子的不平衡、軸承間隙過大、裝配不正確導(dǎo)致電磁場不均勻。
（3）泵體安裝方面引起的原因：泵安裝設(shè)計及裝配偏差引起的振動。
（4）傳動軸的渦動、超負荷引起的振動、出口湍流振動、泵組整體軸系不平衡等。
（5）土建基礎(chǔ)設(shè)計施工的缺陷。我們從設(shè)備安裝主要環(huán)節(jié)開始排查：即從泵的基礎(chǔ)、安裝的垂直度、聯(lián)軸器對中情況、電機的本體質(zhì)量情況等方面著手。檢查過程如下：
3.1電機與水泵的地腳螺栓是否緊固。如地腳螺絲松動，勢必造成電機水泵運行振動增大。檢查地腳螺絲緊固無松動，基礎(chǔ)面水平誤差在0.1mm以內(nèi)。
3.2 電機與泵的中心調(diào)整是否在規(guī)定范圍之內(nèi)。中心不正是引起振動增大的常見原因之一。檢查電機與泵的中心偏差值為30μm，在合格范圍內(nèi)。
3.3 立式電機與水泵的聯(lián)軸器之間軸向熱脹冷縮有無足夠的間隙。確保兩半聯(lián)軸器間能夠自由地沿軸向連續(xù)運行，必須有一定的伸縮量，否則可能造成電機在熱態(tài)時振動值增大。轉(zhuǎn)子的預(yù)計軸向熱脹冷縮 與定子架的長度成正比，伸縮量可利用公式大約計算出來：熱脹冷縮量 α=10 X 10-6K-1 ΔT=50K（對于AMA、AMB和AMK）或80K（對于AMH和HXR） L=框架長度（mm） 檢查電機與水泵的聯(lián)軸器之間有1mm間隙，大于計算值電機伸縮量0.8mm，電機軸向有足夠的熱脹冷縮量。
3.4拆開兩臺凝結(jié)水泵的聯(lián)軸器連接螺絲進行電機空載運行，發(fā)現(xiàn)電機振動最大的水平位置（最大振幅110μm）與凝結(jié)水泵進出水管的走向一致，懷疑管道與泵之間存在管道應(yīng)力，可拆除管道連接螺絲，使泵體獨立，再重新啟動電機振動還是沒有減少。將測振表放在振動最大水平位置上，停運電機，此時電機振幅未見明顯減少，轉(zhuǎn)速是慢慢地降下來了，而振幅也跟隨慢慢地下降，根據(jù)湘潭電機廠電機的出廠試驗報告，電機出廠時的振動測試值為21μm，故可以暫時排除電機方面。
3.5在電機空載運行時，通過在電機底座泵支撐法蘭出水口側(cè)加千斤頂?shù)霓k法，增加泵支撐法蘭機械強度和改變基礎(chǔ)臺板的受力方向，如圖1所示位置，可使電機振動大副減小至79μm，電機振動值在規(guī)定范圍內(nèi)，而在對面?zhèn)燃忧Ы镯攨s使電機振動值增大。將電機底座與泵支撐法蘭連接處的固定連接螺母逐步松開，使電機與泵支撐法蘭間的連接從剛性連接變?yōu)槿嵝赃B接時，電機上方的振動值立刻減少至35μm，電機方面的主原因可以排除，因此初步估計可能是水泵支撐法蘭剛度不夠。
3.6 電機空載運行時，由湘潭電機廠技術(shù)人員在現(xiàn)場對電機運行做相位、頻譜試驗作進一步分析，1倍轉(zhuǎn)速頻率在振動頻譜中占成分不多，同時存在少量的2、4、5倍轉(zhuǎn)速頻率的諧波頻率，且振動信號相位在120度區(qū)域范圍內(nèi)不斷變化，沒有一個比較穩(wěn)定的不平衡量相位，說明轉(zhuǎn)子平衡值在合格范圍內(nèi)。結(jié)果顯示引起振動大的原因應(yīng)不在電機本體上。
4、原因 通過以上各種試驗和分析排除，我們認為凝結(jié)水泵振動可能與地腳基礎(chǔ)強度和水泵支撐法蘭剛度不夠有關(guān)，由于各產(chǎn)品設(shè)計性能的富裕量減少和考慮附加影響不足等原因，綜合各產(chǎn)品設(shè)計中的薄弱點和安裝、制造的因素的疊加而使凝結(jié)水泵運行整體穩(wěn)定性能有所下降，有其它間接設(shè)備缺陷外因的影響就可以使電機振動值超標(biāo)。各專業(yè)組成員的再次到現(xiàn)場仔細檢查B凝結(jié)水泵，發(fā)現(xiàn)泵支撐法蘭臺板與混凝土的結(jié)合處有細小的裂紋，再往泵支撐法蘭臺板底內(nèi)下檢查，發(fā)現(xiàn)泵支撐法蘭臺板底部與墊塊之間有較多的空隙未完全灌漿，可能造成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)不夠牢固。經(jīng)過專業(yè)組成員討論決定，在泵支撐法蘭臺板與水泥基礎(chǔ)間進行加固強化，用墊鐵分別插入泵支撐法蘭臺板與水泥基礎(chǔ)兩邊接合面之間，并用鐵錘打緊緊固，重新啟動電機空載運行，結(jié)果令人感到欣慰，發(fā)現(xiàn)B泵電機的振動幅值由最大的110μm降為48-50μm。證明了問題核心所在是地腳基礎(chǔ)強度不夠與泵支撐法蘭臺板剛度欠佳是引起振動原因最大懷疑對象。為了進一步證實振動起因與電機本體關(guān)系，決定重新慢慢地松開電機座與泵支撐法蘭之間的緊固螺母，電機上端部水平位置振動幅值下降為28μm（與電機出廠報告中的數(shù)據(jù)21um接近）。由此可見，水泥基礎(chǔ)二次灌漿未將所有空隙灌滿是引起振動的根本原因，而泵臺板的剛度欠佳，遇到一定擾動就會產(chǎn)生振動，加劇了振動幅值的增加。
5、處理 召集各專業(yè)組成員分析找到造成凝結(jié)水泵振動的原因是：
（1）二次灌漿存在缺陷
（2）可能泵支撐法蘭臺板剛度欠佳。為徹底解決二次灌漿缺陷和提高泵支撐法蘭臺板的剛度性能，各專業(yè)組成員決定在兩臺水泵的鑄鐵臺板上鉆四個φ25mm的灌漿孔（如圖2），使水泥基礎(chǔ)與泵支撐法蘭臺板結(jié)合在一起，提高泵座的整體穩(wěn)固性。使用高質(zhì)量不收縮混凝土，采用帶壓膨脹灌漿方式，在灌漿前必須把所有的空隙和墊塊部位的灰塵全部用水沖洗干凈，灌滿混凝土，以免引起混凝土出現(xiàn)裂紋或混凝土基礎(chǔ)結(jié)合不良的情況發(fā)生。在二次補灌漿水泥經(jīng)過五天時間的固化后，A、B凝結(jié)水泵電機做空載及校正中心帶負荷試驗，試驗結(jié)果為空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動最大振動幅值A(chǔ)泵為73μm -76μm、B泵為32μm，帶負荷轉(zhuǎn)動試驗最大振動幅值A(chǔ)泵為45μm、B泵為50μm，＃1機A、B凝結(jié)水泵振動值在80μm合格范圍之內(nèi)，屬于優(yōu)良等級。
6、結(jié)論 ＃1機組A、B凝結(jié)水泵經(jīng)過五個多月的運行，振動值在40μm-55μm之間，符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。運行中的轉(zhuǎn)動設(shè)備都存在著不同程度振動，根據(jù)國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，允許轉(zhuǎn)動設(shè)備的振動值在一定范圍內(nèi)運行，而當(dāng)振動超過規(guī)定的允許值時，便會影響機組的安全運行和設(shè)備的壽命，應(yīng)及時找出原因并采取相應(yīng)措施消除它。立式凝結(jié)水泵組振動值超標(biāo)是電廠存在的一個較普遍問題，涉及設(shè)備設(shè)計、制造、安裝、檢修質(zhì)量和運行方式等多方面的原因，其中任一個環(huán)節(jié)、任一套工序出現(xiàn)偏差都有可能造成振動增大或設(shè)備損壞。因此要凝結(jié)水泵組有較好的運行性能，凝結(jié)水泵組振動在合格范圍內(nèi)，要求相關(guān)方嚴(yán)格按照國家的有關(guān)規(guī)定，提高設(shè)計質(zhì)量、合理施工，正確選擇和使用材料，嚴(yán)要求、高標(biāo)準(zhǔn)，精細施工，切勿留下工程隱患。各專業(yè)組之間相互密卻配合，把好泵、電機的安裝檢修質(zhì)量的每一個關(guān)卡，就一定能解決設(shè)備的振動問題，確保機組的正常安全運行。
