王 帥
(錦西石化分公司苯乙烯車間,遼寧葫蘆島 125001)
機泵作為最常見的轉(zhuǎn)動設(shè)備在石油化工裝置中十分重要,機泵能否做到長期、平穩(wěn)、有效、安全可靠運行,不僅對裝置正常生產(chǎn)起著重要作用,也對裝置長周期運行有著重要意義。因此,保障機泵的平穩(wěn)運行是設(shè)備技術(shù)人員、操作人員工作的一項重要內(nèi)容。對機泵的日常監(jiān)測與狀況預(yù)判,尤其是對易燃介質(zhì)的高溫機泵的監(jiān)測與預(yù)判顯得尤為重要。針對在線監(jiān)測費用高,安裝較為復(fù)雜情況,機泵振動離線監(jiān)測起到重要作用,通過對機泵振動定期離線監(jiān)測,可以較好掌握機泵運行狀況與趨勢,進而預(yù)判機泵運行狀況。
(1)機泵原因。機泵原因又分為機泵本體原因與機泵外部原因。機泵本體原因主要是由于機泵本體裝配或加工質(zhì)量,各緊固件、連接件的加工質(zhì)量,潤滑不到位、以及長時間運行磨損等原因而引起的機泵振動。機泵外部原因為機泵基礎(chǔ)、框架的結(jié)構(gòu)問題、泵體與電機的對輪找正問題等原因所引起的機泵振動。
(2)工藝原因。主要有工藝原料的組成、流量,以及溫度變化。如帶水等情況導(dǎo)致機泵抽空、溫度突然升高、流量突然變大導(dǎo)致超負荷運行。因此,在實際工作中應(yīng)對引起機泵振動的原因進行逐一排查與分析處理。
引起機泵振動的機泵本體原因有泵本體內(nèi)部軸等零件磨損、零件松動、軸彎曲、葉輪腐蝕、間隙過大、轉(zhuǎn)子動不平衡等。其中內(nèi)部軸等零件磨損較為常見。內(nèi)部部件故障從外觀上無法辨別,通過振動離線監(jiān)測可以得到其大致的故障情況及嚴重程度,可以在故障較輕情況下進行檢維修,節(jié)省人力、物力、財力。泵本體故障引起振動數(shù)值超標主要有以下情況。
(1)泵軸磨損。軸較長的,易發(fā)生軸剛度不足,撓度太大,軸系直線度差的情況,造成動件(傳動軸)與靜件(滑動軸承或口環(huán))之間碰摩,形成振動。消除摩擦或松動,必要時更換部分配件。
(2)軸承問題。軸承的剛度太低,會造成第一臨界轉(zhuǎn)速降低,引起共振,振動變大。
(3)潤滑油問題。潤滑油選型不當(dāng)、變質(zhì)、雜質(zhì)含量超標及潤滑管道不暢,導(dǎo)致潤滑故障,都會造成軸承工況惡化,引發(fā)振動。機泵本體原因?qū)е抡駝赢惓5脑蜻€有許多,在日常工作中應(yīng)避免有人為失誤導(dǎo)致的本體原因,如做好潤滑管理,達到五定要求;選好配件,避免劣質(zhì)配件引起機泵故障。在遇到機泵振動超標的情況下需要仔細分析,逐項排查,根據(jù)現(xiàn)場實際情況得出結(jié)論,進行檢維修。
引起機泵振動的機泵外部原因有電機與泵不對中、泵基礎(chǔ)問題、框架共振、地腳螺栓松動、聯(lián)軸器故障等。公司裝置中常見的是電機與泵不對中,導(dǎo)致泵振動值偏高。對于找正的要求偏高,需要機泵維修人員水平偏高。外部原因整體上較本體原因容易排查,但部分后期處置需要施工周期可能較長,如框架問題與基礎(chǔ)問題。導(dǎo)致機泵振動具體有以下原因。
(1)電機與泵不對中。由于電機與泵在對中找正方面出現(xiàn)偏差,導(dǎo)致其運轉(zhuǎn)出現(xiàn)電機與機泵運轉(zhuǎn)的不同步,進而產(chǎn)生振動。
(2)泵基礎(chǔ)問題。泵基礎(chǔ)由于施工安裝時不水平或高度不合理、基礎(chǔ)頻率與機泵日常振動頻率相近,基礎(chǔ)強度降低,導(dǎo)致機泵振動。
(3)框架共振。如公司苯乙烯真空泵所屬框架為金屬框架,其振動頻率與框架振動頻率相近,且框架無吸收振動能量的能力,導(dǎo)致機泵振動數(shù)值較高,當(dāng)然這種情況測量框架振動,振動值應(yīng)也偏高。
(4)地腳螺栓松動。機泵地腳螺栓松動,導(dǎo)致機泵的自有振動缺少地腳束縛,導(dǎo)致振動變大。
外部原因造成機泵振動超標的原因還有很多,例如管道應(yīng)力等,具體排查時需要根據(jù)現(xiàn)場情況具體分析。
裝置脫氫單元的P3304,會出現(xiàn)偶發(fā)的由于介質(zhì)流量及組成變化導(dǎo)致機泵抽空,出現(xiàn)短時間的機泵振動數(shù)值超標的情況。導(dǎo)致機泵振動的工藝原因主要情況如下。
(1)介質(zhì)組成變化。介質(zhì)中主要成分發(fā)生變化,導(dǎo)致介質(zhì)密度等變化,或介質(zhì)中串入氣體,出現(xiàn)汽縛可能會造成機泵振動超標。
(2)介質(zhì)溫度變化。介質(zhì)溫度出現(xiàn)大的波動變化或偏離設(shè)計參數(shù),可能對機泵造成直接損壞或介質(zhì)汽化等情況,造成機泵振動超標。
(3)介質(zhì)流量變化。介質(zhì)流量突然變大或變小或偏離設(shè)計參數(shù),使機泵處于非良好運行工況,導(dǎo)致機泵振動超標。
對于工藝介質(zhì)原因?qū)е聶C泵振動變大的問題,應(yīng)及時調(diào)整工藝狀況,避免波動,并在工藝狀況恢復(fù)正常時重新監(jiān)測判定,如仍有超標情況,需繼續(xù)排查機泵原因。
機泵離線振動測量需使用合適儀器,根據(jù)標準,在指定位置進行定期測量,并對重點關(guān)注的機泵實行重點測量。并將日常監(jiān)測的數(shù)據(jù)記錄成表,根據(jù)數(shù)據(jù)表分析判斷機泵振動趨勢,對于機泵的標準振動數(shù)值要根據(jù)標準確定,并嚴格執(zhí)行,機泵振動趨勢有明顯變大的,及時進行修理。
泵振動的測量點位置和測量方向,應(yīng)符合下列要求。
(1)單級和兩級懸臂泵應(yīng)在懸架或托架的軸承座部位測量,且每個測量點應(yīng)在垂直、水平和抽向等3 個方向進行測量。
(2)兩端支承的離心泵應(yīng)在兩端軸承座上測量,且每個位置應(yīng)在垂直、水平和軸向等3 個方向進行測量。
(3)齒輪泵、滑片泵和臥式螺桿泵,應(yīng)在輸出軸的兩端、機殼軸承處測量,且每個位置應(yīng)在垂直、水平和軸向等3 個方向進行測量。
(4)立式泵應(yīng)在泵支座、泵與電機連接處和出口法蘭上測量,且每個位置應(yīng)在垂直、水平和軸向等3 個方向進行測量。
機泵振動標準應(yīng)先根據(jù)機泵的中心高和轉(zhuǎn)數(shù)確定機泵類別,再根據(jù)類別確定振動數(shù)值的有效值標準。
機泵振動根據(jù)振動原因不同,消除振動的方法也不同。在機泵振動數(shù)值超標或明顯有變大趨勢時,應(yīng)先判斷現(xiàn)場工藝參數(shù)狀況有無明顯變化,同時判斷機泵外部原因以及潤滑油油杯等情況,在此類問題排除情況下檢查機泵本體問題,對機泵進行修理。
工藝原因?qū)е碌恼駝映瑯?,可通過調(diào)整工藝參數(shù)狀況,使之恢復(fù)正常,避免振動持續(xù)超標。
機泵原因?qū)е碌恼駝映瑯?,通過重新找正,重做基礎(chǔ)、改變框架結(jié)構(gòu)、緊固地腳、修復(fù)軸、更換軸承等方法進行消除。
機泵正常運轉(zhuǎn)對石化企業(yè)裝置的生產(chǎn)和發(fā)展起著重要作用,機泵離線振動監(jiān)測對保障機泵正常運行起著較大作用。技術(shù)人員和操作人員應(yīng)按照制定的監(jiān)測頻率進行監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)問題,將機泵問題在早期解決,使得機泵始終處于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)。