新比隆高压氨泵振值高原因分析与解决措施

张雪敏，侯志敏，陈　实，黄庆祥

(中海石油天野化工有限责任公司，内蒙古 和浩特　010070)



新比隆高压氨泵振值高原因分析与解决措施

张雪敏，侯志敏，陈实，黄庆祥

(中海石油天野化工有限责任公司，内蒙古 和浩特010070)

摘要：通过分析设备本身和安装方面的原因，查找出新比隆高压氨泵振值高的原因，制定相应的解决措施，最终成功解决驱动侧振值高的问题。

关键词：新比隆高压氨泵；振值；措施

1设备结构介绍

我厂(中海石油天野化工有限责任公司)尿素装置的高压氨泵P-101A/B是意大利Nuovo Pignone公司制造的10级中速离心泵，型号为4×10DDHF/10ST，由功率为1 350 kW的电机驱动，用增速器将泵转速升至7 500 r/min。泵的10级叶轮采用背靠背对称布置，使的轴向力得到平衡，高压氨泵由内缸和外缸两部分组成，外缸为筒形，内缸水平剖分为上、下两部分。泵轴为阶梯轴，叶轮对称布置，转子和内缸能一起从泵的非驱动端抽出。轴承组件：径向轴承为可倾瓦块式轴承，止推轴承为金斯伯雷轴承。轴端密封：轴端密封采用英国约翰·克兰(JOHN CRANE)公司生产的28VL/28VL型串级式机械密封。

2设备运行状况

P101A泵在运行中驱动侧振值长期偏高，VI1252A/B两点振值在72-82 μm,接近跳车设定值，非驱动侧振值正常，累计对P101A泵进行

表1　P101A/B高压氨泵主要技术参数

过10次大中修，均未能解决振值高问题，对此长期特护运行，严重影响系统的稳定运行。由于该泵的备件为进口件，而且装配精密，所以检修成本高，检修周期较长。

3检修中发现的问题

综合历次大修，在拆检中发现影响泵振值的问题有6项，具体如下：

1)复查泵和增速箱的对中数据，发现对中数据与设计值偏差较大。

2)固定驱动侧轴承箱上下盖的螺母与端盖不是平面接触，为线接触。

3)测量段间密封套和平衡毂的配合间隙，间隙为0.56 mm、0.6 mm，均超出设计范围(设计范围0.3-0.45 mm)。

4)发现驱动侧机封腔的同轴度和垂直度数据偏差大，数据不如非驱动侧的理想。

5)驱动侧喉套、叶轮口环有局部摩痕，分别出现在第4级、6级、9级、10级。

6)流道出现不同程度的冲刷，最严重的是第一级叶轮的出口和第五级叶轮的入口，坑蚀大小25×8×5 mm。

4原因分析

分析上述拆解过程中发现的问题，可总结为，安装精度，转子动平衡精度、内缸流道光洁程度，这三方面综合起来导致驱动侧振值超标。

5解决措施

为了解决振值高问题，从以下4个方面来处理，具体如下：

5.1　转子和填料函的同轴度

由于泵在运行中非驱动侧的振值正常，VI1251A/B振值35 μm左右，所以考虑以非驱动侧填料函的安装数据为参考，进而调整驱动侧填料函的安装数据。测量数据前安装驱动侧和非驱动侧的轴承箱，并装入径向瓦和主副推瓦，不安装两侧的机封，分别测量驱动侧和非驱动侧填料函的同轴度、垂直度数据，发现驱动侧数据比非驱动侧的数据偏差大，驱动侧填料函在高低方向低0.14 mm，即说明转子在驱动侧偏低，这将导致驱动侧振值高，为了消除驱动侧填料函偏低，采取紧固填料函上部位螺栓，同时在驱动侧径向瓦的下瓦背加不锈钢垫片，垫片厚度0.05 mm。

再次测量数据，从表中数据可发现，调整后两

侧机封腔的同轴度数据几乎接近，而垂直度数据几乎没发生变化，转子相对于两侧机封腔均为上张口，转子处于上仰状态，出现该现象是因转子在自由状态下叶轮的自重使得转子重心下垂，进而导致转子两端上仰，属于正常，调整前后的数据见表2。

表2　填料函安装数据　单位：mm

5.2　对中找正

以增速箱高速轴为基准，顺时针方向转动增速箱的低速轴，同步转动泵轴，检查泵轴和增速箱高速轴的对中情况，具体数据见表3，用同样的方法复查增速箱低速轴和电机轴的对中数据，具体数据见表4。

表3　泵——增速箱　单位：mm

5.3　转子动平衡精度

检修前所用的转子曾做过动平衡实验，动平衡实验转速817 r/min，转子平衡精度等级G=2.5级，我们分析动平衡实验转速较低，该实验不能检验出转子在工作转速时的平衡情况，才会出现叶轮口环发生摩擦现象，最终会导致转子在运行中振动加剧。

表4　电机——增速箱　单位：mm

本次检修更换转子，对转子做了工作转速动平衡实验(7 500 rpm)，平衡精度1.12 mm/s。

5.4　内缸流道的光洁度

在拆解中发现叶轮的第一级出口流道内有较

大的坑蚀25×8×5 mm，该坑会影响介质的流向，流体在此处会形成局部的湍流，进而导致转子出现共振，加剧了驱动侧的振动。

本次用电动磨头将坑内锈斑打磨光滑，用百可接修平。

6结束语

经过上述处理措施，检修后氨泵在运行中振值大幅下降，驱动侧振值VI1252A 43 μm，VI1252B 37 μm，非驱动侧VI1251A 52 μm 52VI1251B 53 μm，运行稳定，最终从改善转子同轴度，提高转子动平衡精度和流体的角度上解决了驱动的振值长期超高的问题，使设备恢复了正常。

New billund plateau high pressure ammonia pump vibration value for analyzing and solving measures

ZhangXue-min,HouZhi-min,ChenShi，HangQing-xiang

(Tianye Chemical Co.,Ltd of CNOOC,Huhehaote,010070,China)

Abstract：By analyzing the equipment itself and the installation of reason, to find new billund high pressure ammonia pump vibration reasons of high value, formulate corresponding measures, finally managed to solve the problem of high vibration value of the drive side.

Key words：new billund high pressure ammonia pump;vibration value;measure

中图分类号：TQ TH165.3

文献标志码：A

文章编号：1003-6490(2015)06-0060-03

作者简介：张雪敏(1984-)，男，汉族，内蒙古人，2008年毕业于内蒙古工业大学过程装备与控制工程专业，设备工程师，在中海石油天野化工有限责任公司化肥一部从事设备管理工作。

收稿日期：2015-12-02