浅谈泵组公共底座变形对设备的影响

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机泵做为炼油装置中不可缺少的重要的动设备,其运行状态的好坏,直接影响到装置是否能平稳运行,所以在炼油行业中也一直将泵的平稳运行列为一项很重要的考核指标,而泵的前期安装质量在很大程度上决定了泵后期的运行状态。在泵的应用过程中,泵底座不但要保证泵与电机在静态下的形状、位置和尺寸精度,而且还要有足够的支反力来抵抗泵在运转状态下由扭矩与振动等外力引起的变形。在本文中通过对卧式离心泵的安装底座的变形原因分析,简单地阐述了泵组公共底座的变形对设备的影响及防范措施。

1 泵组公共底座产生变形的原因

1.1 制作、运输造成的变形

目前所常见的泵组公共底座多为整体焊接结构,由型钢,包括槽钢、角钢、钢板、钢筋等对接焊而成。在制作过程中的母材、焊材的选用,焊接方法是否正确,焊接后的防变形措施是否合适是造成底座弯曲变形的首要原因。另外,泵组设备出厂时的包装、运输也是泵组底座产生变形的重要因素。

1.2 安装施工现场存放造成的弯曲

泵组设备出厂后运至安装施工现场,由于施工现场的条件差,库房硬件设施不完善,造成没有合适区域存放泵组设备的局面,只得将泵组设备随便放置于任意区域,地面凹凸不平,缺乏足够的支垫措施,长时间的不正确存放方式导致了泵组底座的变形。

1.3 安装时操作不当造成的弯曲

1.3.1 就位时临时垫铁安放不当引起变形

泵组就位安装时,习惯采用三点支垫找正法来进行设备的一次水平找正,就是在底座下方安放三组临时垫铁组来支撑整个泵组,通过调整三组临时垫铁组的高度来实现整个泵组的水平度。调整好水平度后进行设备的一次灌浆。这种做法在体积小、重量轻的设备上使用是没有问题的,可是在一些体积大、重量大的设备上使用就会出现底座上下方向弯曲变形的可能。一次找正后不及时一次灌浆和二次找正,长时间的搁置,更会加大底座弯曲变形的可能性。

1.3.2 水平度找正时操作不当引起的变形

卧式泵组就位后的水平度找正,一般是把泵的进出口法兰面作为测量基准,将水平仪放置在法兰面上,通过调整垫铁组或顶丝的高度以及地脚螺栓的紧固来实现泵组的水平度。由于进出口法兰多是处于泵组的一侧,以这个偏离泵组中心的点根本无法衡量整个泵组的水平度,特别是以这种操作方法进行一些体积较大的泵组水平度施工时,会导致因单纯的追求法兰面的水平度,而忽略了整个泵组的水平度,使底座上拱或下塌,发生严重变形,为后续的设备运转造成隐患。

2 底座变形对设备的影响

2.1 造成设备与底座之间的地脚连接处接触不良

底座变形后,会改变设备与底座安装面之间地脚连接处的接触,使设备的每个地脚不能与底座之间充分接触,严重的会使设备在自由状态下有的地脚直接悬空,形成“虚角”现象,一旦形成虚角,会使设备在运转过程中产生较大的振动,影响设备的运转质量和使用寿命。

2.2 造成设备内部间隙的变化

底座变形后,底座上的安装面平面度会严重超差。泵体通过螺栓硬性连接到底座上,就会导致整个泵体也发生相应的变形,特别是一些卧式多级泵表现的更为突出。泵体发生变形,会导致泵内部各种间隙发生变化,严重的会导致泵轴弯曲,会产生一系列的内部摩擦、振动大、密封泄露、轴承发热等现象。

2.3 对同心度对中的影响

底座作为泵及驱动机的安装平台,对于底座的安装面有较高的形状、尺寸精度要求。安装面的误差会造成泵在装配和使用过程中轴的对中性较差,造成机械密封发生泄漏,轴振动较大,造成泵生产中断,给安全生产带来隐患。

设备就位后的同心度对中,是以泵侧为基准,通过调整驱动机,使联轴器处的径向位移、轴向倾斜、端面间隙达到随机技术文件的要求,无规定时,应符合相应的现行国家标准的有关规定。由于底座弯曲变形,会造成在对中时驱动机侧的加减垫片的数量增大,严重的会造成无垫可减的现象。如底座驱动机侧部位上撬,造成联轴器处轴向下部开口增大,只有将驱动机的后端支脚处的垫片数量减少或前端支脚处的垫片数量增加来消除轴向方面的下开口,在保证联轴器处径向位移数值合适的前提下,很有可能会出现驱动机的后支脚无垫片可减而轴向下开口仍旧不合格的现象发生,为继续施工制造了障碍。如底座驱动机侧下塌,造成联轴器处轴向上开口数值增大,只有将驱动机的前后支脚处的垫片数量增加来保证轴向倾斜和径向位移,很有可能会出现需增加垫片的数量太多,甚至会导致后期的设备运转振动加大的后果。

3 泵组底座变形的防范措施

3.1 制造、运输方面的措施

底座制作时,选用符合设计要求的母材和焊材,焊接方法要正确,焊接时要充分考虑底座的焊接变形并做出相应的防变形措施,焊接完成后,要对底座进行热处理工艺,消除焊接过程中型钢焊缝存在的焊接内应力,然后进行下一步的机加工制作。设备出厂运输时设备底部与车辆应接触平整、紧密,不得有悬空状态,并应捆扎牢固防止碰撞。

3.2 施工现场存放措施

设备到达施工现场后,应放置在平整地面上,设备下方用方木进行支垫牢靠,并做好相应的防火防雨措施。

3.3 安装就位时的防范措施

设备就位一次找正时,体积小重量轻的可采用三点找正法进行,体积大重量大的可根据具体情况适当的增加临时垫铁组的数量,在设备的主要受力点处进行支垫。调整设备进行一次水平找正时,除在进出口法兰处进行水平监测外,还应在驱动机侧的底座加工面上进行水平监测,或者使用水准仪进行整个泵组的水平标高的监测,以保证设备在一次找正合格后整体无变形状态发生,设备一次找正合格后在二十四小时内进行一次灌浆。

设备一次灌浆强度符合要求后进行二次精找正,垫铁组的安放位置、数量应符合规范要求,垫铁组与设备底座接触良好,所有垫铁组均匀受力,在二次找正过程中,同时还要监测设备底座的变形以及设备的虚角问题,一切符合标准后紧固地脚螺栓,并在二十四小时内进行设备的二次灌浆。

4 结束语

泵组底座的变形对泵组的安装以及后期的运转都是一个不可忽略的重要因素,有效的预防和消除底座变形,可大大提高泵组设备安装的整体质量,为泵组的良性持续运转奠定良好的基础。