（神华浙江国华余姚燃气发电有限责任公司315400）
摘要：国华余姚电厂780MW燃气机组配置的循环水泵，型号为72LKXB-24，采用湿井、立式、可抽芯、固定叶斜流泵。连续运行不到一年的时间，相继出现振动超标的问题。从设备解体后发现的实际情况分析，造成振动的根本原因是水泵叶轮存在设计缺陷（叶轮上盖板经常开裂叶轮进水造成转子动平衡不好），引起轴的同心度发生偏移，水泵运转时形成拐点，出现偏磨现象。随着磨损的加剧，振动逐渐上升。要改变根本问题，必须从设备结构和检修工艺方面进行改造和优化。
关键词：780MW机组、循泵、振动、偏磨、分析、处理。
一、概况
国华余姚电厂两台循环水泵采用扩大单元制冷却水塔循环供水运行方式，即春、夏、秋季采用二泵一机运行，冬季采用一泵一机运行，水源为姚江水，室内布置。两台循泵于2007年8月安装完成并进入试运行，初始运行状况基本稳定，电机上机架振动保持在50μm左右。#3机#2循泵在进入2011年6月以后电机上机架振动呈逐步上升趋势，泵体内部伴有轻微的碰磨声。期间进行了#2循泵上导瓦间隙调整及泵电联重新对中的工作，但振动情况并无改善。所以，在同年7月和5月以及2014年12月分别对#2循泵进行了解体检修，并对循泵抽芯部件进行了检修，2014年12月对#2循泵电机进行了返厂大修。
二、解体情况如下：
1、循泵叶轮上盖板靠近叶轮轴根部位置有50mm长的裂纹，叶轮盖板边缘处裂纹为300mm，叶轮腔室内全部进水。
2、上、中、下轴套、水导轴承赛龙条均严重偏磨、最深处有4mm。
3、叶轮外壳内表面磨损深度约0.8mm。
三、原因分析
根据上述解体情况，经过我公司技术人员和制造厂、检修公司的多次讨论分析，基本确定故障发生是由下述原因导致：
1.轴系有拐点不同心、不垂直
从泵整个轴系可以看出，循泵轴系是由电机转子（3米）泵上、下泵轴（9米）组成，其中泵轴是由1只中间联轴器连接，联轴器与泵轴的连接效果将直接影响到轴系的同心度。但由于此中间联轴器为锥形结构，对于加工设备精度和检测工艺，以及安装工艺要求都很高，任何环节出现偏差，都会导致泵轴和联轴器接触面积过少而处于脱空状态，使得二者配合间隙过大，泵轴出现拐点，影响轴系同心度。在2011年7月和2013年5月份#2循泵解体检修时也得到了验证：在只连接上、下2根泵轴进行摆度检查时，叶轮处轴颈的数值达到了2.14mm。而赛龙水导轴承和轴套之间的间隙标准：单边只有0.40-0.60mm。另外基建安装时对于电机与水泵的水平度调整以及泵电联找正的工艺比较粗糙，根本无法保证电机与水泵连接后的垂直度，这对长度有12米的轴系影响也是很大的。所以此问题是故障产生的主要原因。
2.外筒体、转子护套管不同心、不平行以及水导轴承体的位置稳定性差
从泵体结构可以看出，水泵外筒体为多段联接组成长度在12米左右，仅依靠机加工精度是无法保证同心度和水平度的。但基建时安装时既没有吊钢丝进行检查来修正同心度，也没有检查喇叭接管与导叶体配合的座块水平度和径向配合间隙，安装质量难以保证。
同时上导轴承与中间支架轴承间缺少护套管（这种现象在长沙水泵厂后续的一系列循泵产品中均不存在），轴系上、中、下导轴承的同心度很难保证两根轴在同一直线上，如果护套管、水导轴承座上、下法兰的平行度和止口配合尺寸再出现加工偏差，将会严重影响动静部分的同心度，从而造成循泵整个轴系同心度发生变化，扭矩增大，动静部件发生碰磨。另外，轴系中一锥形联轴器下方的两只水导轴承体是通过法兰连接在转子护套管上的，没有设计径向支撑固定，在激振力的作用下将会产生摆动，影响动静部分的同心度，并还可能放大激振力。所以上述问题也应是故障产生的主要原因。
33.叶轮存在设计缺陷和质量不平衡问题
从解体叶轮检查情况来看，明显存在着叶轮后盖板铸造、焊接工艺不良，叶轮主体结构存在设计缺陷，致使泵在运行过程中因应力集中而出现裂纹，叶轮室内进水，转子质量无法平衡，势必增加了泵体的损坏程度。如再加上动静部分不同心，将造成泵轴和水导轴承偏磨—→转动部分摆度加大\振动增大—→随着振动的不断恶化、裂纹逐渐延伸—→直至叶片损坏。所以上述问题也应是故障产生的主要原因。
4.其它可能存在的相关影响因素
水导轴承润滑及冷却水
由于该泵没有轴承冷却装置，中、下导轴承完全靠水位来保证润滑，从导轴承结构本身来看，厂家提供的导轴承冷却水槽较窄，不利于冷却水流入，同时赛龙材料在初期磨损成丝状，如果导轴承冷却水槽开的较窄则很容易堵住流水槽，不利于水轴承表面的润滑及冷却，赛龙轴承的使用受环境温度以及运转时轴承内部产生摩擦热的影响，与其他非金属材料类似，赛龙的热传导性能比较差，因此使用时必须预留热胀宽限。干环境下赛龙轴承运转的最高温度上限为107摄氏度，超过该温度轴承表面会软化以至摩擦系数增大摩擦热增高，最后损坏，可能是故障产生的原因之一。
四、处理策略
根据上述原因上分析，在2011年7月和2013年5月以及2014年12月分别对#2循泵进行了解体检修。主要针对以下几个方面进行了检修调整：
1、循环水泵外筒体的水平及同心度：校正筒体基础（安装底座）的水平度；喇叭接管四座块的水平度；筒体同心度吊钢丝检测；加装外筒体固定支架。
2、循环水泵抽芯部件的固定部分水平及同心：检测护管的法兰水平度和同心度；导叶体外圈与喇叭接管径向配合间隙检测以及导轴承与轴套径向配合间隙检测。
3、轴系同心度、垂直度：通过改进轴的加工工艺保证泵轴、中间联轴器同心度和接触面积，提高泵轴套、导轴承的加工精度和质量；制定循泵加装上护套管的方案，在原有泵体结构上，增加一段上内接管以连接上轴承和中部轴承。这样做可以将三道轴承相对固定于一条轴线上。并且由于内接管上下接通，若在底部加装水封部件后，可以在整段内接管中形成腔室，外部冷却水可以充满该腔室以达到浸没上部轴承的目的，也可保证在泵启动时提供足够的润滑；采用立式检测平台进行泵轴连接后的同心度及摆度检测；电机水平度调整和泵电联精找中心。
4、水导轴承冷却方式改进
将原有的成品导轴承冷却水槽进行二次加工，原导轴承冷却水槽流道宽度为8mm,为满足循泵运行的要求使导轴承充分冷却，经过分析计算，在原有导轴承流道（共12条）的基础上，对每一流道沿同一方向依次拓宽7mm,最终使导轴承每条冷却水槽的宽度达到15mm，深度不变，从而增大导轴承的冷却面积。
5、泵叶轮取消后盖板
循泵叶轮（改造前）设计后盖板的目的是因为加工工艺原因斜流泵叶轮动平衡试验最初采用平衡配重，一方面为了防止叶轮配重后叶轮运行出现扰流，导致水力不平衡；另一方面平衡配重后影响叶轮外观质量，故增加叶轮后盖板。但在实际制作及运行中，又出现新的问题，叶轮加工完后才进行动平衡试验，平衡配重完后，叶轮增加后盖板，后盖板若焊透会导致叶轮变形严重，且会造成新的质量不平衡，在上述新问题，导致叶轮使用一断时间后盖板进水，又会造成叶轮质量不平衡。
根据实际使用情况，2013年5月返厂将我公司两台循泵叶轮取消了后盖板设计，并对加工工艺改进和提升后，叶轮动平衡试验采用平衡去重，这样很好的解决了上述问题。
五、检修效果和总结
通过以上几方面的检修调整，#2循泵于2014年12月投入试转运行，电机上机架振动值明显下降：由修前的150μm以上已下降至36—52μm（南北/进出水方向）、23—40μm（东西）、19—32μm（轴向）。
余姚电厂#2循泵振动问题，经过多次检修和反复总结、改进，目前已基本得到解决。我们将进一步完善方案、总结经验，全面提升设备管理水平，为机组安全稳定运行保驾护航。
参考文献
[1]长沙水泵厂有限公司《72LKXB-24型泵安装使用说明书2004版》蓝本.
[2]湘潭电机股份有限公司《YKSL2000-12/1730型三相异步电动机安装使用说明书》.
[3]神华浙江国华余姚燃气发电有限责任公司《S209FA燃气-蒸汽联合循环机组汽轮机辅机设备检修规程》.
.