罗伟雄1，石宽宽1，冯宝2，刘长鑫1
（1. 海洋石油富岛有限公司，海南 东方572600； 2.中海石油华鹤煤化有限公司，黑龙江 鹤岗154100）
［摘 要］中海石油华鹤煤化有限公司300 kt/a合成氨装置合成气压缩机组汽轮机系统冷凝液外送配套2台单级单吸悬臂式离心泵（冷凝液泵A/B，一开一备），实际生产中，冷凝液泵A一直运行正常，而冷凝液泵B启动后打开出口阀即发生异常振动故障，采取各种检修处理措施均未能解决该问题，B泵只能用作紧急备用设备。后经技术人员的不懈努力，采用频谱分析仪采集B泵的振动频谱，通过对其振动频谱图及与A泵进行对比分析，最终确定B泵故障原因为叶轮直径过大以及叶片与蜗舌间隙过小，2022年利用系统大修机会调整B泵叶轮直径及叶片与蜗舌间隙后，成功解决了长期以来的技术难题，保障了合成氨装置的安全稳定运行。
［关键词］抽汽冷凝式汽轮机；冷凝液泵；异常振动；原因分析；频谱分析仪；故障处理
［中图分类号］TH311 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2024）01-0054-02
0 引 言
中海石油华鹤煤化有限公司（简称华鹤煤化）300 kt/a合成氨、520 kt/a尿素装置于2015年底建成投产，汽轮机驱动的大机组主要有合成氨装置合成气压缩机、氨压缩机及尿素装置CO2压缩机，其中，合成气压缩机为日本三菱重工制造，合成气压缩机组汽轮机为抽汽冷凝式，进入汽轮机的高温高压蒸汽做功后被表冷器冷凝成约51 ℃的冷凝液，经冷凝液泵A/B输送至公用工程系统的混床处理后重新利用。实际生产中，冷凝液泵B启动后，当其出口阀开启到一定开度后，泵体出现振动迅速增大的现象，故冷凝液泵B一直处于备用状态，检修人员曾反复进行过各种检查及处理，均未能消除故障；后经技术人员不懈努力，分析冷凝液泵B的频谱图，结合其故障现象及与冷凝液泵A进行对比，找到了其异常振动的原因，并彻底消除了故障，使冷凝液泵B能够正常投运。以下对有关情况作一介绍。
1 设备概况
华鹤煤化合成气压缩机组汽轮机系统配套冷凝液泵由大连苏尔寿泵及压缩机有限公司制造，共有2台，正常情况下一开一备，为常见的单级单吸悬臂式离心泵，型号为ZF40-2315，扬程113 m、汽蚀余量2.19 m，流量25.3 m3/h，转速2 969 r/min，配套电机功率35 kW。冷凝液泵输送介质为表冷器后的冷凝液，冷凝液泵壳体和泵盖均为碳素铸钢材质，叶轮和轴为马氏体不锈钢材质，驱动侧为2个背靠背安装的角接触球轴承，叶轮侧为圆柱滚子轴承，可轴向热膨胀；轴承箱驱动侧安装有1台冷却风扇对轴承箱进行冷却，轴承箱两侧油封采用铜质迷宫密封，轴端密封为普通型机械密封。
2 故障现象
冷凝液泵A（简称A泵）运行过程中机械振动、温度及噪音正常，工艺参数如流量、压力也符合要求，一直以来均无异常现象。冷凝液泵B（简称B泵）则出现振动异常故障，工艺操作人员按程序启动B泵，不开启出口阀状态下，泵体的垂直和水平振动速度均不超过1.6 mm/s，但按操作规程继续缓慢打开出口阀后，泵体随即开始出现振动增大，出口阀开至一半时，泵体驱动侧水平振动速度已达9 mm/s以上（以下振动数据表述均为驱动侧水平振值），B泵输送的流量及压力均符合工艺要求，电机振动状况及运行参数均正常。据了解，几年来B泵已经过多次检修处理，均未能消除振动异常故障，其振动烈度为《机械设备振动分级标准》第二类（中型机器15～75 kW）D级不合格状态［振动烈度分级：A级（良好），振动速度0～1.12 mm/s；B级（允许），振动速度1.12～2.80 mm/s；C级（较差），振动速度2.80～7.10 mm/s；D级（不合格），振动速度7.1～71.0 mm/s］［1］，由于不满足设备运行要求，B泵一直作为紧急备用设备，正常生产情况下均是A泵运行，由此A泵只能在合成氨装置计划停车时才能同期安排计划检修，这种不正常状况已持续了几年，无疑给合成氨装置的安全运行带来严重威胁。
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