石脑油长输泵运行时振动大，长期在C、D区运行，利用频谱分析准确地分析了泵振动超标的原因。本文通过对长输泵的振动分析，并对轴承体和转子进行改造，大幅降低了泵的振动烈度，改造后泵的振动烈度为B区，满足设备安全稳定运行的要求。

近年来，越来越多的大型旋转机械被应用到炼化企业的生产当中，旋转机械的状态监测与故障诊断技术保障了这些机组设备的正常运转，因此振动状态监测技术得到了重视和应用。当机械发生故障时，通过对振动信号的分析和处理，能够确定故障产生的原因。在机械设备维修中，采用频谱分析法对设备故障进行分析和诊断，可有效指导设备检修，节约检修费用，避免非计划停车，实现计划检修，提升设备管理水平。

石脑油长输泵为DSJH、GSJH型BB2结构泵。其型号：DSJH８×10×15Ｌ, 结构形式为单级、双吸、两端支撑离心流程泵。流量：Q=300m3/h，扬程：H=143m ，必需汽蚀余量：NPSHr=4.5m，转速：n=2950r/min，电机功率：250kw。

该泵自投入生产使用后，整机振动较大，严重影响装置的长周期安全运转。在运行部现场采集振动频谱数据，当处理量为225m3/h时，检测到泵各测点的振动值及频谱值见表1。

故障诊断分析

从以上图中可以看出振动峰值多出现在1倍频和2倍频，4倍频和5倍频出现的峰值的次数也较多。1倍频大多是因为转子不平衡，它与轴和叶轮的动、静平衡有关系，2倍频大多是因为轴系不对中，它与装配时的对中和轴承体的强度有关；4倍频和5倍频可能是叶轮叶片的通过频率，与叶轮水力的匹配度有关。通过对以上频谱的综合分析，我们把改造的重点放在转子和轴承体上。

通过查阅石脑油长输泵的性能曲线（图2），该型号的泵最佳流量点为流量Q=418m3/h ；扬程H=177m。我们正常流量点不到最佳效率点的50%，扬程也有可能高。泵在小流量情况下运行时，流体在叶轮进出口会形成很大的回流，这种回流会产生径向的振动和轴向的不稳定，表现出定位端轴承体振动比较大（图3为振动随流量变化曲线）。

如果原来叶轮叶片数为４叶片，叶轮出口的４叶片和双蜗壳压出室的隔舌形成耦合作用，形成强烈的振动。

轴承体连接架、地脚单薄。

泵轴细长，刚度不够，也容易振动。

解决方案

按照装置需要的工艺参数设计新的叶轮，通过减小叶轮的出口来减小回流，从而降低振动。修改叶轮能改善泵的水力性能，由于泵的最佳效率点由叶轮和蜗壳共同决定，设计的新叶轮效率也跟实际的运行工况更匹配，泵的效率也会有所提高。

新叶轮流量：300m3/h，扬程：170m ，转速：2950r/min。
　
泵叶轮优化设计

先计算出泵的比转速，然后根据泵的比转速选择相似或相近的水力模型，根据相似定律进行模型换算。

通过查询水力模型汇编发现模型代号为MS59-160的模型与所设计叶轮比转速比较接近。

从图4模型泵中的性能曲线可以看出，当流量为30L/s时，扬程为87m。

从模型泵的性能曲线和计算出的比转速与设计比转速66.02更为接近，因此代号为MS59-160的模型可以作为参照模型进行水力设计。

根据泵相似理论：

为了满足一定的叶轮切割余量和与原泵体配合的要求，叶轮外径D2取365mm。

叶片宽度b2取20mm。

新叶轮的外形尺寸

叶轮的轴向长度，两口环之间的距离相同，口环处尺寸不变，叶轮外径根据参数做微量的调整。叶片数为5。

轴承体托架

在不改变前、后止口、孔距、法兰外缘以及机械密封安装空间的情况下，把原来的轴承座和连接架做成一体的轴承体，提高整体刚度，从而减小泵的振动。

轴

设计并加工改造系列化轴，通过更换轴的材料（如17-4P）可以增加轴的刚度，减小振动的效果会更好一点。

改造后运行情况

石脑油长输泵各配件改造后开车运行，振动明显下降，在B区运行，振动烈度见表3，泵外侧垂直方向振动频谱如图5所示，机组振动均为良好状态，机组恢复正常。

结语

石脑油长输泵工艺系统复杂，连续稳定生产要求高，状态监测对存在缺陷的分析及改进成功消振，提升了设备可靠运行。设备维护人员时刻关注设备峰值能量的发展趋势，可以发现振动的早期故障征兆，避免突发事故，及时准确地诊断设备故障，实现预知性维修，优化设备运行，保障装置安全生产。