关于某项目大型水泵及管系振动消除优化 摘要：中、大型水泵的管系振动在工程领域中经常遇到，其诱因复杂且解决较为困难，本文针对某项目中、大型水泵的振动情况进行分析，结合管道的应力计算及结构设置，优化管道支撑形式和管道支撑的基础强度，并综合分析了设备基础安装高度，通过调整各项参数让设备的整体振动和管系的振动达到验收标准为以后对类似水泵管系优化和基础优化给出指导方向背景中大型水泵是在建设工程中经常使用的一种专用泵，其形式多以离心泵为主这种水泵在使用调试过程中往往因为基础、管系配管走向、管支架设置情况以及设备本体的各种因素出现调试过程中无法满足JB/T 8097-1999 《泵的振动测量与评价方法》中所应该达到的泵的振动验收标准的情况，在实际工程中往往需要通过对多参数进行研判和调整，满足振动验收的合格标准这样往往造成工期延长和费用上升现在对于该情况的研究一般情况都是以泵本体的各种参数优化为研究方向，但是对于泵、基础和管系的综合优化研究较少，本研究针对某项目中由3台流量为1350m³/h，功率为660kw，转速为1480rpm的水泵组出现的振动无法满足振动验收标准的情况，综合应力计算报告对其支架形式，管道走向，支架基础形式以及设备基础标高进行综合分析调整，使该泵组的振动最终满足振动验收标准，并为以后对该种类型的泵组的设计提出了指导方向。
1泵的振动情况描述本文涉及的水泵参数如下额定输送能力：1350m³/h，电机转速：1480rpm，电机功率660kw，电机与泵体总重量6600kg，泵出口距底座中心标高为840mm，，按照JB/T8097-1999标准的分类为二类，在泵进出口验收合格振动频率为7.1mm/s，图1泵体尺寸及检测点示意图中的1、2、3点为所需测试点位示意图图1 泵体尺寸及监测点示意图检测设备型号：希玛AR63A测振仪，测量方式：雅典陶瓷（剪切型），加速度测量范围：0.1~199.9m/s2，速度测量范围：0.1~199.9mm/s，位移测量范围0.001~1.999mm通过在额定转速1480rpm满液情况下获得的不同点测定的速度测量值如下表1所示表1 1480rpm转速下标定点测试数据表测定位置测定值(mm/s)110.711.510.49.211.2211.111.810.59.810.634.54.84.44.24.9根据JB/T8097-1999验收标准1、2点的的振动数值超过了验收标准30%左右，该泵已经通过出厂验收，在空转情况下其振动和动平衡是符合出厂验收标准，通过对参考标定点3的振动值相对较小的研判，可初步判断其振动大概率来自于管系传导的振动。
其管系情况如下图2所示图2 水泵管系支撑图2管系振动分析为验证是否是因为管系振动和支架振动导致了泵体上部振动情况，对泵入口最后一道支架的顶部横梁的水平振动（x向）和垂直振动（y向）数值以及出口第二道支架的水平振动（x向）和垂直振动（y向）进行标定获得如下表2所示测试结果表2 运行时进口末端管架及出口承重导向架振动测试结果表测定位置测定值（mm/s）入口管架x10.211.310.912.712.111.512.8入口管架y5.86.55.57.57.26.27.9出口管架x14.315.617.115.314.813.215.5出口管架y8.59.510.29.59.97.99.5通过表2可以初步判定该管系在进出口的管架过软，使用CAESAR II软件对该管系进行应力计算分析，得出在出口段的支撑架最大载荷为垂直向下14803N,轴向4441N此应力超出了所选用管架支撑的承载强度图3 管系应力计算结果此管架安装的基础为普通硬化地坪，通过膨胀螺栓安装，无加强配筋，在承受循环载荷情况下，特别是有轴向切应力方向的载荷时，这一基础无法做到良好支撑图4 管道支架基础图纸3振动解决方案由于管道振动主要由管架支撑较软以及管架的基础较软造成的，因此在现场通过调整管架形式以及管架支撑基础方式进行优化调整，使用HM244X175X7X11和HM294X200X8X12两种截面型钢建立T型支架和门型支架两种类型，并在横向型钢上增加筋板。
载荷按照管系计算报告中的最大载荷和方向进行设定，底部使用固定点约束，并进行应力计算，其对比结果图如下图5支架结构位移量计算图中所示图5 支架结构位移量计算图通过计算得出在使用HM244X175X7X11的型钢制造门型支架即可满足使用需求，在横截面继续增大时，其性能改善不再显著同时针对管架基础进行修改，挖深500mm基础并增加混凝土配筋将门型架安装在其基础上再次试车后重新对1，2点的振动数据进行测定，其结果如下表3 1480rpm转速下标定点测试数据表测定位置测定值(mm/s)15.54.34.55.26.225.84.94.25.85.5通过修改管道基础完成验收标准，振动解决方案是可行的4 总结通过解决该水泵的振动问题得出以下的设计指导意见：1. 泵的基础尽量降低，进出口管架的高度与承载力有负相关关系，在泵基础降低后管架上晃明显可以减小；2. 中大型泵的进出口管线尽量避免使用T型支架进行支撑，优先选择承载力较大的支架，例如门型架和鞍座形式支架；3. 在中大型泵的进出口管线的基础需要尽量使用混凝土桩基础，提高轴向循环载荷的承载力5 参考文献1. JB/T 8097-1999《泵的振动测量与评价方法》2. SH∕T-3073-2016《石油化工管道支吊架设计规范》 -全文完-。