案例
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1.机组信息
催化裂化装置-轻柴油泵，共4台。位号分别为P205A/B、P206A/B，泵结构及管线布局基本一致，基本参数 如下：
位号P205A、P205B，设备名称：轻柴油泵，设备型号: HE80-400，转速2950r/min，流量127m³/h，扬程 168m，功率110kW。
位号P206A、P206B，设备名称：轻柴油泵，设备型号: HE80-400，转速2950r/min，流量154m³/h，扬程 170m，功率110kW。
图1 轻柴油泵现场照片
图2 设备铭牌
图3 出场质检报告
该装置开车前，对泵进行试运行时发现P205A/B、P206A/B泵垂直方向振动均存在超标现象，4台泵振动情 况基本一致。经对比，泵运行时压力、流量稳定，未发现明显波动迹象，工艺流量与泵额定流量基本一致，试泵 期间通过调整流量，振动状态未发生明显改善。停泵后，现场人员首先对泵管线进行应力排查，经过拆解附属管 线后，振动仍未有明显改善。
图4 泵驱动端振动趋势图
2.故障现象及图谱特征
试泵期间，各泵出现的振动异常均主要以垂直方向振动超标为主，最大振动值达到了10.6mm/s，已严重超标。
频谱图中频率主要以148Hz频率为主、此对应为转频的3倍频，频率成分比较单一，振动具有方向性，在线监测 与离线频谱频率一致，根据轴承型号信息，可排除轴承损伤类故障。
图5 泵驱动端垂直方向频谱图（在线传感器）
图6 泵驱动端端垂直方向频谱图（离线仪器）
3.分析结论
在试运行期间，泵垂直方向出现的振动偏高问题频率成分主要以148hz为主，对应为转频的3倍频，获取叶轮流道 数量为3流道，根据以上特征判断此为叶片通过频率。（叶片通过频率振动是流体机械的流道内产生压力脉动所诱发的 高频振动，其频率是整圈叶片数与转速频率的乘积，即每根叶片通过流道突变或不连续处就产生一次压力脉动，如果流 道有多个突变或不连续处，则可能产生叶片通过频率的多倍频振动）
常见叶片通过频率偏高的原因包括：
（1）由于流体机械与其进出管线形成一个封闭的流动空间，如果管线设计不合理，导致流体在管线中的压力或速 度产生突变，就可能激发叶片通过频率的振动。
（2）叶片未在设计工况下运行。
（3）设备安装偏差或运行磨损将可能导致流道内的压力脉动剧烈，引发了叶片通过频率振动。
4.检修建议
结合现场试车情况，初步分析泵出口管线弯头过低，存在流体扰动情况。建议与管线设计部门进行讨论，评估弯 头是否需要加高。
对于P205A/B出口管线改造
图7 第一次管线调整对比照片
根据我方建议，现场进行了第一次改造。在原始管线基础上，出口管线加高到460mm。再次启机运行，P205A 泵三个方向振动均有所降低，振动幅值达到4.5mm/s以下，振动幅值有明显改善。但仍未达到理想范围内，频谱中仍 以148Hz，3倍频为主。
图8 第一次改造后试运行波形频谱图
与现场沟通后，建议继续把出口管线高度再进一步增加。
图9 第二次管线调整对比照片
根据分析建议，现场第二次改造时在原始管线基础上，出口管线加高到640mm，然后再次开车。泵端振动幅值 进一步降低至2mm/s以内，振动降至良好范围内，由此P205A泵叶片通过频率导致振动超标问题得以解决。
图10 第二次改造后试运行振动趋势图
鉴于通过加高出口管线的方式，成功解决了泵振动偏高问题，建议现场参考P205A泵方案对P205B泵进行改造。
对P205B泵出口管线加高到640mm后，起初开车试运行时振动值未能降至理想范围内。通过排查B泵管线与A泵 不同之处，发现B泵出口管线支管有应力迹象，随后对该支管线进行处理后振动值降至良好范围内。由此对P205A\B 管线进行改造后，振动值均降至良好范围内，振动超标问题得已解决。
图11 P205B泵改造后现场照片
2.对于 P206A/B出口管线改造
因P206A/B泵在试运行时也存在振动偏高的问题，其图谱中也主要以3X成分为主，故参考205泵改造方案现场对 P206A/B泵进行改造。 起初同样在原始管线高度基础上把管线加高至640mm，但改造后试车振动偏高的问题未能得到明显改善。
图12 第一次改造后试运行波形频谱图
由于P206A/B泵流量要比P205A/B泵高27m³/s左右，故建议将该泵出口管线直径由80mm通过法兰后变径至 150mm，调整管线变径高度。
图13 P206A泵改造后现场照片
现场对出口管线变径高度进行调整后再次开车试运行，振动值降至良好范围内，由此P206A/B泵振动超标问题 也得到了有效解决。
目前该装置正常投入生产，P205A、P206B泵振动值在良好范围内，振动趋势平稳。叶片通过频率经过管线改 造后，振动超标问题得以有效解决。
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