安全壳喷淋泵电机振动高处理

吉广娇

辽宁红沿河核电有限公司，辽宁 大连 116001

摘要：国内某电厂三四号机组安全壳喷淋泵型号为9LDTP-3，电机型号为HYLKS400-4。该泵在调试期间曾出现过对中标准与电机振动无法兼顾的情况，后调整对中平行度为0.27mm，电机振动满足要求。在首次大修中，维修人员对该泵对中标准与电机振动无法兼顾的缺陷进行处理。

关键词:安全壳喷淋泵；对中；振动；

1. 安全壳喷淋泵与电机简介

安全壳喷淋泵是安全壳喷淋系统的重要组成部分，该系统在发生反应堆冷却剂失水事故、安全壳内蒸汽管线破裂或给水管线破裂时，对安全壳进行喷淋。每台机组设置2台安全壳喷淋机组，它们位于燃料厂房内。

9LDTP-3型安全壳喷淋泵是立式筒体袋型双层壳体结构，三级叶轮，首末级相同。导流壳为空间导叶；泵轴设有三处径向支撑，泵转子轴向负荷由泵本身推力轴承承受；轴封为机械密封；泵与电机间用联轴器连接；泵的进口与出口在同一水平线上，在基础上方呈90°分布。

该泵电动机为三相立式鼠笼异步电机，电机额定功率为500KW，额定电压6.6KV，额定转速为1485rpm。电动机为立式安装，采用轴伸与被驱动设备进行连接，通过法兰固定在被驱动设备上。转子采用铸铝转子，轴为焊筋结构，铸铝转子与轴为过盈配合，内风扇牢固焊接在轴的筋上。非驱动端采用深沟球轴承作为旋转支撑；轴伸端采用圆柱滚子轴承作为旋转支撑。

2. 故障描述

调试期间维修人员对H3EAS002MO进行对中，发现对中平行度标准与电机振动标准无法兼顾，为保证电机振动值在2.8mm/s，调整对中平行度0.27mm，不满足对中标准要求的0.1mm。对中不满足标准，将会在联轴器上产生很大的应力，长期运行将严重影响轴、轴承和轴上其他零件的正常工作，引起不对中振动，严重时会导致泵组不可用。为彻底消除该缺陷，维修人员对该泵组对中进行调整，并处理电机振动高的问题。

3. 处理过程

由于机组首次大修为十年大修，共两次低低水位，由于第一次低低水位期间工期较紧，故本次维修活动在两次低低水位期间进行。

1. 1. 第一次低低水位检查对电机相关参数检查

3. 1. 1. 电机相关参数测量

维修人员对电机基础台板螺栓及电机地脚螺栓进行检查，发现螺栓均无松动现象并按照力矩值要求对螺栓进行重新紧固。断开联轴器后，测量电机非驱动端固有频率：水平方向为29.24Hz垂直方向为27.50Hz。

为了解当时泵组对中情况，维修人员按照泵组对中程序对相关数据进行复查，结果显示联轴器同轴度和平行度均不合格。复测对中后，按照下图螺栓编号示意图上的位置编号，对电机地脚及电机台板进行虚脚测量，视图为由上向下（从电机向泵）看，结果显示地脚虚角均在正常范围内。

复测泵组对中及电机地脚虚角后，维修人员按照力矩要求紧固联轴器螺栓，并再次测量电机非驱动端固有频率：水平方向28.33Hz垂直方向28.75Hz。

1. 1. 2. 第一次低低水位泵组再鉴定运行状态检查

在第一次低低水位对泵组进行检查后，对该泵进行再鉴定，再鉴定期间维修人员对泵组进行了润滑。运行稳定后，泵与电机轴承温度均保持稳定。技术人员配合测振，振动值合格。因第一次低低水位工期紧张，故复测对中不合格后未进行调整，在第二次低低水位期间对对中与振动无法兼顾进行调整。

1. 2. 第二次低低水位期间对电机进行处理

第二次低低水位期间3EAS001PO电机振动高处理过程分为两个阶段。第一个阶段工作为对泵组对中情况、电机台板水平进行测量及调整，同时测量电机在自由状态及各个力矩平台下的固有频率。第二阶段为在线调整电机空载振动。空载振动合格后联轴进行再鉴定，检验电机最终在带载情况下振动是否合格。

1. 1. 1. 复查电机相关参数

现场将泵组联轴器断开后，按照程序对泵与电机的对中情况进行复查并记录。数据与第一次低低水位期间测量的数据大致相同，联轴器同轴度和平行度均不合格。电机基础台板与电机配合面水平要求为≤0.10mm/m。台板水平度不满足会导致电机振动的增加。因此对原始电机基础台板水平度的测量很有必要。

松开电机地脚，测量电机非驱动端固有频率。之后按照力矩要求对螺栓进行紧固并再次测量固有频率。吊起电机基础台板，取出垫片，仔细记录每个位置的垫片数量和每个垫片的厚度，将垫片按位置编号分开存放。清理电机支撑板和基础台板、基础台板与基座之间的接触面。

各个力矩平台下电机固有频率

力矩平台	0	80 N·m	160N·m	320N·m
水平方向/Hz	26.3	27.5	27.5	28.8
垂直方向/Hz	17.5	21.3	22.5	22.5

1. 1. 2. 电机台板水平度、虚脚调整及泵组对中

根据所测的的台板水平度，通过在台板地脚螺栓处添加垫片来调整水平度及虚脚。台板找平后，根据对中程序将泵和电机进行对中，将中心偏差及端面偏差调整到标准范围内。垫片加在电机与台板连接螺栓处。电机台板水平度与对中调整好后测量电机非驱动端固有频率，联轴后再次测量。

	联轴器断开	联轴器连接
水平方向/Hz	26.25	26.86
垂直方向/Hz	26.63	26.25

1. 3. 第二次低低水位电机空载调整及再鉴定

      1. 第二次低低水位电机空载在线调整

调整电机水平度，电机虚角及对中后，转机人员对3EAS002MO进行空载振动调整。电机运行约2小时，电机运行过程中轴承温度稳定，除振动外无异常；电机启动运行稳定后对电机进行振动测量，发现电机非驱动端水平方向（即电机电源箱方向）振动为3.2mm/s，超出标准2.8mm/s,随即按照既定的调整方案进行在线振动调整：

1. 减小电机地脚力矩；

2. 增大电机地脚力矩；

3. 调整电机上下顶丝紧力；

4. 使用千斤顶在电机冷却器下方施力；

5. 在冷却水管道关卡处增加垫片；

最终发现只有在电机冷却水入口管道关卡靠近电机侧增加垫片的方法才能使得电机非驱动端的振动减小，并降至2.8mm/s以下。电机空载振动合格后对该泵进行联轴。

1. 1. 2. 第二次低低水位泵组再鉴定

3EAS002PO在经过空载在线振动调整后，进行第二次低低水位再鉴定，该泵运行过程中，驱动端与非驱动端轴承温度分别为29℃/32℃，电机驱动端与非驱动端轴承温度分别为31℃/56℃。泵组运行稳定后对振动进行测量，电机与泵体振动均合格，再鉴定合格。

4. 结论

当电机固有频率在转速频率（-10%，+10%）的区间范围内时，会存在电机共振现象。以上多次测量固有频率数值均位于该区间之内，因此电机存在共振现象。通过一系列振动调整，发现只有在电机冷却水入口管道关卡处添加垫片时，电机非驱动端振动明显减小，可能原因为增强的垫片加强了管道的刚性，减小了管道对电机振动的促进作用。本次检修通过电机台板水平度调整及用各种方法在线调整电机振动，彻底解决了该电机振动与对中无法兼顾的缺陷。为后续同类型缺陷的处理提供了经验及借鉴。

参考文献：

[1]孙德臣.安全壳喷淋泵（EAS）设备运行与维护手册（D版）.2017.