太阳升泵站输油管道振动测试分析
来源:用户上传
作者:
1.1概述
太阳升泵站共有5台泵成一字排队列，为并联运行模式。主机型号SMIP449/05*2，额定扬程480M,额定流量1900M3/H，额定转数1984rad/min,额定效率88%，输出功率2470KW，额定电压6000V，额定电流315A。
本项目测试的宗旨是在一定的开启量和压力下，探讨振源，振动强度，振动频率，振动传递关系，为减轻振动设计提供基础数据。
由于泵在输油过程中，出口管道阀门，阀杆及阀控点击均有剧烈振动现象，测试中，为安全起见开启量限制在14.8%，进口压力0.61MPa，出口压力3.5MPa。
1.2测试原理
由振动传感器拾取确定测点的振动加速度信号传感在的电信号传输，通过信号解决和放大传达室，同数据采集系统接收并转换成数字信号，由计算机进行相应的谱分析。具体测试流程见图（2-1）。
1.3实验仪器
本项目测试分析引用仪器如下：
压电加速传仪器（LC0405T）,,频率1~4000Hz；
力平衡加速传感器（FBA-2000），频率0~100Hz；
BC9810电荷放大器，与LC0405T配接用，10档时，灵敏度20V/g；
DAQ-32通道数据采集器，采样速率1K,2K;
计算机与相应的信号分析软件（分析软件为北奥公司的振动分析软件）。
1.4实测工况描述
测试工况二机半，测试对象2#泵阀门开启度14.8%，进口压力0.6MPa，出口压力3.5MPa。选择1（泵入口）、2（泵出口）、3（检查口）、4（法兰体上盖）、5（阀杆）作为测点，见图2-2所示。每一点测试X(南北)Y(东西)Z(上下)三个方向，每条记录120s，获取每点三个方向的振动加速度。为测试振动的传递关系，测试了泵出口阀杆、检盖口的振动。
测试结果分析主要分析各点的振动幅值（强度），频谱特征，传递关系。
1.5 结果分析
表2-1给出的是2#泵各测点峰值和卓越频率，从泵入口XYZ三个方向振动的加速度峰值对应的卓越频率500Hz，250Hz，50Hz，泵出口XYZ三方向振动加速度峰值卓越频率为500Hz，250Hz，50Hz，检查口三个方向的振动加速度峰值卓越频率图样为500Hz，250Hz，50Hz，而阀杆体上盖和阀杆的振动的卓越频率也为500Hz，250Hz，50Hz，从各测点振动加速度峰值卓越频率分析可知，该泵产生振动源是一个以500HZ为主频的振动激励，并引发了泵与管道系统产生了倍频，二分之一倍频和四分之一倍频的振动效应。其传递关系是出口，检查口至阀杆是同一主频下传递，逐渐放大；出口至检查口同一主频传递振动，无放大效应。泵基座和地面振动加速度峰值对应的主频为500Hz的二分之一和四分之一。这一点也同样说明该系与管道的振动源于一个500Hz激励源。在50Hz、250Hz、500Hz处出现能量高峰值。Z向以250Hz，500Hz为主。X向以50Hz、250Hz、500Hz为主。阀杆振动峰值加速度最大。关于阀杆的X向振动位移幅值，手持式峰值测试仪给出相应的变化幅度与开启量的关系，具体见表2-2，从表2-2给出的结果可知，随着开启量的加大其振动位移幅值加大，但不是线性增长，与出口压力相关。在出口压力为3.7~3.9MPa，阀门开度为60.10%时，其位移振动幅值最大，达1.068mm。
表2-2 振幅测试
出口压力（MPa） 阀门开度（%） 轴向振幅（mm）
4.3 18.40 0.798
4.2 24.60 0.676
4.1 30.20 0.696
4.0 60.10 0.736
4.0 82.10 0.933
3.9 60.10 1.028
3.7 60.10 1.068
1.6 结论与建议
从表2-1的测试结果可以看出，阀杆的振动最激烈，振动幅值12.7m/s/s至14.7m./s/s之间，这是由于阀杆顶端的控制电机与阀杆立柱构成的振动体把阀盖体上盖传来的振动放大造成的。其他测点的振动幅值是2.0m/s/s至5.0m/s/s之间。所有测点的频率都包含250Hz和50Hz，除个别点外，也均包含50Hz。考虑到泵机主机的转速接近50Hz，泵叶片数为10，可以认为振动来源为叶中旋转输送液的压力脉动引起的振动，特别是泵出口设有弯道，由于管道内的压力在旋转叶中输送下存在有间歇脉动，这一脉动量是对弯管，盲板和阀门等处产生激振力，导致管道振动，另一原因可能是脉动压力的主频与结构体系的固有频率存在有奇数倍关系，引发振动。这一点需经进一步的理论分析和研究来加以验证。就现场测试的结果而言，若想消除该振动效应，可采取相应的减振措施，可利用橡胶减振和弹簧减振来实现现有振动状况的缓解。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-559328.htm
