核电厂燃料厂房送风机振动超标问题的分析与处理

汤利专 刘晓龙 吴明星

（海南核电有限公司，海南 昌江 572700）

1 核电厂燃料厂房送风机振动超标问题的分析

1.1 风机内部装置振动

送风机结构中除了风机轴承、叶轮等核心部件以外，还设有过滤器、冷却器、加热器这几种装置，用于调节风机的运行条件，以保持风机稳定作业。但在这些装置的运行中，可能会出现堵塞问题，导致风量不均匀、气流不稳定，由此形成气流撞击，使送风机产生极大的振动噪声，出现振动超标问题。

1.2 风机管道振动

在风机运行中，回路风阀开度不足、出口逆止阀摆动过大、阀门卡涩等因素均会导致风量不稳定，使风机管道内部出现气流冲撞，提高管道振动频率，由此形成风机管道振动超标问题，影响风机的正常运作。

1.3 风机振动不断升高

送风机在运行中本身就会产生振动，但为了减少振动磨损以及振动噪声，人们通常会在送风机结构中设置一些减振器。一般来说，需要根据风机的规模，来设定减振器的数量，但如果出现减振器用量太少的情况，就会导致减振器个体承受的负荷过大，不仅会使其运行效果难以达到预期，还会加速老化，使风机的振动问题不断加剧，最终出现振动超标情况。

1.4 风机叶轮振动

通常来说，送风机在经过一段时间的使用后，其叶轮就会出现变形、磨损、腐蚀等问题，破坏其动平衡，使其在运行时发出振动噪声，导致振动超标问题。此外，叶轮积灰、零件松动，也会影响其动平衡，引发振动超标问题。

1.5 风机地基结构不稳振动

在通风系统结构中，送风机通常会被固定在一个地基上，以保持其稳定作业。但事实上，可能会出现地基平整度不足的情况，使风机在作业过程中，由于内外应力的作用，呈现出振动状态，导致轴承座、电机轴承损坏，由此产生更大的作业振动。此外，地基年久失修，地脚螺丝松动，也会使其运行不稳，出现振动，最终出现振动超标问题。

1.6 震动超标问题检测不及时

部分震动超标问题，在表观上并不明显，很容易被工作者忽略。尤其是在定位的检修中，如果仅靠表观检测，或简单测量，就经常会出现超标问题，发现不及时的情况，由于振动问题引发其他故障，不利于送风机稳定地运行。

2 核电厂燃料厂房送风机振动超标问题处理

2.1 采取有效的堵塞疏通技术措施

针对该文提到的装置堵塞振动问题，应当加强装置运行管理，并做好冷却器、加热器、过滤器的清洗、疏通管理，有必要时，还要更换堵塞装置，以保持送风机的良好作业状态，消除振动超标问题。其中，对于加热器来说，该装置经过一段时间的使用后，其内部很容易出现积灰现象，工作者应当定期进行该装置的表面清洁，并用铜刷洗去翅片上的污物，然后使用水枪喷洗加热盘，再仔细检查翅片情况，是否存在损坏、变形等问题，若翅片已经损坏，则要及时加以更换。应当注意冷却器内部结垢的问题，并定期对过滤器进行冲刷，预防结垢堵塞问题，消除由此产生的超标振动。但在过滤器堵塞时，就说明过滤器已经达到了使用寿命，需要立即更换。一般来说，每个送风机均配置2 个过滤器，即高效过滤器和预过滤器，工作人员可以通过实时关注设备压差，来判断过滤器是否已经堵塞。通常来说，当压差＞500Pa，就说明过滤装置存在堵塞问题，需要立刻进行更换。此外，还要合理选用清洁工具，进行堵塞疏通，以消除该项振动问题。一般来说，常用的清洁工具如表1。应根据实际需求进行选择。

表1 堵塞疏通工具表

2.2 运用管道运行管理技术

根据上文论述，管道振动的原因比较多，包括阀门开度过小、阀门卡涩等因素，但从总体上来看，这些因素都是由于管道构件损坏、调节不当造成的，因此，当超标振动问题源于管道振动时，则应重点关注管道运行管理，并根据现行的管道运行管理技术规程，全面检查管道构件情况，尤其是阀门构件，由此及时发现、处理构件破损、调节不当的问题。在该过程中，由于工作者通常不能根据当前的管道振动整体现状，精准判断问题构件所在位置，因此，必须通过巡检的方式，全面检查管道内各个构件，以找出振动所在位置，并进行修复。但应当注意，为了及时发现、解决问题，以免振动超标问题恶化，应当将管道巡检纳入定期检修工作范围内。此外，随着信息技术的发展，人们也可以考虑在管道中安装振动探头，由此收集管道振动信息，然后通过分析该信息，来迅速定位问题所在位置，以更好地解决振动超标问题，提高管理运行效果。其中，振动探头的技术原理是探头会将感应到的振动参量转化为电信号，然后将该电信号传递给中央控制系统，系统再将电信号转化为参量，最后将所收到的参量与正常参量做对比，来判断管道是否存在振动超标问题，同时，还可以根据传输该参量的探头所在位置，明确振动超标区域，方便工作者及时前往维修排故，消除振动超标问题。在该过程中，振动探头的振动参量测量原理如图1所示。

图1 振动探头测量技术原理图

2.3 优化减振技术应用效果

一般来说，风机运行中的减振技术主要应用减振器来完成。在该背景下，因减振器因素造成的振动超标问题，需要通过增设减振器来解决。但为了预防该情况，则要在前期建设过程中，做好减振装配管理，并根据风机规模，遵循现行的相关规范、标准，科学地设置减振器数量，确保减振器的作用效果能够达到预期。目前常用的减振器的减振技术原理如下：如图2 所示，借助减振器结构中的上下钢板，会将振动作用力传递给多组弹簧，利用弹簧的阻尼作用，消解振动作用力，避免振动作用力对风机其他位置的运作产生影响，由此达到减振的效果。

图2 风机减振器减振技术原理图

因此，必须将减振器设置在风机结构中振动较大位置，从而削减振动作用力，充分发挥减振器的能效。在管理中，还要做好试运行工作，并借此测量减振器安装数量是否能够满足需求，以提高减振器数量的合理性。但如果已经出现了因减振器数量不足而形成的振动超标问题，就要注意做好减振器的增设配置管理，并结合实际情况，合理设置减振器增设数量。但在增设过程中，应尽量选用减振性能较好的低频橡胶减振器，该类减振器的受力面积更大，可以优化风机底座的平衡性能，有效解决风机振动问题，提高对送风机的减振处理效果。此外，在减振器安装配置中，也要注意合理控制其安装高度，使其能够更加精准地作用在振动较大的位置，提高减振器的增设、装配效果，有效解决因减振器问题而形成的振动超标情况[1]。

2.4 改善叶轮运行管理技术实施

叶轮运行管理技术应用的主要目的是保障叶轮的动平衡，如果该技术的实施效果不佳，就会导致动平衡被破坏，造成震动超标问题。在该过程中，当叶轮处于动平衡状态时，其运作期间产生的作用力会相互抵消，而叶轮变形、质量改变（如附着灰尘导致的质量增加），会导致在各个叶轮运作所产生的作用力，无法在内部相互抵消，导致叶轮结构向外施加作用力，形成振动。

而总体来说，常见的风机叶轮动平衡问题，主要源于自然损耗，如腐蚀、磨损、清洁不及时、零件松动这几种原因。因此，在振动超标治理上，需要从上述三项原因入手，采取相应的风机叶轮运行管理措施，来控制振动超标的叶轮动平衡因素。在运行管理中，针对自然损耗原因，需要定期检查叶轮损耗情况，并加以记录，以便于在该叶轮性能无法满足使用需求时，及时进行更换，由此避免因叶轮自然损耗造成的振动超标问题。对于清洁不及时因素，则应制定1 个配套的运维制度条款，要求运维人员定期清洁风机叶轮，由此将其上附着的污物清洗干净，防止积灰、结垢现象，破坏叶轮的动平衡。

对于零件松动原因，考虑到叶轮连接件比较容易松动，因此，在检修过程中，要注意对该类零件进行紧固处理，提高其可靠性，预防该原因导致的振动超标。但应当注意，上述操作均应在尚未出现振动超标问题之前就开始进行，如果已经出现了振动超标问题，就应依次对叶轮的自然损耗情况、洁净情况、零件紧固情况进行检查，找出振动问题来源，并采取针对性的解决措施，以顺利解决振动超标问题，提升送风机的运行水平[2]。

2.5 重视风机地基稳固情况管理

一般来说，如果送风机地基不稳，其轴承结构就会开始振动，随着温度升高，在处理振动超标时，可以考虑在风机的轴承结构处设置温度、振动值监测装置，由此可通过查看监测值，快速确定振动超标问题是否源于风机地基不稳因素，以便于及时采取相应的地基稳固情况管理措施。而在地基管理中，需要先查看地基的地脚螺栓状态，如果螺栓处于松动状态，就应立刻将螺丝进行紧固处理，有必要时还要更换新的螺栓零件。

此后，还要继续观察振动值、温升值，若2 个值并未恢复正常，则说明地基的平整度不足，需要对此加以修复，消除地基缺陷，保证风机稳定地运行。但在该过程中应当注意，由于在地基不稳的情况下，风机的振动可能会造成部分零件松动、脱落等问题，因此在修复地基之后，还要对风机的各个零件情况进行检查，并将脱落的零件安装好，紧固松动的零件，以免在地基修复完毕后，振动超标的情况依然存在，保证振动超标问题处理效果。

2.6 增加后续维护工作的力度

在送风机的运行中，风机振动超标问题在很大程度上源于运维工作不到位，因此，为了有效处理振动超标问题，在做好上述问题处理工作的同时，也要增加后续维护工作的力度，更加彻底地解决振动超标问题，提高风机的运行水平。在该过程中，需要针对常见的振动超标影响因素设置1 个标准的运维工作流程，使工作者可以通过完成该运维操作流程，来有效排除振动超标问题隐患，提高此项问题的预防、处理效果，同时，为了使工作者操作规范，保证达到预期的工作效果，还要制定一个配套的工作制度，借此明确、具体地提出各项运维操作执行要求，由此加大运维工作执行力度。此外，也要做好运维人员的培训工作，将上述工作制度、流程，以及操作重点，灌输给运维人员，优化其业务能力，高效、准确地处理振动超标问题，提升运维工作水平[3]。

2.7 检查振动情况

除了上述措施以外，在送风机运维中，也要定期测定送风机的振动情况，并对测定数据进行分析，由此判断是否存在振动超标问题，以及振动超标原因，然后即可及时加以处理，保证振动问题处理工作的准确性。

3 核电厂燃料厂房送风机振动超标处理案例

以某核电厂燃料厂房送风机振动超标处理为例，为了避免振动超标造成较大的影响，工作人员会定期对风机进行振动情况检查，而考虑到风机结构复杂、人工检查难度大，工作人员采用了数据测定的方式，并通过测定、分析送风机的振动参数，来判断是否存在振动超标问题，以及具体的超标问题类型，最后，基于此，采取相应的解决措施，完成振动超标处理。在该过程中，工作者现场搭建Bente-ly2018 振动测试系统，来获取准确的测试信息，然后根据现行的技术规程，在风机结构中设置了1、2 两个测点，测得振动信息，见表2。

表2 振动信息表

由此可见，随着转速升高，振动幅值已经达到了200μm，这种振动水平直接会影响风机的正常运作，由此可以判定，该风机存在振动超标问题，因此，为了解决该项振动问题，工作者根据上述振动问题排查思路，对设备进行了全面检查，发现减震器存在问题，并进行了更换。更换后虽然振动有所缓解，但依然存在明显的振动问题。为此，工作者又调取了系统中的振动频谱表，如表3。

表3 振动频谱表

由此可见，风机的动平衡存在问题。针对该问题，工作者再次进行维修调整，并在调整之后，运用Bente-ly2018振动测试系统进行检测，结果显示风机运行正常，由此实现了通过振动情况检查，来完成振动故障排除的运维工作。在上述操作中，工作人员通过检查振动情况，分析出了具体的振动问题，并针对该振动问题，采取了相应的措施，由此顺利解决了振动问题。但在该过程中应当注意，需要根据各类振动问题的原因，仔细对比分析数据结果，才能更加准确地得出相应结果。

此外，在运维工作中，工作者必须做好各项振动参数检测操作，并严格按照现行的技术标准，进行相应操作，保证操作的准确性，提高测得数据的可靠性。但各项数据测定操作对于工作者专业水平的要求也比较高，因此，需要运维部门加强对工作人员的培训力度，并注重振动参数测定实操方面的培训，同时也要确立一套完善的操作标准、规范，健全配套工作制度，由此指导、规范工作者，准确完成各项测量操作工作，防止因错误、失误操作造成数据不准确的问题，影响振动问题判断的准确性。

4 结论

综上所述，有效控制送风机振动，可以为燃料厂的生产作业创造一个良好的条件。在核电厂燃料厂作业中，借助科学的送风机振动超标问题处理方案，能够优化风机的使用性能、降低故障发生概率、减少生产作业噪音，从而获得更好的燃料厂生产作业效果。