袁生斌　黑君

摘 要：丙烯壓縮機是年產(chǎn)60萬噸甲醇裝置的核心設(shè)備，為低溫甲醇洗裝置提供冷量。該壓縮機與齒輪箱之間采用撓性軸螺紋連接裝配，這種裝配方式技術(shù)較為陳舊，檢修時螺紋連接的螺紋部分檢修時容易粘死，嚴重制約檢修工作的順利開展及裝置穩(wěn)定運行。該文介紹該機組連接形式改為目前使用比較普遍膜片聯(lián)軸器的過程及改造效果。

關(guān)鍵詞：撓性軸 聯(lián)軸器 改造

中圖分類號：TH133.4 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）11（a）-0098-02

丙烯壓縮機以丙烯為介質(zhì)，通過離心式壓縮機壓縮，用水冷凝，節(jié)流降壓蒸發(fā)，達到制冷效果，提供冷量給低溫甲醇洗系統(tǒng)中各丙烯換熱器，給低溫甲醇洗系統(tǒng)循環(huán)甲醇降溫，保證低溫甲醇洗系統(tǒng)的正常運行。丙烯壓縮機為美國約克公司提供的MODEL M455A型四級離心壓縮機，使用汽輪機驅(qū)動，軸功率8 518 kW，壓縮機轉(zhuǎn)子采用撓性軸連接，撓性軸與主軸通過螺紋連接裝配，這種裝配方式技術(shù)較為陳舊，螺紋連接的螺紋部分檢修時容易粘死，存在損壞撓性軸及轉(zhuǎn)子的風險，嚴重制約檢修工作的順利開展及裝置穩(wěn)定運行。為此，2013年11月根據(jù)目前壓縮機的發(fā)展現(xiàn)狀，筆者所在廠提出將原機聯(lián)軸節(jié)即撓性軸改為膜片聯(lián)軸節(jié)，以免延誤開車時間。下面介紹具體技術(shù)實施情況。

1 項目實施內(nèi)容

課題研究工作自啟動以來，開展了大量細致的研究及數(shù)據(jù)收集工作，主要分為丙烯壓縮機轉(zhuǎn)子檢修存在問題分析，數(shù)據(jù)收集、轉(zhuǎn)子初步設(shè)計和原機轉(zhuǎn)子尺寸測繪、聯(lián)軸節(jié)尺寸測繪，新轉(zhuǎn)子安裝3個階段進行。

第一階段：丙烯壓縮機轉(zhuǎn)子檢修存在問題分析。

丙烯壓縮機轉(zhuǎn)子采用撓性軸連接，撓性軸與主軸螺紋連接部分在檢修拆卸和安裝時容易粘死，給檢修帶來不便，延誤檢修時間。

2013年10月丙烯壓縮機在拆檢過程中，撓性軸與壓縮機主軸連接螺紋部分粘死，無法將轉(zhuǎn)子與撓性軸拆分，委托某壓縮機制造公司進行破壞性拆除并加工新?lián)闲暂S，新加工的撓性軸在安裝過程中與主軸再次粘死，破壞性拆除后重新加工新?lián)闲暂S，裝配合格后回裝，延誤檢修10天。

第二階段：數(shù)據(jù)收集，轉(zhuǎn)子初步設(shè)計。

（1）收集原壓縮機參數(shù)，包括介質(zhì)、設(shè)計壓力、設(shè)計溫度、臨界轉(zhuǎn)速、軸功率等詳細參數(shù)。

（2）根據(jù)原機轉(zhuǎn)子的設(shè)計條件及目前運行的工藝數(shù)據(jù)，對壓縮機轉(zhuǎn)子進行以下幾項改造。

①原機轉(zhuǎn)子測繪，轉(zhuǎn)子外型包括葉輪外型、葉輪子午面型線及葉片內(nèi)、背弧型線皆采用七座標的激光掃描及采集數(shù)據(jù)點云設(shè)備，采用模擬軟件三維對比成型，確保測繪設(shè)計的轉(zhuǎn)子與原機轉(zhuǎn)子尺寸的一致性。

②轉(zhuǎn)子主要材料的選擇根據(jù)計算和前期測繪的結(jié)果及 API617 標準重新設(shè)計、制造新轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的主軸、葉片制造材料按圖紙要求執(zhí)行，主軸材料為34CrNi3Mo，葉輪材料為40CrNiMo，嚴格控制材料的熱處理過程，保證材料的各項技術(shù)指標。

③計算轉(zhuǎn)子所承受的扭矩選擇合適的撓性聯(lián)軸節(jié)，同時確定新軸頭的軸頸和軸頭錐面的尺寸，聯(lián)軸器采用進口膜片聯(lián)軸器。

④聯(lián)軸節(jié)側(cè)的主軸內(nèi)螺紋取消，改成錐面聯(lián)接形式，根據(jù)運轉(zhuǎn)速度和傳遞功率，計算傳遞扭矩，選取 φ114.3型錐面尺寸，采用液壓推進器，拆裝方便，聯(lián)軸器采用進口膜片式。

第三階段：新轉(zhuǎn)子安裝試運行。

自2014年7月份丙烯壓縮機改造轉(zhuǎn)子安裝后，分別進行了低速、高速試機，7月2日壓縮機帶負荷啟動后，各項工藝設(shè)備參數(shù)正常，壓縮機振值及位移趨勢平穩(wěn)壓縮機運行情況良好。

2 獲得的經(jīng)濟社會效益及應(yīng)用前景

檢修因撓性軸螺紋連接粘死，外委檢修10 d，考慮撓性軸拆卸、安裝困難影響檢修時間2d，檢修時間共計延長12 d，造成甲醇損失2 150 t/d×12d=2.58萬噸，每噸甲醇按照2 170元計算，完全成本1749.99元/噸，每噸甲醇凈利潤2 170-1 749.99=420.01元/噸，故改造后每次檢修產(chǎn)生效益2.58萬噸×420.04元/噸=1 083.7萬元。

3 結(jié)語

此次改造將原撓性軸連接形式改為目前比較通用的膜片聯(lián)軸器連接方式，不僅解決了撓性軸在檢修時拆卸困難，容易粘死，耽誤檢修時間的問題，同時改造后的轉(zhuǎn)子與原轉(zhuǎn)子具有良好的互換性，為丙烯壓縮機提供了轉(zhuǎn)子備件，保證在轉(zhuǎn)子出現(xiàn)故障時第一時間進行更換，即節(jié)約了檢修成本，也為保證裝置長周期穩(wěn)定運行奠定了良好的基礎(chǔ)。

參考文獻

[1] API617（2009）石油、化工及氣體工業(yè)用的軸流式、離心式壓縮機及膨脹機[Z].

[2] API 671煉油用特殊聯(lián)軸器[Z].

[3] API670振動、軸向位置和軸承溫度監(jiān)測系統(tǒng)[Z].

[4] 丙烯壓縮機使用說明書[Z].