魏新宇
南京揚(yáng)子石化工程有限責(zé)任公司 江蘇南京 210048
離心壓縮機(jī)是石化行業(yè)生產(chǎn)裝置的關(guān)鍵設(shè)備。隨著我國工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步和石化裝置的需要,各種大功率、高效率的壓縮機(jī)型相繼出現(xiàn),而且因造價大通常設(shè)計采用單機(jī)配備,一旦發(fā)生故障,往往會導(dǎo)致裝置停產(chǎn)。壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)備零部件多、安裝精度要求高,安裝過程中需協(xié)調(diào)各類技術(shù)問題。同時,壓縮機(jī)運行過程中轉(zhuǎn)速高、間隙小,其安裝質(zhì)量關(guān)系著壓縮機(jī)的試車合格與否。為確保設(shè)備安裝質(zhì)量和性能,必須按照相關(guān)規(guī)范的要求和設(shè)備特點,高標(biāo)準(zhǔn)地進(jìn)行全過程控制,這直接關(guān)系到裝置長周期安全可靠運行。
揚(yáng)子烷基化制冷離心壓縮機(jī)組160- K- 201(型號:2MCL704)由沈鼓提供,電機(jī)驅(qū)動,采用水平剖分結(jié)構(gòu),軸端密封采用中間迷宮和串聯(lián)式干氣密封,機(jī)組包括壓縮機(jī)及其輔助系統(tǒng)(驅(qū)動機(jī)組、控制系統(tǒng)、油系統(tǒng)等),是烷基化裝置制冷壓縮系統(tǒng)的核心,主要為閃蒸罐提供的烴類氣體C4制冷壓縮。壓縮機(jī)、電動機(jī)和增速型耦合器由聯(lián)軸器連接,集中布置在同一個鋼底座上,整個機(jī)組采用潤滑油站潤滑。
前期,受壓縮機(jī)廠房焊接H 型鋼材質(zhì)質(zhì)量問題及行車安裝進(jìn)展緩慢影響,壓縮機(jī)組的開始安裝時間比原計劃滯后4 個月;施工過程中又由于各專業(yè)間缺乏溝通,部分專業(yè)勞動力不足,使壓縮機(jī)組安裝各項工作面臨著諸多困難和進(jìn)度壓力。壓縮機(jī)組主要安裝流程如圖1 所示,其中機(jī)組就位找正、拆卸清洗檢查、油系統(tǒng)沖洗、壓縮機(jī)組試車四個關(guān)鍵工序的控制決定了機(jī)組的安裝周期和試車能否一次成功。
圖1 壓縮機(jī)組主要安裝流程
(1)壓縮機(jī)廠房梁、柱、平臺等安裝完成并驗收合格,鋼結(jié)構(gòu)頂棚待壓縮機(jī)組就位后再進(jìn)行封頂安裝;
(2)廠房行車安裝完畢,通過質(zhì)監(jiān)部門驗收;
(3)施工技術(shù)準(zhǔn)備和工器具(包括廠家提供的專用工具)均已到位;
(4)機(jī)組開箱驗收合格。
根據(jù)沈鼓廠家資料,該壓縮機(jī)組就位找正步驟包括:底座安裝初找正及一次灌漿→機(jī)組設(shè)備就位→機(jī)組找平找正(分體安裝壓縮機(jī)尤為重要)→機(jī)組二次灌漿。
(1)復(fù)查基礎(chǔ)尺寸、位置及允許偏差,結(jié)果應(yīng)符合基礎(chǔ)允許偏差要求;
(2)設(shè)備基礎(chǔ)外表面應(yīng)無裂紋、蜂窩、空洞、掉角和露筋,用錘敲打時應(yīng)無破碎等現(xiàn)象發(fā)生;
(3)基礎(chǔ)表面應(yīng)先對基礎(chǔ)鑿毛、疏松點鏟除,進(jìn)行地腳孔清理,然后使用高壓風(fēng)或水沖洗干凈,不得留有碎石、浮灰和油污等雜質(zhì),以保證灌漿的質(zhì)量;
(4)灌漿前24h,基礎(chǔ)表面須充分濕潤;灌漿前1h,吸干表面積水。
(1)壓縮機(jī)安裝采用無墊鐵調(diào)節(jié)頂絲安裝,就位前應(yīng)在基礎(chǔ)上畫出安裝基準(zhǔn)線,埋設(shè)廠家提供的找正基準(zhǔn)墊鐵,并將底座底部油污、雜物清理干凈,特別是與底腳板接觸部位。
(2)壓縮機(jī)組施工場地狹窄、布置緊湊,機(jī)組總重約95t,其中主機(jī)30t、電機(jī)17.5t、公用底座17.1t,因此選用350t 汽車吊就位。
(3)底座上的設(shè)備與底座應(yīng)分別吊裝就位,禁止使用公用底座吊耳吊裝整個機(jī)組。設(shè)備就位后,可根據(jù)中心標(biāo)板基準(zhǔn)點掛設(shè)中心線, 用中心線確定和檢查設(shè)備縱、橫水平方向的位置,從而找正設(shè)備的正確位置。初次落位找正時應(yīng)在每臺設(shè)備貓爪接觸面上放置1mm 墊板,供后續(xù)精找正留出余量。
(1)通過頂絲調(diào)整設(shè)備的標(biāo)高、水平度,用精度為0.02mm/ m 的框式水平儀檢查縱、橫向水平度。機(jī)組縱橫中心線位置相對基礎(chǔ)中心線位置用千斤頂調(diào)整??v向水平度應(yīng)以電機(jī)后端軸頸處測量為準(zhǔn),橫向水平度應(yīng)以電機(jī)前后軸承座水平剖分處測量為準(zhǔn)。機(jī)組找正允許偏差應(yīng)符合下表1 要求。
表1 機(jī)組找正允許偏差
(2)為了保證機(jī)組穩(wěn)定運行,需進(jìn)行壓縮機(jī)組安裝過程中重要一環(huán)——對中找正,這也是確認(rèn)驅(qū)動機(jī)與被驅(qū)動機(jī)軸系之間位置關(guān)系的一種途徑。
(3)三表對中找正法是目前最常用的旋轉(zhuǎn)機(jī)械對中的方法,適用于端面距離小于500mm 的設(shè)備之間的找正。如果端面距離大于500mm,需考慮找正工裝的撓度引起的誤差。
(4)一般以中間設(shè)備(耦合器)為基準(zhǔn)向兩邊進(jìn)行找正,或者以較重不便于調(diào)整的設(shè)備為基準(zhǔn)。
(5)為了消除被測量一側(cè)對輪外圓表面的加工誤差和安裝誤差,找正時應(yīng)采用同步盤車的方法。即在盤車時,兩只對輪都向同一方向盤動同樣的角度,使讀數(shù)時表針的測量點始終不變。
(6)由于溫度的影響,不同溫度條件下的對中數(shù)值會有較大差異,因此盡可能選擇在同一時間或溫度條件下進(jìn)行對中作業(yè)。
(1)拆卸連接兩半聯(lián)軸器護(hù)罩的銷子和螺釘時,先卸上半部,再把軸承箱蓋取下,擰下固定軸承蓋的螺釘,把蓋垂直取出。
(2)擰出連接兩半軸承的螺釘,用專用工具將上半軸承取出。
(3)在轉(zhuǎn)子兩端用專用工具起吊轉(zhuǎn)子,擰緊起吊工具的螺母,使轉(zhuǎn)子重量落在專用工具上。同時,用木錘敲擊下半軸承,直到能轉(zhuǎn)動為止(嚴(yán)禁將轉(zhuǎn)子提得太高,以免碰壞迷宮密封)。卸下半軸承后,把油擦拭干凈,避免軸承合金表面劃痕,用煤油清理軸承與軸頸。
(1)檢查可傾瓦油楔方向,根據(jù)壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)進(jìn)油方向布置軸瓦。
(2)檢查擋油環(huán)測溫孔與瓦塊測溫孔是否對正,防止測溫線被割斷。如測溫孔位置較偏,可在擋油環(huán)內(nèi)部適當(dāng)擴(kuò)大。
(3)檢查擋油環(huán)測溫孔是否有毛刺、棱角,并用銼刀處理圓滑,防止測溫線磨損。
(4)回裝瓦塊及擋油環(huán)后,用手活動瓦塊,檢查瓦塊是否有活動余量。
(5)下軸承瓦塊及擋油環(huán)安裝完成后,可在擋油環(huán)中分面處涂抹黃油,以防旋下軸承時瓦塊掉落。
(1)拆推力軸承前,應(yīng)先測量推力間隙,記錄數(shù)值,以便清洗回裝后檢查是否安裝到位。
(2)檢查水準(zhǔn)塊是否活動自如,是否有兩塊水準(zhǔn)塊壓死的情況。安裝好推力瓦塊后,檢查瓦塊是否活動靈活。
(3)根據(jù)圖紙確認(rèn)帶測溫孔瓦塊位置,一般帶測溫孔瓦塊安裝后呈180°。
(4)用鉑熱電阻插入測溫瓦塊,確認(rèn)是否容易掉落,如果較松要加以固定。
(5)安裝好上下推力軸承后,如有間隙,說明有水準(zhǔn)塊未到位,可用鋸條撥動水準(zhǔn)塊到位。
(1)檢查表面,不得有裂紋、夾渣、氣孔、鑄沙或損傷等缺陷,檢查隔板、內(nèi)缸的導(dǎo)流葉片確保完整無損。
(2)底座支撐面和機(jī)殼支座底面應(yīng)緊密結(jié)合,自由狀態(tài)下用0.03mm 塞尺檢查,無法塞入為合格。
(3)底座支撐面與軸承支撐座底面應(yīng)嚴(yán)密接觸,用0.05mm 塞尺檢查,無法塞入為合格。
(4)壓縮機(jī)隔板組件水平剖分,各隔板間已整體組裝好,現(xiàn)場不進(jìn)行解體。檢查各隔板間的軸向結(jié)合面是否嚴(yán)密,上下隔板組件的結(jié)合面應(yīng)接觸良好。結(jié)合面的局部間隙應(yīng)小于0.08mm(自由狀態(tài)下),上下隔板組件的定位銷子應(yīng)良好定位,組裝后其端面不應(yīng)錯位。
壓縮機(jī)組常被喻為裝置的“心臟”,潤滑油管線構(gòu)成了壓縮機(jī)組的“血管”,其清潔度很大程度上決定了壓縮機(jī)組正常運行的效果。潤滑油中的雜質(zhì)會造成閥門卡澀、油口堵塞、軸瓦等零件磨損,進(jìn)而影響壓縮機(jī)的使用壽命,嚴(yán)重時影響裝置的平穩(wěn)運行。油系統(tǒng)沖洗工藝流程如圖2 所示。
圖2 油系統(tǒng)沖洗工藝流程
4.1.1 油沖洗前具備條件(1)機(jī)組潤滑油站就位完成,油管路回裝完成;
(2)油站油箱加油前應(yīng)用面團(tuán)清理干凈,無可見雜質(zhì)方能向油箱加油;
(3)應(yīng)具備持續(xù)穩(wěn)定的密封氣源,氣源壓力符合干氣密封系統(tǒng)提出的壓力要求,保證機(jī)組在內(nèi)跑油時潤滑油不會進(jìn)入機(jī)組腔內(nèi)。
4.1.2 增加過濾器和臨時管線
為滿足油沖洗工藝要求,耦合器油系統(tǒng)需增加過濾器和臨時管線。耦合器油系統(tǒng)分為潤滑油和工作油兩部分。耦合器正常工作時,兩部分油都需要經(jīng)過外部的雙聯(lián)潤滑油冷卻器(一開一備形式)進(jìn)行冷卻,然后重新回到耦合器油箱繼續(xù)循環(huán)使用。由于與耦合器本體相連的潤滑油管路和油冷卻器是現(xiàn)場組裝,潤滑油管路應(yīng)酸洗鈍化。為滿足耦合器對潤滑油潔凈度的要求,現(xiàn)場應(yīng)對耦合器本體以外的管路和冷卻器內(nèi)部進(jìn)行油沖洗工作。
為了盡快油循環(huán)合格,可在潤滑油經(jīng)過工作油冷卻器回潤滑油箱前安裝精度為10μm 的臨時過濾器。耦合器臨時管線連接方法如下:
(1)耦合器本體潤滑油過濾器前法蘭斷開,耦合器本體上過濾器入口法蘭用法蘭蓋封堵;與耦合器本體過濾器入口連接的法蘭用軟管與工作油冷卻器入口管路相連。
(2)耦合器本體工作油出、入口處法蘭斷開,耦合器本體上的工作油出、入口法蘭用法蘭蓋封堵;工作油冷卻器入口法蘭與潤滑油冷卻器出口用臨時軟管連接,工作油冷卻器出口用軟管連接耦合器本體回油口。
(3)連接耦合器本體上的工作油放氣管,放氣管另一端連接工作油冷卻器殼程的放空管。
(4)耦合器外部油循環(huán)按上述要求連接臨時管線,輔助油泵旋轉(zhuǎn)方向確認(rèn)正確,在相應(yīng)的位置安裝過濾網(wǎng),啟動輔助油泵開始潤滑油外部循環(huán)。
4.2.1 油管道技術(shù)措施
(1)油管道配管措施:油管線下料制作采用無齒鋸切割,保證管路內(nèi)部清潔且無毛刺。焊接采用氬弧焊打底,焊絲不得選用藥皮自保護(hù)焊絲(因酸洗不能完全沖洗內(nèi)壁致密保護(hù)層);充氬保護(hù)選用實芯焊絲焊接,因內(nèi)壁平齊無藥皮被廣泛采用。焊接完成后,用白布在管道內(nèi)來回拉拽清理,合格后封口。
(2)油管道酸洗鈍化措施:由于壓縮機(jī)組潤滑油管道為不銹鋼材質(zhì),清潔度要求高,如果殘留在管道內(nèi)部的雜質(zhì)不能及時有效清除,將直接影響油系統(tǒng)的清潔度。管道酸洗施工已成為機(jī)組油沖洗質(zhì)量好壞和時間長短的最基本的保證。油系統(tǒng)化學(xué)清洗流程:施工準(zhǔn)備→脫脂→水沖洗→酸洗和鈍化→潔凈水沖洗→檢查驗收→化學(xué)清洗報告。清洗過程中要求水氯離子含量≤25mg/ L。
4.2.2 油系統(tǒng)技術(shù)措施
(1)投入電加熱器或蒸汽加熱,使油溫在30~70℃之間交替控制,且分別在低點、高點時保持4h。溫變過程中所有與油接觸的管路溫度都應(yīng)隨油溫變化而變化。如部分管路溫度無變化,則應(yīng)查明原因予以排除。油溫控制曲線如圖3 所示。
圖3 油溫控制曲線圖
(2)在機(jī)組初跑油階段設(shè)100 目濾網(wǎng)。由于跑油初期油系統(tǒng)較臟,每間隔1h 左右(時間根據(jù)現(xiàn)場實際情況而定)清理或更換一次濾網(wǎng)。循環(huán)一段時間后,再視情況加密濾網(wǎng)直至使用200 目濾網(wǎng)。濾網(wǎng)要添加在回油總管的法蘭處和各進(jìn)油支管處,檢驗標(biāo)準(zhǔn)為油管路連續(xù)跑油4h 以上,目測濾網(wǎng)每平方厘米的范圍內(nèi)殘存的軟點污物不多于兩個,不能有任何硬質(zhì)點的污物或進(jìn)行取樣電子化驗。
(3)間斷開停泵及調(diào)整油路閥門:采用間斷開停泵及調(diào)整油路閥門的方法,使?jié)櫥驮诠芫€內(nèi)產(chǎn)生旋渦,加速沖刷系統(tǒng)內(nèi)壁,將雜質(zhì)剝離帶出。
(4)敲擊油管線:用木質(zhì)榔頭按油走向順序敲打油管產(chǎn)生振動,以便將沉積在管壁上的污物震落,隨沖洗油沖出。敲擊時重點敲擊焊縫、彎頭、法蘭等易沉淀部位。
(5)提高流速,加大沖洗油流量:使用大流量、高揚(yáng)程沖洗泵確保沖洗壓力控制在0.6M~1.2MPa。在沖洗過程中,為了提高流速,需加大沖洗油的流量,在流量大的位置應(yīng)加限流孔板,以防止在某段油路中出現(xiàn)流量不足的現(xiàn)象。
(6)過濾器濾芯:過濾精度要求不小于5μm,其額定流量為沖洗泵流量的2 倍以上。沖洗過程中重點監(jiān)視過濾器的污染情況,并及時清洗。
(7)充氮:在沖洗過程中每隔1h 向油管內(nèi)沖入氮氣5min,壓力比潤滑油管線高0.02MPa,以形成渦流,加劇沖刷系統(tǒng)內(nèi)壁,并要在入口安裝單向閥防止倒灌。
(1)輔機(jī)設(shè)備、潤滑油系統(tǒng)、干氣密封系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等調(diào)試合格;
(2)工藝系統(tǒng)確認(rèn)合格;
(3)復(fù)測對中數(shù)據(jù)和旋轉(zhuǎn)方向;
(4)人員、方案、工具均符合要求。
(1)運行期間要檢查測量儀表、進(jìn)出口壓力溫度、油冷卻器前后油壓、油冷卻器后的油溫、油過濾器后的油壓、油過濾器的壓差、軸承前的油壓、軸承溫度、軸向軸位移、油箱中油位和密封氣壓力。
(2)除監(jiān)視機(jī)組自帶儀表外,還要監(jiān)視壓縮機(jī)運轉(zhuǎn)時有無刮研噪聲,以及有無油、氣、水漏泄。
(3)發(fā)現(xiàn)油泄漏時應(yīng)立刻處理,以防油接觸熱部件發(fā)生火災(zāi)危險。監(jiān)視壓縮機(jī)包括軸振動和軸位移,應(yīng)連續(xù)測量。
(4)為確保潤滑油流過軸承,應(yīng)檢查油出口管線內(nèi)的所有油觀察視鏡。
(5)觀察過濾器壓差表,如果壓差表接近零,說明過濾器有損壞或泄漏,應(yīng)及時查找故障并解決。
(6)切換備用冷卻器和備用過濾器應(yīng)在機(jī)組運行中緩慢進(jìn)行。使用過的冷卻器或過濾器應(yīng)將油和油泥放出,進(jìn)行沖洗或使用化學(xué)溶液除掉固體臟物。如發(fā)現(xiàn)有過濾器元件損傷,應(yīng)立即更換新的過濾器元件。
通過關(guān)鍵工序的控制,機(jī)組試車各項指標(biāo)均符合要求。特別是油沖洗部分通過優(yōu)化臨時管路,采取技術(shù)措施,比常規(guī)離心壓縮機(jī)組油沖洗節(jié)約一半作業(yè)時間即可達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn),為項目盡早投產(chǎn)贏得了時間。只有優(yōu)化安裝技術(shù),合理安排施工工藝,才能順利進(jìn)行壓縮機(jī)組的施工,保證安裝質(zhì)量和機(jī)組運行效率,延長使用壽命。