段永華，陳艷闖，相吉陽，段永濤，高 寧

（海洋石油工程（青島）有限公司，山東青島 266518）

0 引言

近年來隨著海洋石油工程行業(yè)的飛速發(fā)展和科技水平的不斷提高，海洋石油平臺(tái)的數(shù)量也在不斷增加，對(duì)石油平臺(tái)上設(shè)備的性能要求也越來越高，特別是對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的振動(dòng)和噪聲控制提出了更高的要求。主機(jī)作為整個(gè)平臺(tái)的心臟，運(yùn)轉(zhuǎn)狀況直接影響著整個(gè)平臺(tái)上所有用電設(shè)備的運(yùn)行，保證主機(jī)長(zhǎng)期平穩(wěn)的安全運(yùn)行非常重要。調(diào)試主機(jī)過程中，調(diào)整設(shè)備軟腳是非常關(guān)鍵卻往往被忽視的一項(xiàng)重要工作。

1 設(shè)備軟腳簡(jiǎn)介

設(shè)備軟腳也叫設(shè)備虛腳，當(dāng)設(shè)備在底座上就位以后，設(shè)備的大多數(shù)支腿與底座接觸受力，但有一個(gè)或幾個(gè)支腿處于懸空狀態(tài)，懸空的支腿會(huì)產(chǎn)生軟腳現(xiàn)象。軟腳現(xiàn)象多發(fā)生在大型且支腿較多的運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備上，例如大型的柴油發(fā)電機(jī)組、大型的泵類、天然氣壓縮機(jī)等設(shè)備（圖1）。

圖1 設(shè)備軟腳示意

軟腳現(xiàn)象對(duì)設(shè)備的危害非常大，任何一個(gè)支撐點(diǎn)存在軟腳現(xiàn)象，都會(huì)造成設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)中心線出現(xiàn)偏差，造成設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不良，直接表現(xiàn)為設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)大、噪聲大，如不及時(shí)處理會(huì)導(dǎo)致設(shè)備性能下降，影響設(shè)備的使用壽命。但由于軟腳間隙是一個(gè)很小的數(shù)值，一般在0.10 mm 左右，肉眼無法發(fā)現(xiàn)，只能借助設(shè)備測(cè)量檢查，在工作中很難被發(fā)現(xiàn)、往往被忽視。

2 測(cè)量方法及處理方案

以某FPSO（Floating Production Storage and Offloading，浮式生產(chǎn)、儲(chǔ)油、卸油船）項(xiàng)目主機(jī)模塊的調(diào)整過程為研究案例，詳細(xì)講解設(shè)備軟腳的測(cè)量方法、處理方案和注意事項(xiàng)。

2.1 現(xiàn)場(chǎng)案例

2.1.1 現(xiàn)場(chǎng)情況

某FPSO 項(xiàng)目主機(jī)模塊有A、B、C、D，共4 臺(tái)大型8000 kW柴油發(fā)電機(jī)組，在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)C 機(jī)振動(dòng)值偏大，噪聲偏大，經(jīng)用振動(dòng)測(cè)試儀檢查后發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，減速齒輪箱運(yùn)轉(zhuǎn)正常，發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況異常，無法滿足項(xiàng)目需求。

2.1.2 原因分析

原因主要有3 個(gè)：①考慮調(diào)平對(duì)中的問題。重新架表讀取數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)正常，排除調(diào)平對(duì)中的可能性；②考慮設(shè)備地腳螺栓扭矩問題。用扭矩扳手檢查，也排除了螺栓扭矩的問題；③考慮到此發(fā)電機(jī)模塊是從陸地上吊裝到船體甲板上的，吊裝過程中由于主機(jī)模塊較大較重，結(jié)構(gòu)梁可能產(chǎn)生輕微的變形，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)底座也有可能因此產(chǎn)生輕微的變形，造成底座水平度發(fā)生變化，影響發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，噪聲增加。

2.2 技術(shù)要求

根據(jù)廠家技術(shù)資料，柴油發(fā)電機(jī)組軟腳值應(yīng)>0.05 mm。

2.3 設(shè)備軟腳測(cè)量方法

測(cè)量軟腳是一件很復(fù)雜的工作，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況來確定測(cè)量工具和施工方案。

2.3.1 工具準(zhǔn)備

有些不常用的工具需要單獨(dú)說明：①地方空間小，用不了百分表，需使用杠桿表；②設(shè)備底座間隙比較小，普通的圓柱千斤頂放不進(jìn)去，需使用扁平的行程比較短的千斤頂；③空間小不方便觀察百分表，需使用長(zhǎng)桿觀察鏡。這些不常用工具需要提前準(zhǔn)備。

除此之外，還要準(zhǔn)備百分表、磁力表座、扭矩扳手、插口扳手、除銹劑、抹布等工具。特別注意架表之前要檢查百分表準(zhǔn)確性，能否歸零，確保儀表靈敏可靠。

2.3.2 架表

架表時(shí)要把表尖打在靠近地腳螺栓的位置，測(cè)量前須將設(shè)備支腿表面的灰塵和鐵銹用抹布清理干凈，以防影響測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。檢查每個(gè)支腿的地腳螺栓扭矩是否緊固到位。

2.3.3 測(cè)量

百分表要壓0.50 mm 左右，壓表后把表針歸零，再撥動(dòng)表針觀察百分表是否靈敏、能否歸零。確認(rèn)無誤后用扭矩扳手松開地腳螺栓的扭矩。查看表針的擺動(dòng)情況，如果表針不動(dòng)或擺動(dòng)幅度<0.05 mm，說明此支腿和基礎(chǔ)底座接觸良好，不存在軟腳現(xiàn)象。若表針的擺動(dòng)幅度>0.05 mm，說明此支腿存在軟腳現(xiàn)象，軟腳值就是百分表顯示的數(shù)值。

為了驗(yàn)證讀數(shù)的準(zhǔn)確性，再用扭矩扳手把地腳螺栓按扭矩要求緊固到位，觀察百分表是否能夠歸零。若能歸零說明讀數(shù)準(zhǔn)確，若不能歸零則需要查找原因，重新讀取數(shù)據(jù)，直至準(zhǔn)確歸零為止。

2.3.4 數(shù)據(jù)整理

按以上操作依次讀取設(shè)備所有支腿的軟腳值，并制作表格加以分析，確定每一個(gè)軟腳的調(diào)整方案和進(jìn)一步工作。

2.4 設(shè)備軟腳處理措施

軟腳調(diào)整要和調(diào)平對(duì)中綜合考慮，軟腳調(diào)整一次調(diào)平對(duì)中就要檢查一次，既要保證軟腳質(zhì)量，也要保證對(duì)中數(shù)據(jù)不受影響。以3號(hào)支腿軟腳值0.14 mm 為例詳細(xì)講解消除軟腳的具體方法。

2.4.1 工機(jī)具準(zhǔn)備

圖2 墊片測(cè)量

調(diào)整墊片、內(nèi)徑千分尺、塞尺、千斤頂、叉口扳手、銼刀、抹布、除銹劑等。

2.4.2 調(diào)整前準(zhǔn)備工作

圖3 設(shè)備軟腳測(cè)量

準(zhǔn)備工作：①把發(fā)電機(jī)組4個(gè)角的八顆定位螺栓用插口扳手輕輕加力，保證發(fā)電機(jī)組在松開地腳螺栓時(shí)用千斤頂頂升的過程中不要走位；②用扭矩扳手松開發(fā)電機(jī)組所有的地腳螺栓，用千斤頂頂起發(fā)電機(jī)需要調(diào)整的一側(cè)，頂升的時(shí)候不要頂?shù)奶?，頂升高度以能夠抽出墊片即可；③抽出3 號(hào)支腿所有的調(diào)整墊片，檢查墊片的情況，分析產(chǎn)生軟腳的原因。

2.4.3 調(diào)整思路分析

根據(jù)3 號(hào)腿軟腳值為0.14 mm，技術(shù)要求<0.05 mm，所以至少要增加0.09 mm 的墊片厚度，即0.14 mm-b≤0.05 mm。b 的數(shù)值就是增加墊片的厚度值。相反也可以用減少墊片的方法來調(diào)整（取決于對(duì)中數(shù)據(jù)）。這里采取的措施是將原有的0.10 mm 墊片更換成0.20 mm，增加了0.10 mm 的厚度。增加墊片后軟腳值應(yīng)減小0.10 mm，在0.04 mm 左右，可滿足技術(shù)要求。

調(diào)整原則是添加墊片厚度不能超出范圍。墊片增加過多會(huì)造成其他支腿數(shù)值改變，出現(xiàn)更嚴(yán)重問題。數(shù)值的調(diào)整需進(jìn)行合理的計(jì)算分析，既要考慮調(diào)整點(diǎn)符合要求，也要保證其他點(diǎn)不要超出范圍。

2.4.4 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施過程

將0.10 mm 的墊片更換為0.20 mm 的墊片，擺放整齊后重新放回3 號(hào)支腿，放入墊片前一定要把底座墊板上的銹跡和灰塵清理干凈，把墊片擺放到位后放下千斤頂，3 號(hào)支腿調(diào)整完畢。用扭矩扳手按扭矩值分次對(duì)稱擰緊所有地腳螺絲，重新架表測(cè)得軟腳值為0.03 mm，<0.05 mm，符合要求。用同樣的方法把剩余的軟腳值調(diào)整到規(guī)定范圍內(nèi)，再次架表檢查，結(jié)果軟腳值全部符合要求（圖4）。

圖4 軟腳調(diào)試前后數(shù)據(jù)對(duì)比

2.5 調(diào)整結(jié)果

軟腳調(diào)整完畢檢查調(diào)平對(duì)中后，重新起機(jī)檢測(cè)設(shè)備振動(dòng)和噪聲值，均符合技術(shù)要求。用相同的方法對(duì)其余3 臺(tái)發(fā)電機(jī)組的軟腳值進(jìn)行了測(cè)量和調(diào)整，振動(dòng)值和噪聲值均有明顯改善，機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)更加順暢。

2.6 調(diào)整注意事項(xiàng)

（1）調(diào)整墊片的數(shù)量應(yīng)控制在4 片以內(nèi)，墊片越多軟腳值會(huì)越大，影響調(diào)整效果。

（2）墊片的厚度存在誤差，使用前一定要用千分尺詳細(xì)測(cè)量，選用厚度合格的墊片。

（3）要選用無變形、翹邊、毛刺的墊片。

（4）墊片要清理干凈，墊片之間無灰塵、鐵銹、油漬等雜質(zhì)，并涂除銹劑進(jìn)行防腐。

（5）在使用百分表時(shí)一定要檢查表的可靠性，讀數(shù)后要驗(yàn)證歸零，確保讀數(shù)的準(zhǔn)確性。

（6）在使用千斤頂?shù)倪^程中一定要找高度合適的木方放在設(shè)備下方做防護(hù)措施，防止千斤頂突然泄壓造成危險(xiǎn)。

（7）如反復(fù)調(diào)整均無明顯效果，應(yīng)考慮測(cè)量設(shè)備墊板和底座墊板的水平情況。用塞尺測(cè)量調(diào)整墊片兩側(cè)兩墊板之間間隙的大小，若誤差<0.05 mm，需使用斜墊片調(diào)整（斜墊片根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要加工成三角形或長(zhǎng)方形）。調(diào)整時(shí)把斜墊片放在開口大的一側(cè)。使用斜墊片必須和業(yè)主、廠家技術(shù)人員進(jìn)行溝通，并取得同意。

3 結(jié)論

軟腳調(diào)整是一項(xiàng)需要細(xì)致耐心的工作，需反復(fù)調(diào)整、驗(yàn)證，才能取得良好效果。在平時(shí)的工作中軟腳現(xiàn)象不易被發(fā)現(xiàn)，往往被忽視。任何形式的移動(dòng)都有可能導(dǎo)致機(jī)組失去原有的平衡，產(chǎn)生軟腳，使設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)異常，特別是機(jī)組模塊被吊裝移動(dòng)，拖拉牽引，或放在地基不平的地面上或地基松軟的地面上時(shí)。機(jī)組在啟動(dòng)前必須重新做調(diào)平對(duì)中，檢查軟腳等工作。