高轉速循環風機安裝探析

張憲東（大慶油田工程建設有限公司化建公司第八工程部，黑龍江 大慶 163000）

高轉速循環風機安裝探析

張憲東（大慶油田工程建設有限公司化建公司第八工程部，黑龍江 大慶 163000）

在清華大型氦氣工程試驗回路項目中接觸到國內首臺轉速達17000r/min氦氣循環風機的安裝，該論文介紹了對于這種高轉速風機安裝的施工程序和具體步驟。

循環風機；施工程序；基礎；油沖洗

1 施工準備

包括安裝需要的廠家提供的圖紙、文件，施工用設備、工具和相應的作業條件

2 詳細施工步驟及具體要求

2.1 風機安裝概述

在風機安裝過程中應使用調平螺栓，使用不收縮促凝劑水泥澆灌地腳螺栓孔和底座下面（水泥最好是無銹非金屬型），安裝油站時需使用墊片或墊塊以調整標高，對中應選在進口管線和油管安裝完畢后進行，若對中超過允許值則靠調整驅動機或增速箱另外因風機內部使用防銹油防銹，所以對中前須拆卸壓縮機并去除防銹油。

2.2 風機施工程序

準備工作→基礎驗收→基礎混凝土表面鑿毛→設備拆箱→設備吊裝→放置墊塊→輔助設備安裝→公共底座找平→聯軸器一次對中→地腳螺栓灌漿→管道配管、檢驗→儀表安裝→聯軸器二次對中準備（拆卸機殼、軸承座、軸承體、軸承、轉子、清洗零件、重裝下半部軸承、轉子、軸承體、安裝振動探頭和軸向位移探頭、重裝機殼、軸承座）→聯軸器二次對中→油沖洗→安裝的最終檢查。

2.3 基礎檢查

在安裝風機之前，檢查并調整已建造好的基礎，確認基礎足以安裝壓縮機。

（1）基礎檢查 ①測量布于基礎上的劃線。若有偏差或有害缺陷，參考基礎加固規范采取措施修復。②綜觀基礎后再決定修復方法，盡可能減少修復工作。

（2）外觀檢查 ①檢查混凝土的干燥程度、凝固情況和凝固期，凝固期應為28天或更長。②混凝土內無裂紋、無洞眼或外物。③鋼筋不能伸出表面。④混凝土表面光滑，無任何有害缺陷。

（3）尺寸檢查 ①在基礎表面標出各設備、地腳螺栓、管道、水泥柱基礎中心線。②根據標記確認各設備的相對位置。③確認地腳螺栓外形、深度、大小和彎曲度，清洗地腳螺栓，并確認布管所需的開孔空間的位置和大小。

注 1：檢查劃線前，向主管基礎工作的人員詢問有關工作臺標記、起點、中心線標記、次工作臺標記、次中心線標記事宜。確認完這些在基礎上的標記之后，根據基礎圖用鋼皮尺測量中心線間距，以檢查劃線。

注 2：完成上述檢查后，若有不理想情況，告知主管基礎工作的人員并采取相應的措施。

2.4 基礎混凝土鑿毛

鑿去 20到30mm，去掉疏松的混凝土，使堅硬的混凝土露出表面。灌漿厚度見表1。

表1 灌漿厚度

（1）鑿毛區 若無指明，各設備底座下的區域均須鑿毛。

（2）鑿毛表面檢查 ①確保各設備中心正確及灌漿厚度足夠。②確保不殘留疏松的混凝土。

（3）清潔鑿毛區和地腳螺栓孔 鑿毛后用加壓空氣吹除鑿毛區和地腳螺栓孔中的灰塵、臟物和其它異物。

2.5 墊塊的放置

墊塊的放置用于壓縮機的起頂，為底座調平。

（1）準備 ①泥漿。在混合28天后的泥漿（水泥，沙和水）需具有大于23.5MPaG的可壓硬度，足以放置墊塊。

注：a.使用滿足標準的新鮮水泥。b.使用不含塵土，鹽和有機物的沙子。c.使用不含塵土，鹽和有機物的清潔水。

表2 墊塊尺寸

（2）墊塊的位置 風機底座。墊塊應置于風機底座起頂螺栓之下。

（3）墊塊的高度和水平度 調整置于風機底座下側基礎上側的墊塊高度和水平度。風機公用底座的安裝。

表3 墊塊與風機公共底座的高度和水平度

風機墊塊安裝見圖1。

（4）墊塊的安裝 ①基礎的清潔和潤濕。安裝墊塊前24 小時將安裝區域澆水并保持安裝區域濕潤。在安裝墊塊前用抹布完全擦去水。②墊塊的安裝。a.泥漿的混合見表4。b.混合量應在30分鐘內用完。不能使用安裝容器的泥漿。c.在泥漿一點點地倒入基礎前用錘子敲硬泥漿。d.在泥漿被敲硬之后，將墊塊沉入泥漿內，并調整墊塊的水平度。e.保護期應超過72小時。2.6 設備的拆箱

表4

設備拆箱時應注意下列事項：①要用到時再拆開設備的包裝箱，注意不丟失、不損壞、不生銹。②搬動拆開包裝箱時要小心，以防設備損壞或變形。③起吊設備時，應在包裝箱上標記起吊點處用鋼繩起吊，以防止鋼繩與加工面直接接觸，若有接觸，在加工面上放置合適的襯墊如木頭以保護設備。④拆開包裝箱后，按裝箱單和適用圖紙檢查零部件。若有短缺或損壞，請立即將詳細情況通知制造廠的代表。⑤對于容易受灰塵或臟物損壞的設備，在完成上述檢查后，立即重新進行包裝。⑥小心保存設備和零部件，使其免受損壞、生銹或丟失。建議用戶保留標識符號包括零部件名稱，以免混淆。

圖1 風機墊塊安裝

圖2

2.7 設備的吊裝

①吊裝前的確認。a.確認重量清單上設備的最大重量，檢查行車或吊車的允許起吊能力。b.檢查起吊設備的入口空間及放置空間。c.確認基礎工作已完成。②吊裝的設備。a.確認設備的重量，選擇適當的鋼繩，同時應考慮起吊角度。b.儀表不能使用鋼繩起吊。c.將設備和零部件放于木板上，不允許直接置于地板上。d.風機同底座裝配時，安裝吊攀套于機殼上的2 個起吊螺紋上。注意儀表和儀表柜不允許加載。

2.8 底座的暫時放置

（1）底座的暫時放置 ①通過吊耳提起底座。②確認底座的重量，檢查行車或吊車的起吊能力。③注意不要讓鋼絲繩接觸到儀表。④擦去地腳螺栓和起頂螺栓上的油污并放在底座上。起頂螺栓從底座的下部調整出20～30mm。⑤擦去底座下部的油污和異物。⑥在基礎上的基準線10mm以內放置底座，起頂螺栓須固定在墊塊上。

（2）底座的對中 調整底座的位置直到底座水平位置滿足容許值。①調整底座的位置。a.用劃好的線對中風機和增速箱的中心線。b.用劃好的線對中風機進氣口的中心線。②調整底座的標高。a.根據底座上的參考標記和劃線用最佳對中設備檢查底座的標高。b.用起頂螺栓調整底座的標高。c.用精密水平儀測量底座的水平度。d.用起頂螺栓調整底座的水平度。e.測量點須在風機、齒輪箱和電動機公用底座的安裝表面。

（3）公差。①風機、進氣口中心線同劃線間的偏差小于指定尺寸±2mm。②風機、出氣口中心線同劃線間的偏差小于指定尺寸±2mm。③底座軸向的水平度小于0.1mm/m。④底座與軸向垂直的水平度于0.30mm/m。（見圖2）

2.9 對中準備

內部零件應進行防銹處理，運輸時應將轉子用專用工具固定。對中前，去掉固定轉子的專用工具，并拆開壓縮機軸承。除去防銹油并重裝軸承。

①除去固定轉子的專用工具、螺栓、蓋板。固定風機轉子的專用工具安裝于聯軸器相反一側的軸端。②風機軸承的拆卸和重裝。注意下列事項：a.將小零件放入零件箱中以免丟失。b.注意不要損壞熱電阻導線。c.拆卸推力軸承時，應先拆瓦塊，再拆調整塊。d.清洗零件時應用輕油、海綿，不允許使用抹布。e.用海綿清洗軸承的研磨部分和巴氏合金部分，用油磨石（大于800#）或金剛砂紙打磨細小裂紋。f.各零件涂上透平油以防生銹。g.轉子徑向軸承部分涂上凡士林，以便對中時能用手轉動轉子。

2.10 聯軸器對中過程

①概述。a.風機和增速箱以及增速箱與電動機之間聯軸器的對中必須在風機公用底座上進行。b.測量各設備間跳動量、平行度、間距和水平度。c.考慮夾具偏差和熱對中值。

②聯軸器間距。a.將增速箱轉子向風機方向推足。b.測量聯軸器中間軸的尺寸A。c.測量聯軸器輪轂間距B。d.向增速箱側推電動機。e.測量聯軸器中間軸的尺寸A。f.測量聯軸器輪轂間距B。（見圖3）

③跳動量的調整。a.在風機軸上安裝一杠桿型千分表，轉動壓縮機軸，用鉛筆在增速箱高速軸聯軸器輪轂上每間隔90度做一標記，測量其跳動量。調整跳動量使其在計算跳動量±0.05mm的范圍內。計算跳動量為考慮熱態對中值時的跳動量。在增速箱低速軸上安裝一杠桿型千分表，轉動增速箱低速軸，用鉛筆在電動機聯軸器輪轂上每間隔90度做一標記，測量其跳動量。調整跳動量使其在計算跳動量±0.05mm的范圍內。計算跳動量為考慮熱態對中值時的跳動量（見圖4）。b.對中值見圖5。

④聯軸器端面間平行度的調整。a.在4個不同的點用內千分尺測量聯軸器端面間的平行度。b.調整跳動量和平行度，使其在允許值范圍內。c.用起頂螺栓調整平行度。（見圖6）

⑤換向檢查。a.旋轉被測轉子180度，測量跳動量。b.旋轉兩轉子180度，測量平行度。（見圖7）

b 把測量值帶入下列等式中，計算出偏差值。

A：跳動量

AY=（A1+A’1）/2-（A3+A’3）/2

AX=（A2+A’2）/2-（A4+A’4）/2

B：平行度

BY=（B1+B’1）/2-（B3+B’3）/2

BX=（B2+B’2）/2-（B4+B’4）/2

⑥調整。a.調整跳動量和平行度至偏差值（AX、AY、BX和BY.符合允許值。b.盡可能保證各設備墊片厚度相等。c.按“電動機的操作和維護手冊”調整電動機。d.最后以1/3的指定扭矩擰緊地腳螺栓。（見表5）

圖3

圖4

圖5 跳動量的測量

圖6 千行度的測量

圖7 換向檢查

⑦灌漿后對中的確認。a.完成第一步對中后進行底座地腳螺栓的灌漿。b.泥漿凝固變硬后，以常規扭矩擰緊地腳螺栓并檢查偏差值符合允許值。⑧對中的最終檢查。a.壓縮機、進出口管道安裝后，進行對中的最后檢查。b.對中過程，請參照第一步對中。c.如果測量值不符合允許值，調整對中至對中值符合允許值。

2.11 輔助設備的安裝

根據基礎圖、總布置圖、各設備圖紙按下列過程安裝輔助設備。其它輔助設備（冷凝器、冷卻器、分離器、高位油箱、冷凝泵）的安裝。a.根據接口方向決定安裝設備的順序。b.在基礎或支架上安裝各設備。c.檢查并調整各設備的水平度。d.安裝各設備散件——管道和儀表。

2.12 地腳螺栓的灌漿

①灌漿材料的準備。準備好不收縮促凝劑、水泥、沙石、水和需灌漿的設備。不收縮促凝劑應具有下列性能見表6。

表6

②地腳螺栓的灌漿。a.地腳螺栓的維護。調整地腳螺栓至螺栓頭伸出螺母2～3個螺距長度。安裝襯套以保證地腳螺栓與螺栓孔在同一中心及在灌漿時不致倒下。為防止轉動，請用兩個螺母。b.在灌漿前充水24小時，使地腳螺栓孔周圍保濕，然后在灌漿之前，徹底去除聚集于底部的水分。確認地腳螺栓孔內無異物和灰塵。c.灌漿根據不不收縮促凝劑制造廠標準進行混合泥漿。按操作注意事項把泥漿灌入地腳螺栓孔中。灌漿高度為比混凝土表面低20～30mm。用手在泥漿表面劃出溝槽。

灌漿注意事項如下：根據測得的各成分重量決定泥漿混合比例。使用符合適用標準的水泥。使用河中沙子，沙子不允許有諸如灰塵、臟物、鹽份和有機物之類的異物，且要求堅硬。用飲用水，不含灰塵、臟物、鹽份和有機物。用攪拌器攪拌，不允許用手攪拌。一旦開始灌漿后，不允許中斷。攪拌器置于基礎附近，以保證攪拌到澆灌時間在15分鐘之內。不允許把開始變硬的泥漿加水再攪拌使用。

③凝固期。凝固時間在72小時以上，最佳凝固溫度在20℃左右。如果溫度低于5℃，請對灌漿進行保溫。如果溫度大于40℃，請用濕布蓋住灌漿進行冷卻。若空氣干燥，用水濕潤灌漿表面避免表面迅速干燥。在凝固期間，泥漿基礎和壓縮機的裝配工作應中斷以免對基礎施加力和振動。④地腳螺栓的預緊。凝固后去掉地腳螺栓襯套，用1/3常規扭矩擰上地腳螺栓，檢查水平度。

2.13 灌漿過程

①安裝底座前的準備。a.鑿毛混凝土表層，露出堅硬的混凝土?；炷帘砻骓毱秸?、粗糙。b.除掉鑿毛區的油漬、灰塵、混凝土碎片或其它外物。c.清除底座和地腳螺栓底部油漬、油脂、臟物或其它異物。d.底座與混凝土表面間的空間取決于底座的尺寸大小，通常為5～10cm，但一定要大于3cm。

②底座安裝后的準備。a.灌漿前向混凝土表面澆水6～12小時，使表面足夠濕潤。b.即將灌漿之前，用壓縮空氣、抹布、海綿或泵去除聚集于混凝土表面縫隙中的水分。c.旋轉起頂螺釘使其伸入灌漿2～3倍。

③泥漿的澆灌。a.泥漿的澆灌速度要快，在泥漿流出出口側前不允許間斷澆灌工作。b.高入法。此方法是：用鏟斗把泥漿直接灌入高位箱中，沿著高位箱的斜壁緩慢加入泥漿以避免形成氣穴或砂眼。c.漏斗法。此方法是：首先把泥漿聚于漏斗中然后高位灌入。準備好容量大于澆灌量的漏斗。如果只有小漏斗，必須連續加入泥漿，不允許出現空漏斗的情形。在離基礎表面1～5m的高度上安裝漏斗，把澆灌管放入進口側灌漿架內。如果加入灰漿所花的時間較長，請連續緩慢地攪拌泥漿。d.若基礎附近還有其它機器，停止這些機器直至灌漿工作完成，因為傳送過來的振動對灌漿具有不良的影響。e.泥漿可臨時用鋼帶，使平緩流動，但是決不允許使用振搗棒。f.完成灌漿工作后不允許戳泥漿。g.按上述工藝澆地腳螺栓孔。

④凝固和光滑。灌漿之后，保持基礎混凝土、底座和灌漿溫度高于10℃，并保持3天以上。灌漿光滑前確認下列之一：

用灰泥填補肩部。確認灌漿完成后且泥鏟不能戳動，拆掉灌漿架，鑿掉不堅硬部分?；旌纤嗪蜕常ɑ旌媳龋核唷蒙?1∶3），用灰泥填補鑿毛區，填補厚度為3cm。用鏟子光滑灰泥表面，凝固期間用濕布覆蓋幾天。

光滑灌漿以防側向推力。在確認完成灌漿后，鑿掉灌漿層3～5cm，但鑿深決不允許大于底座底板。然后填入硬灰泥（混合比例：水泥∶沙=1∶3）光滑。（見圖8）

若由于工作進度的原因，在拆卸灌漿架與覆蓋灰泥之間需要間隔幾天，在此期間請用濕布覆蓋灌漿不堅硬部分。如果環境溫度為20℃，在完成灰泥填補3天以后，移去薄墊片或起頂螺釘。

2.14 油沖洗工藝

在配管安裝完畢，并檢驗、酸洗結束后，風機運轉前必須用油徹底沖洗，使其免受外物損壞，才能確保長期平穩運轉。

圖8

①第一次沖洗。a.油在潤滑油管線中打循環進行沖洗，并在適當的位置臨時安裝一濾網，濾除灰塵、銹斑、污物等。b.由于第一次沖洗時外物會隨油一同流動，應安裝一預先清洗配置的臨時管道旁通電動機、增速箱和壓縮機軸承。若不易安裝旁通管道，轉動端部管道以方便連接旁通。c.用加熱器調節沖洗油溫，從而明顯沖走銹斑。d.若在冬天沖洗，油溫可能太低。在這種情況下，油沖洗速度變慢，沖洗效率降低。因此用加熱器提高沖洗油溫很重要。e.在沖洗油中充入干燥空氣或氮氣、敲擊管道或同時運轉兩臺泵有助于提高沖洗效果。

②第二次沖洗。a.第二次沖洗可以沖走第一次不能沖走的外物。第二次沖洗油應使用正式運轉的油。b.第二次沖洗時，不允許充入空氣和氮氣或敲擊管道。油溫應等于正式運轉時的溫度。c.第一次沖洗完成之后，在滿足下列條件時，用正式運轉的油進行第二次沖洗。d.原則上，第一次沖洗時應旁通電動機、增速箱和壓縮機軸承。在不能旁通的情況下，必須在軸承進油管上安裝過濾能力在150目以上的濾網。

③確認。拆掉所有的臨時旁通管道、濾網?；謴退械墓苈分潦褂脿顟B后，確認油量的正確性。

④油沖洗工具。a.海綿；b.手錘；c.木錘；d.抹布（不可用于擦軸承）；e.收集槽；f.沖洗油；g.浸漬槽和沙子。

⑤發泡。如果壓縮干燥空氣或氮氣用于發泡，管子將接到油過濾器下游管線上。

⑥第一次沖洗準備。

第一次沖洗檢查。a.檢查管路已酸洗和清潔，無外物殘留于管道內部。b.確認法蘭、排泄閥和盲塞已緊固。c.確認臨時旁通管道已連接到主油管上。d.確認專用法蘭與潤滑油高位油箱周圍的管道接口正確連接。e.確認可用干燥壓縮空氣（大于0.4MPaG）。若不能用干燥壓縮空氣，可用N2。f.確認臨時濾網安裝在正確的位置，以濾出外物。g.檢查并清洗各管路過濾器。h.檢查并清洗油站內部。

加入第一次沖洗油。向油箱加入第一次沖洗油，并通過過濾器進行過濾，以防異物進入。

油泵試運轉。a.檢查旋轉方向。b.連續運轉油泵2小時，確認無反常聲音、反常溫度或反常振動。c.確認油不泄漏。

⑦第一次沖洗。

第一步：運轉油泵3天并進行下列過程：a.每隔4小時敲擊各油管30分鐘，并進行發泡沖洗1到2次。b.增加油箱內油溫至50℃以上，然后降至30℃以下。油溫下限為10℃。c.每隔8小時清除管路過濾器上的外物一次。收集外物，分析油沖洗情況。d.觀察過濾器差壓計，若壓差超過0.12MPa，清洗并/或更換濾芯。

（文章名稱：高轉速循環風機安裝探析）

第二步：在旁通管路進口處安裝濾網，以檢查清潔度。a.每隔4小時檢查一次濾網。b.若油的清潔度未得到改善，分析原因并采取下列措施：拆開管子，進行清洗或酸洗。拆下油冷卻器并進行清洗。清洗油箱，加入經過濾的沖洗油。再進行第一次沖洗過程的第一步。c.當外物量符合準則要求，第一次沖洗過程完成。

排出第一次沖洗油：a.通過油箱、油冷卻器和油過濾器的排放口排出第一次沖洗油。b.排放易殘留沖洗油的管道處的沖洗油。c.排放第一次沖洗油至殘留油量小于所供油量的5%。

清洗設備：a.清洗油箱內部、過濾器。b.用海綿清洗，不允許用抹布進行清洗。c.若使用壓縮空氣，最好在供氣管上安裝一25μ的過濾器。

⑧第二次沖洗準備。第二次沖洗檢查。進行第一次沖洗同樣的過程。加入第二次沖洗油。加入正式使用時的油，并通過過濾器進行過濾，以防外物進入。

⑨第二次沖洗。清除管線過濾器和臨時濾網處的外物。運轉油泵，調整油溫至運行油溫。不允許敲擊管道和進行發泡。在旁通管進口處安裝一濾網，以檢查清潔度（150目）。a.每隔4小時檢查一次濾網。b.每8小時檢查一次管線過濾器。c.收集外物，分析沖洗情況。

收集的外物數量符合最低要求時，第二次沖洗完成。

拆掉臨時旁通管和臨時濾網，恢復管路和軸承使用狀態。

運轉油泵，確認油壓、油溫正常，泄漏量符合要求。

⑩判斷標準。第一次沖洗和第二次沖洗時，沖洗油的油溫必須控制在啟動狀態范圍內，各油管油量大于運行狀態。

判斷方法。a.檢查黏附于各油管進口處安裝的臨時濾網上的固態物體數量和大小。b.沖洗時間為4小時。

［1］上海鼓風機廠有限公司相關資料［M］.

［2］石油化工往復式壓縮機工程技術規范SH/T3143-2004［S］.

［3］壓縮機/風機、泵安裝工程施工及驗收規范GB/ T50275-98［S］.

［4］探討單級高速離心鼓風機的安裝技術［J］.無限互聯科技，2012，（6）.

［5］高速風機振動分析和轉子動平衡［J］.振動工程學報，2004，8.