軸流式主風(fēng)機(jī)靜葉角度測量方法探討

趙聚運(yùn)，鄒　靖，劉光明

(中國石油天然氣第七建設(shè)有限公司，山東 膠州　266300)

中石化弘潤公司100萬t/a DCC工程催化裂解裝置能量回收系統(tǒng)設(shè)有主風(fēng)機(jī)組一套，其中風(fēng)機(jī)由西安陜鼓動力股份有限公司設(shè)計(jì)制造的全靜葉可調(diào)式軸流式壓縮機(jī)，型號為AV56-10，它的主要動力學(xué)特點(diǎn)是流量、壓力調(diào)節(jié)范圍廣，各工況點(diǎn)效率高，運(yùn)行平穩(wěn)。靜葉角度的準(zhǔn)確性是保證它這一特點(diǎn)的基礎(chǔ)，使用一種準(zhǔn)確性高的檢測方法，來檢驗(yàn)測量靜葉角度值，使之到達(dá)設(shè)計(jì)要求值，保證設(shè)備在運(yùn)行生產(chǎn)過程中平穩(wěn)運(yùn)行，是設(shè)備施工安裝過程中的重要環(huán)節(jié)。為此，通過對設(shè)備說明書及相應(yīng)規(guī)范中對靜葉角度測量原理進(jìn)行仔細(xì)研究，對傳統(tǒng)的測量方法進(jìn)行改進(jìn)，通過新測量方法的實(shí)施，取得了良好的效果。

1　傳統(tǒng)測量方法

以西安陜鼓動力股份有限公司為中化宏潤公司100萬t/a DCC工程催化裂解裝置能量回收系統(tǒng)供貨的軸流壓縮機(jī)(型號：AV56-10)為例，介紹安裝使用說明書及SH/T3516-2012《催化裂化裝置軸流壓縮機(jī)-煙氣輪機(jī)能量回收機(jī)組施工及驗(yàn)收規(guī)范》[1]中對靜葉角度測量方法的具體要求：

(1)靜葉承缸中分面放置工型平尺，然后采用萬能角度尺進(jìn)行靜葉角度的測量，萬能角度尺測量時應(yīng)靠緊葉根并垂直于葉片軸線。

(2)分別測量第一級靜葉在最小角、中間角、最大角時，其余各級靜葉的角度，各級靜葉角度設(shè)計(jì)值見安裝使用說明書中合格證文件。

(3)靜葉角度測量見圖1。

圖1　靜葉角度測量示意圖

(4)以上所述為供貨商設(shè)備說明書和專項(xiàng)施工規(guī)范中的要求，但在現(xiàn)場的實(shí)際施工過程中，存在較大的弊端：

①采用傳統(tǒng)測量方法，使用的工、量器具較多。如：工型平尺、萬能角度尺、量塊及直角尺，間接的增大了工作量。

②工型平尺的兩個小的垂直立面精度差，測量精度存在一定的誤差。如果采用量塊和直角尺作為輔助的測量工具，因輔助測量量具增多，各量具之間存在一定的配合誤差，導(dǎo)致測量誤差也相應(yīng)的增大，并且對測量人員的素質(zhì)要求較高 。用工型平尺、量塊、直角尺及萬能角度尺進(jìn)行測量如圖2所示。

圖2　平尺、量塊、直角尺及萬能角度尺測量

③在測量過程中，需將平尺橫跨在靜葉承缸的中分面上，這就需要使用長度至少為2 m、精度等級不低于1級的工型平尺，每測量一級靜葉角度就需要將平尺進(jìn)行平行移位，如此加大了人力資源的投入，增大了施工難度，延長了施工工期。

2　新測量方法

因傳統(tǒng)測量方法存在諸多問題，我根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，對靜葉角度的測量方法進(jìn)行了改進(jìn)：使用框式水平儀(代替平尺、量塊、直角尺)，再配合萬能角度尺直接進(jìn)行靜葉角度測量。具體方法流程和操作要領(lǐng)如下：

2.1　方法流程

壓縮機(jī)內(nèi)下機(jī)殼就位、水平找正→下靜葉承缸、調(diào)節(jié)缸組裝→下靜葉承缸和調(diào)節(jié)缸放入下機(jī)殼→靜葉角度測量→電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)檢查

2.2　操作要領(lǐng)

2.2.1壓縮機(jī)下機(jī)殼就位、水平找正

(1)拆卸底座上的縱向和橫向?qū)蜴I。

(2)起吊下機(jī)殼，并校正下機(jī)殼中分面的水平度，機(jī)殼各支承座配合表面涂MoS2粉。

(3)將下機(jī)殼輕輕置于底座上，并將機(jī)殼調(diào)整到四處導(dǎo)向鍵槽同時滿足要求的位置，即導(dǎo)向鍵可以輕松推入(必要時可調(diào)整底座位置)。按圖紙要求安裝機(jī)殼擺動支撐和固定支撐。

(4)測量下機(jī)殼中分面的水平度。先在兩端四個支撐點(diǎn)處測量，再在中間支撐處測量。橫向水平度允差0.06 mm/m；縱向水平度允差0.04 mm/m(縱向水平度僅作參考，最終以軸系找正為準(zhǔn))。

2.2.2下靜葉承缸、調(diào)節(jié)缸組裝

(1)在進(jìn)行組裝前，先對承缸、調(diào)節(jié)缸進(jìn)行檢查。檢查各接合面應(yīng)光潔、無銹蝕和損傷，各聯(lián)接螺栓應(yīng)能輕松擰入；檢查各靜葉、曲柄、滑塊應(yīng)轉(zhuǎn)動靈活，聯(lián)接和鎖緊應(yīng)可靠，并能停留在任一角度；靜葉應(yīng)無裂紋、損傷；轉(zhuǎn)軸密封圈應(yīng)密封良好。驅(qū)動環(huán)應(yīng)無扭曲變形，內(nèi)表面光潔、無銹蝕，外表面涂層完好，端面應(yīng)打有標(biāo)記；各驅(qū)動環(huán)與滑塊應(yīng)接觸良好，各靜葉柵葉頂高度應(yīng)符合要求。

(2)將下靜葉承缸背部向上放平，調(diào)整各級靜葉轉(zhuǎn)軸、曲柄和滑塊的軸線位于同一斷面內(nèi)，所有滑動面及配合面均涂以MoS2粉劑，然后裝入各級驅(qū)動環(huán)，安裝導(dǎo)向環(huán)上的導(dǎo)向銷，最后水平吊裝調(diào)節(jié)缸，對準(zhǔn)導(dǎo)向銷緩慢落下，此時一定要注意驅(qū)動環(huán)的外圓對準(zhǔn)調(diào)節(jié)缸內(nèi)側(cè)的卡槽。組裝完畢后，拆下導(dǎo)向銷，并將調(diào)節(jié)缸內(nèi)導(dǎo)向環(huán)的聯(lián)接螺栓穿入不銹鋼絲以防松。

2.2.3下靜葉承缸和調(diào)節(jié)缸放入下機(jī)殼

(1)使用專用定子吊裝工具，將組裝在一體的下承缸和調(diào)節(jié)缸翻轉(zhuǎn)180°，然后水平吊起下半承缸和調(diào)節(jié)缸，并在承缸出口端外圓處的凹槽內(nèi)放入密封圈。

(2)下機(jī)殼調(diào)節(jié)缸各支撐處的墊片按照出廠前的數(shù)量和位置擺放，不要混淆。

(3)組裝調(diào)節(jié)缸兩側(cè)的支承導(dǎo)桿和滑動支撐，然后推動調(diào)節(jié)缸，使調(diào)節(jié)缸與伺服機(jī)構(gòu)的聯(lián)接板對正并聯(lián)接、緊固并防松。同時檢查調(diào)節(jié)缸支撐套與導(dǎo)桿的配合間隙及支撐滑道與滑板的配合間隙應(yīng)符合隨機(jī)文件要求。

(4)所有滑動面及配合面均涂以MoS2粉劑，并確保下半定子所有連接螺栓緊固、防松。

2.2.4靜葉角度測量

(1)將電動執(zhí)行器撥到手動位置，并轉(zhuǎn)動手柄，使調(diào)節(jié)缸在前后死點(diǎn)之間進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動，檢查運(yùn)動是否靈活，有無卡澀現(xiàn)象，檢查所有靜葉珊是否隨調(diào)節(jié)缸的往復(fù)運(yùn)動而進(jìn)行同步的擺動動作，檢查所有靜葉應(yīng)互不接觸。

(2)將調(diào)節(jié)缸運(yùn)動到前死點(diǎn)處，采用規(guī)格為200 mm的框式水平儀一臺放置到靜葉承缸的下中分面上，靠近第一級靜葉處，并稍稍探出中分面的內(nèi)圓，然后采用萬能角度尺進(jìn)行靜葉角度的測量。

圖3　框式水平儀、萬能角度尺測量

(3)在測量時，萬能角度尺應(yīng)靠緊葉根并垂直于葉片軸線，將框式水平儀的一處外沿立面做為測量基準(zhǔn)，萬能角度尺的直角尺與框式水平儀的外沿立面接觸，利用透光法檢驗(yàn)萬能角度尺與框式水平儀的接觸情況，接觸處無縫隙時，此時所測得的角度數(shù)據(jù)為第一級靜葉角度。測量時還需注意，因?yàn)榇藭r調(diào)節(jié)缸是在前死點(diǎn)處，所以一級靜葉柵最小極限角應(yīng)小于最小開度角，即此時測得的角度值應(yīng)該小于22°，使用電動執(zhí)行器的手動搖柄，慢慢將第一級靜葉角度調(diào)整到圖紙規(guī)定的最小角22°，鎖死執(zhí)行機(jī)構(gòu)，依次測量其余各級靜葉的角度，至此第一步測量工作完成。測量示意圖見圖3。

(4)再依照上述的測量程序，將第一級靜葉調(diào)整到設(shè)備隨機(jī)技術(shù)文件中規(guī)定的中間角、最大角，再分別測量其余各級靜葉的角度，并須符合設(shè)備安裝使用說明書合格證的要求。測量最大角時需注意，因?yàn)榇藭r調(diào)節(jié)缸是在后死點(diǎn)處，所以一級靜葉柵最大極限角應(yīng)大于最大開度角，即此時測得的角度值應(yīng)該大于79°，同樣使用電動執(zhí)行器的手動搖柄，慢慢將第一級靜葉角度調(diào)整到圖紙規(guī)定的最大角79°，鎖死執(zhí)行機(jī)構(gòu)，然后再依次測量其余各級靜葉的角度。

2.2.5電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的檢查

按設(shè)備資料上的電動執(zhí)行器示意圖，使第一級靜葉分別處于最小角、中間角、最大角時，檢查電動執(zhí)行器的設(shè)定值(電動執(zhí)行器在第一級靜葉處于最小角和最大角的角度設(shè)定值應(yīng)不大于葉片實(shí)際轉(zhuǎn)動需要值，以免損壞葉片)應(yīng)一一相符，并且靜葉角度開啟的指針也要和標(biāo)尺一一對應(yīng)。

3　結(jié)束語

本方法是對壓縮機(jī)隨機(jī)文件及規(guī)范SH/T3516-2012《催化裂化裝置軸流壓縮機(jī)-煙氣輪機(jī)能量回收機(jī)組施工及驗(yàn)收規(guī)范》中對靜葉角度測量方法的改進(jìn)。經(jīng)過現(xiàn)場實(shí)踐和機(jī)組運(yùn)行情況反饋，框式水平儀完全能夠替代平尺、量塊及角度尺作為測量靜葉角度的主要量具。新方法簡化了測量所需的步驟和工器具，與傳統(tǒng)測量方法比較，使操作方法簡單、方便，有效縮短了施工工期。并且由于框式水平儀本體的精度較高，減少了測量存在的配合誤差，保證了機(jī)組安裝質(zhì)量，提高了工作效率，節(jié)省了人力資源。

[1]中華人民共和國工業(yè)和信息化部.SH/T 3516-2012 催化裂化裝置軸流壓縮機(jī)-煙氣輪機(jī)能量回收機(jī)組施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].北京:中國石化出版社，2013.

[2]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB 50275-2010 壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)、泵安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].北京:中國計(jì)劃出版社，2011.