淺談裂解氣壓縮機中檢測儀表的安裝與調試

陳永濤 江澎 宇仁茂

摘 要：裂解氣壓縮機，是乙烯裝置生產的關鍵機組，其可靠的運行直接關系到乙烯裝置的生產穩定。機組的軸系檢測系統是機組安全運行的重要保證。因此軸系儀表在每次檢修時安裝調試的作業質量，關系到機組長周期的安全運行。本文以某石化廠裂解氣壓縮機的軸系檢測系統為例就機組的檢測系統的安裝調試方法進行闡述說明。

關鍵詞：軸位移； 軸振動； 校驗 ；安裝

一、前言

某石化廠裂解裝置GB-201機組為裂解氣壓縮機，是乙烯裝置生產的關鍵機組，其可靠的運行直接關系到乙烯裝置的生產穩定。裂解氣壓縮機采用了國內廠家沈鼓壓縮機搭載杭汽透平機的組合，機組安全監控系統采用Bently公司提供的3500監視器及3300探頭系列產品，對電渦流傳感器（探頭）及轉速探頭正確的安裝，調校及良好的維護，使壓縮機長周期運轉成為可能。文章就軸系儀表及轉速探頭安裝及調試進行了詳細闡述，對實際工作中檢測儀表引線處潤滑油滲漏問題提出了應對方法。

二、軸系檢測系統組成

系統主要包括探頭、延伸電纜（用戶可以根據需要選擇）、前置器和附件。

1、探頭頭部采用耐高低溫的 PPS 工程塑料，通過“二次注塑”工藝將線圈密封其中。增強了探頭頭部的強度和密封性。頭部直徑取決于其內部線圈直徑，由于線圈直徑決定傳感器系統的基本性能——線性量程；設計了φ5、φ8、φ11、φ25、φ50 五種直徑的頭部，也可生產其它規格的頭部體。

5米系統：探頭總長（探頭殼體+豬尾線的長度）+延伸電纜長度=5米。

9米系統：探頭總長（探頭殼體+豬尾線的長度）+延伸電纜長度=9米。

線性范圍：2MM（80MILS），從被測靶面0.25-2.3MM（10-90MILS）。

推薦間隙設定值：1.27MM（50MILS）。

2、前置器是一個電子信號處理器。一方面前置器為探頭線圈提供高頻交流電流；另一方面，前置器感受探頭前面由于金屬導體靠近引起探頭參數的變化，經過前置器的處理，產生隨探頭端面與被測金屬導體間隙線性變化的輸出電壓或電流信號。

三、軸系探頭安裝方法：

1、機械測隙安裝法：用塞尺測量探頭與被測金屬表面的間隙。

2、電氣測隙安裝法：將探頭，延伸電纜，前置放大器連接好并送電，用數字電壓表測量輸出電壓，計算確定探頭和被測表面的間隙。（此法廣泛使用，不受安裝位置的限制）

四、振動探頭傳感器安裝

振動探頭傳感器的安裝我們拿本特利3300系列8㎜探頭來說，采用電氣測隙安裝法。探頭的線性范圍為2㎜，即從測量面0.25㎜開始，0.25㎜～2.25㎜范圍內，輸出電壓為-1～-17VDC。這種型號探頭的零點間隙值為1.27㎜即最佳安裝間隙（注：不同型號探頭零界值不同，可以在產品說明書上獲得），靈敏度為7.87V/㎜。那么零界點電壓就由靈敏度×零點間隙值=7.87×1.27≈10V。

計算得出的結果零界點電壓V=10V便是安裝振動探頭傳感器所要調整到的數值。主要安裝步驟：

1）探頭插入安裝孔之前，應保證孔內無雜物，探頭能自由轉動而不會與導線纏繞。

2）將探頭擰入安裝孔導線位置通過延長電纜連接至前置器，然后給前置器送上24VDC電源。若現場暫無送電條件，可用一臺24V的臨時電源箱供電。

3）用數字萬用表測量前置放大器的輸出的電壓值。

4）利用專用工具旋轉探頭使它慢慢裝入安裝孔，當測量萬用表突然有電壓顯示時證明探頭已經安裝到0.25㎜～2.25㎜線性范圍內，此時需要細心微調，防止過快調整使探頭與測量軸接觸、產生擠壓損壞探頭。

5）慢慢調整當探頭間隙電壓達到10V左右后，旋緊防松螺母。探頭被固定后，探頭的導線也應牢固。

6）延伸電纜的長度應于前置器所需的長度一致，任意的加長或縮短均會導致測量誤差。具體安裝連接如圖1所示。

每個測點需要同時安裝兩個傳感器探頭，兩個探頭應分別安裝在軸承兩邊的同一平面上相隔90°±5°。由于軸承蓋一般是水平分割的，因此通常將兩個探頭分別安裝在垂直中心線每一側45°，從原動機端看，分別定義為X探頭（水平方向）和Y探頭（垂直方向），X方向在垂直中心線的右側，Y方向在垂直中心線的左側。如圖2所示

石化廠裂解裝置GB-201裂解氣壓縮機汽輪機有4支振動探頭，低壓缸4支振動探頭，高壓缸4支振動探頭，振動探頭復位安裝在鉗工將機組完成扣蓋工作剩管線連接時我們可以將12支振動探頭按照上述辦法進行一次安裝到位。 振動探頭與固定套管之間的密封特別關鍵，由于在初期安裝時，忘記了加裝防油型密封圈，導致從探頭處漏出潤滑油，為此在檢修期間我們對探頭與套管之間加裝密封圈，并在探頭安裝到位后，在套管固定根部涂抹防油型密封膠，目前振動探頭沒有出現漏油情況。

五、位移探頭傳感器安裝

位移探頭傳感器與振動探頭傳感器技術參數是一樣的，所不同的是探頭結構和安裝方法不同。位移安裝的主要難點是計算出安裝的零界電壓即V值，安裝位移要涉及到被測轉子的竄量值。這里介紹兩種安裝方法：

第一種簡單的安裝方法是讓機械人員配合用千分尺為測量工具把軸（轉子）撬到1/2位置，即零點位置，然后我們把探頭安裝到V=10V電壓值即可，此方法特點精度有限、只適用于轉子較小的壓縮機而且對機械人員操作要求較高。

第二種方法安裝精度較高被廣泛使用，同時解決了因機組轉子較大操作人員無法把轉子撬到1/2位置的難題。首先確定轉子的竄量值，這個問題容易解決，一般在機組的參數說明書內就可獲取到；其次需要讓機械人員配合把轉子撬到一端，遠離端或靠近端都可；然后用計算公式得出安裝零界電壓值，我們假設竄量值用C（chuan）表示，零點間隙值為L，靈敏度為M，零界電壓值為V，得出公式：

V遠=（L+C/2）×M； V近=（L-C/2）×M

幾個公制單位之間的換算：

1毫米=10忽米=100絲米=1000微米

1道 （非官方單位）=1絲米

如：已知：L=1.27㎜，M=7.87 V/㎜

例：安裝一壓縮機低壓缸一位移探頭，已知轉子的設計竄量為32道即0.32㎜，如果采用第二種安裝方法，求轉子分別撬到遠離端和靠近端時安裝零界電壓分別是多少？

解：遠離端=代入公式V遠=（L+C/2）×M

V遠=（1.27+0.32/2）×7.87

V遠≈11.25VDC

靠近端=代入公式V近=（L-C/2）×M

V近=（1.27-0.32/2）×7.87

V近≈8.7VDC

最后按照計算結果和轉子所在位置把探頭安裝到位即可，安裝過程與振動探頭傳感器的安裝相同。

石化廠裂解裝置GB-201裂解氣壓縮機汽輪機有3支位移探頭，低壓缸3支位移探頭，高壓缸3支位移探頭，需要在鉗工在扣蓋前，打完串量后配合安裝，由于機組的不是很大，位移安裝選用的是由鉗工將轉子置中后，將位移安裝調整為10V，即控制室顯示為0的方式。

室內調零：用工程師站將在3500組態中中點電壓（V中）的數值輸入對應通道的零點電壓（ZERO POSITION），成功下裝后，現場通過模擬汽輪機和壓縮機的遠點，近點，中點，報警值，聯鎖值的電壓值，檢查指示精度是否符合要求，誤差通常在10UM左右。探頭遠離為正還是為負在3500中通過設定來實現。下圖為軸位移的零點電壓值。

六、對常見故障處理方法：

1.更換電渦流探頭時應注意避免碰傷探頭，不可將連接導線多次纏繞。

2.探頭導線與延伸電纜的連接處為帶有鎖緊功能的鎖頭，在緊固時應避免用力過猛，以免損壞鎖頭。緊固延伸電纜與前置器的連接螺絲不可用力過大，以免造成螺絲滑絲。

3.更換后的前置器應與探頭、延伸電纜型號一致，應將前置器放在鑄鋁的盒子內，避免有其他干擾信號影響測量精度。

4.更換延伸電纜時應注意電纜的盤管直徑不應太小，以免造成對電纜的損傷。一般規定盤管直徑不得小于55mm。

5.在處理探頭導線與延伸電纜的連接頭時應用熱縮管包裹或者用四氟乙烯帶進行包扎，不要用電工膠帶，這樣油霧會溶解膠帶上的沾性物而污染接頭。在需打開探頭導線與延伸電纜的連接頭時，用刀片在接頭金屬處劃開一小口即可，在此過程中當心將電纜劃傷。

6、每次檢修時，在拆卸探頭后，要對探頭頂部塑料頭進行保護，防止探頭的損壞，并對探頭的阻值進行測量。并對探頭做靜態實驗，確認探頭是否完好。下圖為用TK3校驗儀如何校驗探頭的接線示意圖。