壓縮機(jī)狀態(tài)監(jiān)測探頭安裝技術(shù)探討

馬喜林 許勇軍 李濱

【摘 要】在油氣初加工生產(chǎn)裝置中，深冷、淺冷壓縮機(jī)和膨脹機(jī)是核心設(shè)備。其狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)采用固定安裝，長期在線監(jiān)測的主要參數(shù)有軸的徑向振動(dòng)、軸向位移、鍵相器信號。儀表維修人員應(yīng)對狀態(tài)監(jiān)測探頭在安裝調(diào)試過程中的常識加強(qiáng)認(rèn)識，糾正容易發(fā)生的一般性錯(cuò)誤，掌握正確的安裝方法。了解狀態(tài)監(jiān)測探頭安裝中的注意事項(xiàng)及相關(guān)規(guī)定，做好安裝前的檢查工作，確保被監(jiān)測轉(zhuǎn)軸表面光滑符合安裝要求，避免產(chǎn)生機(jī)械徑向跳動(dòng)現(xiàn)象，防止誤操作。

【關(guān)鍵詞】傳感器；延長電纜；前置器；間隙電壓

前言

旋轉(zhuǎn)狀態(tài)監(jiān)測傳感器系統(tǒng)，由固定安裝在轉(zhuǎn)軸附近的電渦流傳感器（探頭）、延伸電纜和前置器三部分組成。徑向振動(dòng)信號可以反映出壓縮機(jī)轉(zhuǎn)軸相對于軸承的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)，一般在軸承上徑向安裝2個(gè)互成90°的監(jiān)測探頭。軸向位移監(jiān)測信號可以反映出壓縮機(jī)轉(zhuǎn)軸相對于軸承的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)。鍵相信號可以測量軸的轉(zhuǎn)速，配合軸振動(dòng)探頭獲取轉(zhuǎn)軸的實(shí)時(shí)軸心位置，是機(jī)組狀態(tài)分析必不可少的一項(xiàng)重要參數(shù)。

一、電渦流傳感器系統(tǒng)

1、探頭（傳感器）：

探頭是系統(tǒng)的傳感器部分，它能測出探頭頂部和軸表面之間的間隙。探頭線圈的末端連接相應(yīng)尺寸的同軸電纜，同軸電纜結(jié)束于微型陽接頭。

2、延伸電纜：

延伸電纜連接探頭體電纜，并延伸到接線箱處。延伸電纜的一端結(jié)束于連接探頭電纜的微型同軸陰接頭。另一端用于連接前置器，結(jié)束于一個(gè)微型同軸陽接頭。

3、前置器：

前置器是一個(gè)能屏蔽外界干擾信號的金屬盒子，內(nèi)部裝有全部測量電路，并用環(huán)氧樹脂灌封。外殼上有三個(gè)端子分別為電源、公共端和輸出端。一個(gè)微型同軸陰接頭與延伸電纜連接。

二、狀態(tài)監(jiān)測探頭安裝前的相關(guān)檢查

首先對校驗(yàn)合格的探頭再次判斷是否完好，萬用表測量探頭阻值是否在規(guī)定范圍，常用探頭電纜長度有0.5米和1.0米兩種規(guī)格。探頭有其自身的阻值，0.5米探頭阻值為7.5～7.8Ω；1.0米探頭阻值為7.7～7.9Ω。查看探頭與安裝套管連接是否牢固，安裝螺紋應(yīng)無瑕疵。查看轉(zhuǎn)軸被監(jiān)測部位的表面應(yīng)該是規(guī)則的、光滑的，不應(yīng)有磕碰、磨損、劃痕、鐵屑等。其次是檢查探頭和延伸電纜的物理長度必須符合前置器規(guī)定的電長度。在延伸電纜的尾端有一個(gè)標(biāo)簽，用來識別該延伸電纜的電長度，微型接頭內(nèi)部應(yīng)無污物。另外還要檢查前置器的絕緣狀況，保證接線箱內(nèi)不能有殘存的金屬物、金屬碎片等導(dǎo)電材料，否則可能導(dǎo)致前置器終端短路。最后檢查探頭與安裝套管連接是否牢固，套管安裝螺紋應(yīng)無瑕疵。探頭安裝孔絲扣應(yīng)無損傷，無異物。

三、探頭的安裝

1、徑向振動(dòng)探頭的安裝

對于徑向振動(dòng)測量，探頭的間隙一定要保持在傳感器的線性工作范圍之內(nèi)，靜態(tài)間隙電壓調(diào)整為正常范圍的中間值-9.5～-10V DC。

軸的振動(dòng)監(jiān)測點(diǎn)必須安裝兩個(gè)傳感器探頭，兩個(gè)探頭分別安裝在軸承兩邊的同一平面上相隔90°（±5°），定義為X方向（水平）和Y方向（垂直）。

調(diào)整探頭間隙多采用用電氣測隙法，其步驟如下：將探頭旋進(jìn)相應(yīng)的安裝孔內(nèi)，憑經(jīng)驗(yàn)擰進(jìn)適當(dāng)?shù)纳疃龋话烟筋^與延伸電纜以及前置器連接起來；前置器電壓應(yīng)保持在-17.5V DC～-24V DC之間；在前置器輸出端與公共端之間用萬用表直流電壓檔監(jiān)測間隙電壓；反復(fù)調(diào)整探頭深度，同時(shí)觀察探頭間隙電壓的變化，直到測得的間隙電壓與所要求的間隙電壓相一致，將探頭鎖緊螺帽擰緊。同時(shí)把探頭電纜固定好，做好密封和絕緣處。

2、軸向位移探頭的安裝

測量軸向位移通常采用兩個(gè)探頭同時(shí)監(jiān)測軸向位移，即使其中有一個(gè)探頭損壞或失效，依然可以對機(jī)器進(jìn)行保護(hù)。軸位移探頭的安裝一般通常也是采用電氣測隙法，但需要機(jī)械維修人員配合方能準(zhǔn)確安裝，其步驟如下：

在機(jī)組維修完成但尚未安裝聯(lián)軸節(jié)時(shí)，由機(jī)械維修人員將軸推到零位或相應(yīng)的參考位置；按徑向振動(dòng)探頭安裝步驟將探頭安裝到預(yù)定位置，觀察狀態(tài)監(jiān)測儀或計(jì)算機(jī)顯示，軸位移指示是否在零點(diǎn)或相應(yīng)參考位置。反復(fù)調(diào)整探頭間隙，直至符合機(jī)械竄量要求。此過程必須由兩名儀表維修人員配合，用對講機(jī)或其他通訊設(shè)備進(jìn)行溝通，傳遞數(shù)據(jù)；由機(jī)修人員將軸推到非零參考位置或兩端的盡頭，觀看計(jì)算機(jī)顯示的軸位移指示值，是否和機(jī)械維修人員用機(jī)械表測得的軸竄量一致，若不一致，可以從機(jī)械、儀表兩方面查找原因或重新調(diào)整，達(dá)到精度允許范圍。

3、鍵相器探頭的安裝

在軸上作一個(gè)標(biāo)記，讓狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)在軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)則感應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號，該信號稱為鍵相信號。鍵相器探頭的安裝方法和徑向振動(dòng)探頭一致，需要注意的是：

鍵相標(biāo)記是凸起的貼片時(shí)，探頭安裝的位置必須對準(zhǔn)凸起的貼片；鍵相標(biāo)記是凹槽時(shí)，探頭安裝位置必須錯(cuò)開鍵相凹槽，即被觀測表面對準(zhǔn)探頭。

四、探頭安裝中的注意事項(xiàng)

正確使用專用拆裝工具。提前檢查安裝塊的固定螺栓是否緊固，消除發(fā)生共振的危險(xiǎn)性；嚴(yán)禁用其所帶電纜將探頭旋進(jìn)或旋出，避免探頭損壞；調(diào)整探頭間隙時(shí)，避免探頭電纜或延伸電纜被扭轉(zhuǎn)，探頭體上產(chǎn)生應(yīng)力將導(dǎo)致探頭損壞；避免旋進(jìn)過深導(dǎo)致探頭殼體上的扭矩過大，造成探頭損壞；當(dāng)多根延伸電纜安裝在一根保護(hù)管里，由于位號的丟失，避免探頭接到錯(cuò)誤的前置器上；保證前置器與延伸電纜的連接接頭牢固可靠，接觸不好會(huì)造成指示值漂移或報(bào)警；做好探頭和機(jī)殼之間的密封，避免滲漏潤滑油給機(jī)械的正常運(yùn)行帶來隱患。測量探頭間隙電壓時(shí)，避免將前置器上的微型接頭折斷或?qū)Ь€碰松、脫落。

五、結(jié)束語

壓縮機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行是提高企業(yè)生產(chǎn)效益的重要保障。狀態(tài)監(jiān)測保護(hù)系統(tǒng)是壓縮機(jī)重要的聯(lián)鎖保護(hù)措施。作為儀表維修人員，掌握狀態(tài)監(jiān)測探頭的安裝和維護(hù)，對設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行會(huì)起到非常關(guān)鍵的作用。

作者簡介：

馬喜林：男，大慶油田天然氣分公司生產(chǎn)維修大隊(duì)，儀表維修高級技師，中油集團(tuán)技能專家，專長旋轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測保護(hù)系統(tǒng)維修維護(hù)工作。

許勇軍：男，大慶油田天然氣分公司油氣加工五大隊(duì)，儀表維修高級技師，專長常規(guī)檢測儀表維修維護(hù)作。

李 濱：男，大慶油田天然氣分公司維修二分廠，儀表維修技師，專長常規(guī)檢測儀表維修維護(hù)工作。聯(lián)系電話

（作者單位：1、大慶油田天然氣分公司生產(chǎn)維修大隊(duì)；

2、大慶油田天然氣分公司油氣加工五大隊(duì)；

3、大慶油田天然氣分公司維修二分廠）