煙氣輪機檢修技術(shù)

趙聚運 劉光明 鄒 靜

中國石油天然氣第七建設(shè)有限公司 山東青島 266300

某煉油廠催化裝置能量回收系統(tǒng)有一套主風機組，布置在主風機廠房內(nèi)二層。主風機組由煙氣輪機、軸流壓縮機、齒輪增速箱和電動機組成，其中煙機為YL 型結(jié)構(gòu)。通過對YL 型煙機在檢修中的施工特點、施工技術(shù)等內(nèi)容的介紹，對YL 型煙機在空間狹小區(qū)域進行解體大修時的施工程序、注意事項，以及存在問題、處理措施進行了歸納，為同行業(yè)類似工程提供了經(jīng)驗、借鑒。

1 煙機簡介

煙氣輪機是利用催化再生器燒焦所產(chǎn)生的高溫低壓煙氣的熱能及壓力能作功的旋轉(zhuǎn)機械。某煉油廠催化裝置中的煙機，由渤海裝備蘭州石油化工機械廠生產(chǎn)，型號為YL- 8000T。該煙機是一種軸向進氣、徑向排氣的單級懸臂支撐結(jié)構(gòu)（圖1），主要由轉(zhuǎn)子組件、進氣機殼、靜葉組件、排氣機殼、軸承箱及軸承、底座、軸封系統(tǒng)和輪盤冷卻系統(tǒng)等部分組成。其中轉(zhuǎn)子組件由主軸、輪盤和動葉片組成。

圖1 YL型煙氣輪機結(jié)構(gòu)圖

2 工程特點

（1）施工工期短，處于裝置大修期，拆檢安裝過程交叉作業(yè)多，作業(yè)審批手續(xù)多，施工現(xiàn)場安全隱患多。

（2）煙機為高轉(zhuǎn)速、高溫設(shè)備，對設(shè)備安裝的精度要求高。

（3）設(shè)計的煙機處于廠房的端部，周圍布滿附屬的氣、蒸汽、水管道、煙道以及鋼結(jié)構(gòu)，使煙機的檢修操作空間極其狹小，廠房內(nèi)的行車最大行程不能滿足煙機入口端零部件拆裝的需要，給煙機的整個檢修增加了施工難度。

3 施工技術(shù)措施

具體施工程序如下：施工準備→煙機附屬設(shè)施拆除→煙機本體解體并復(fù)查相應(yīng)間隙→清掃、清洗、檢查煙機各零部件→問題匯總及確定處理措施→煙機各零部件回裝及檢測數(shù)據(jù)→煙機附屬設(shè)施回裝→交付使用。

3.1 施工準備

（1）編制煙機檢修技術(shù)方案及檢修規(guī)程；

（2）準備好施工用工具、計量器具及手段用料；

（3）掌握機組停運前的運行情況，并備齊必要的圖紙資料；

(4）進入施工現(xiàn)場時要求設(shè)備與系統(tǒng)聯(lián)系已切斷，內(nèi)部介質(zhì)吹掃置換干凈，符合安全檢修條件。

3.2 煙機附屬設(shè)施拆除

（1）配合工藝拆除煙機入口管道短節(jié)，拆除煙機上的密封蒸汽管線、密封風管線，以及輪盤冷卻蒸汽線和排污線；

（2）配合儀表專業(yè)人員拆除煙機本體上的測振、測速、鍵相等儀表探頭。

3.3 煙機本體解體及復(fù)查相應(yīng)間隙

3.3.1 聯(lián)軸器拆除

在相對應(yīng)的半連軸節(jié)和中間連軸節(jié)的外圓上做好方位標記，以便按照標記回裝。

3.3.2 拆卸煙機進氣錐、過渡環(huán)、檢測葉頂間隙

（1）拆卸進氣錐和機體的連接螺栓，在頂部位置留兩個螺桿定位。

（2）利用頂絲將進氣錐與過渡環(huán)之間的縫隙頂開，利用手拉葫蘆配合廠房內(nèi)行車將進氣錐吊至指定的安全、方便清洗檢查的位置，中間過渡環(huán)也使用同樣的方法進行拆卸（圖2），注意不要磕碰葉片。

圖2 進氣錐、過渡環(huán)拆卸

（3）在拆卸過渡環(huán)之前與之后，要分別檢測葉頂間隙、輪盤和機殼的軸向間隙并記錄。

3.3.3 檢測煙機推力瓦間隙，拆卸軸承箱上蓋

（1）在拆卸軸承箱上蓋之前，先在煙機轉(zhuǎn)子的軸向端面上架設(shè)百分表，用竄軸法檢測煙機推力間隙并記錄。過程中要注意，架設(shè)的百分表探頭與轉(zhuǎn)子軸向端面要互相垂直。

（2）利用現(xiàn)場自主設(shè)計制作的一款軸承箱上蓋拆裝專用小工裝，使用手拉葫蘆與行車接力的方法，將軸承箱上蓋吊運到檢修指定的區(qū)域（圖3）。

圖3 煙機軸承箱蓋吊裝圖

3.3.4 檢測煙機支撐瓦徑向間隙，拆卸支撐瓦和推力瓦

（1）在煙機支撐瓦的上蓋頂部和靠近支撐瓦處的轉(zhuǎn)子頂部分別架設(shè)百分表，用抬軸法檢測煙機兩處支撐瓦的徑向間隙，并記錄；

（2）拆卸前后徑向軸承及推力軸承上半部；

（3）用百分表測量煙機轉(zhuǎn)子主要部位的振擺值，其各部圓跳動允差應(yīng)符合圖紙和技術(shù)文件的要求。

3.3.5 檢查氣封間隙，拆除上氣封體

用塞尺和壓鉛法配合檢查氣封間隙，拆卸上氣封體，用塞尺檢查下氣封間隙。

3.3.6 拆卸轉(zhuǎn)子

由于煙機檢修現(xiàn)場區(qū)域狹小，設(shè)備周圍布滿了管線、結(jié)構(gòu)等設(shè)施，施工現(xiàn)場無法使用設(shè)備制造廠提供的轉(zhuǎn)子拆裝工裝，且廠房內(nèi)的行車也因結(jié)構(gòu)的影響而無法使用。因此，根據(jù)施工現(xiàn)場的具體情況，制定了新的轉(zhuǎn)子拆裝方案。

（1）在煙機轉(zhuǎn)子輪盤正上方的出口變徑管道及鋼結(jié)構(gòu)上設(shè)置錨固點。

（2）在轉(zhuǎn)子輪盤軸頭處安裝專用的夾具，并以此做為吊裝轉(zhuǎn)子的吊點，同時做好夾具的吊索系掛防脫落措施。

（3）先用兩臺倒鏈將轉(zhuǎn)子吊起一定高度；再使用第三臺倒鏈接力的方法使轉(zhuǎn)子平穩(wěn)地向煙機入口端移動，直至將轉(zhuǎn)子吊出煙機機殼；然后由行車接力，將轉(zhuǎn)子吊放到指定位置的轉(zhuǎn)子支架上（圖4）。

圖4 轉(zhuǎn)子拆卸

（4）轉(zhuǎn)子吊出時要注意：捆扎轉(zhuǎn)子的吊索應(yīng)使用無損吊帶，吊出過程中應(yīng)平穩(wěn)緩慢，防止磕碰。

3.3.7 拆卸前后徑向瓦的下半部

3.4 清掃、清洗、檢查煙機各零部件

3.4.1 清掃

清除進氣錐、過渡環(huán)、機殼上的催化劑粉塵和銹層，并檢查密封面有無缺陷和變形，用著色法檢查機殼和進氣錐靜葉處有無裂紋等現(xiàn)象。

3.4.2 清洗、檢查轉(zhuǎn)子

（1）用目視法檢查轉(zhuǎn)子表面有無磕碰、銹蝕、沖蝕等缺陷，以及鎖緊片有無磨損、斷裂現(xiàn)象；

（2）檢查轉(zhuǎn)子葉片表面涂層有無龜裂、剝落現(xiàn)象，以及輪盤拉桿螺栓有無松動等異常現(xiàn)象。

（3）用著色法檢查轉(zhuǎn)子的葉片部分，看有無裂紋等現(xiàn)象。

3.4.3 清洗、檢查軸承箱

使用煤油和面團將軸承箱內(nèi)部清洗干凈，檢查軸承箱各配合面有無缺陷、損傷，水平剖分面接觸是否嚴密，油孔、油道清洗后有無雜質(zhì)。

3.4.4 檢查聯(lián)軸器

檢查聯(lián)軸器膜片有無變形和損傷，聯(lián)軸器螺栓有無斷裂等缺陷。

3.4.5 清洗、檢查軸承

（1）清洗并檢查軸瓦巴氏合金表面有無異常磨損現(xiàn)象及瓦背的貼合情況，保證軸瓦表面無損傷，合金層無裂紋、夾渣、空洞和重皮等缺陷。

（2）檢查支承軸承瓦背與軸承箱孔的接觸面積，要求接觸均勻，接觸面積大于75%。

（3）用著色法檢查瓦塊的接觸情況，要求徑向軸瓦接觸面積大于75%、推力瓦與推力盤的接觸面積大于75%。

3.4.6 清洗、檢查油封和氣封

（1）檢查蜂窩密封情況，密封片鑲嵌應(yīng)牢固，無裂紋、卷曲、歪斜等缺陷，水平剖分面不錯口。

（2）密封體水平剖分面應(yīng)平整、接觸嚴密、不錯口，進、排氣通道應(yīng)清洗干凈，無堵塞現(xiàn)象。

3.4.7 檢查附屬管線

檢查煙機蒸汽線、風線等相應(yīng)的附屬管線，要求密封面接觸良好、暢通，無堵塞現(xiàn)象。

3.5 問題匯總及處理措施

設(shè)備拆卸完成后，對出現(xiàn)的問題進行了匯總，并確定相應(yīng)的處理措施：

（1）轉(zhuǎn)子葉片翅根部分均有沖蝕現(xiàn)象，存在設(shè)備運轉(zhuǎn)隱患。處理措施：更換轉(zhuǎn)子，舊轉(zhuǎn)子返廠維修。

（2）支撐軸承和推力軸承拆卸時檢測數(shù)據(jù)良好，但是由于更換轉(zhuǎn)子，相應(yīng)的間隙、接觸痕跡等需要全部進行實測檢驗。

（3）煙機密封體有變形現(xiàn)象。處理措施：現(xiàn)場進行矯正修復(fù)，并復(fù)檢間隙。

（4）煙機本體入口端筋板處通過著色法檢查，發(fā)現(xiàn)焊接處有裂紋現(xiàn)象。處理措施：現(xiàn)場打磨后焊接處理。

（5）進氣錐的接觸密封面存在劃痕、磕碰等缺陷。處理措施：現(xiàn)場進行研磨處理。

3.6 煙機各零部件回裝及檢測數(shù)據(jù)

3.6.1 回裝前的確認

（1）確認煙機各零部件按要求清洗吹掃干凈；

（2）確認磨損或損壞的零部件已按要求全部進行修復(fù)或更換，并符合檢修規(guī)程要求。

3.6.2 回裝下軸承

首先回裝下軸承座，然后裝入主推力軸承和支撐軸承的下半部，并將軸承的接觸面上均勻地涂抹紅丹粉，同時注意保護測溫鉑熱電阻的引出線，避免壓斷。

3.6.3 回裝轉(zhuǎn)子及軸承

（1）根據(jù)轉(zhuǎn)子拆卸時的反向程序進行操作：將更換后的新轉(zhuǎn)子平穩(wěn)地穿入機體；調(diào)整轉(zhuǎn)子軸向位置，使轉(zhuǎn)子的推力盤靠到主推力軸承上；然后緩慢將轉(zhuǎn)子落在軸承上，穿入過程中注意防止磕碰。

（2）拆卸吊裝工裝及鎖具，安裝涂抹紅丹粉的推力軸承，盤動轉(zhuǎn)子檢查，要求無卡澀及異常聲響。

（3）檢測新轉(zhuǎn)子的圓跳動數(shù)值，看是否符合要求。在盤動轉(zhuǎn)子時，可讓轉(zhuǎn)子推力盤分別緊貼主、副推力瓦面，以檢測推力軸承的接觸痕跡。

（4）取出支撐下瓦和推力瓦，查驗軸承接觸痕跡并留存，如有偏差，要適當進行調(diào)整。

（5）軸瓦接觸痕跡合格后，將軸瓦和轉(zhuǎn)子軸徑處清洗吹掃干凈，并在軸徑處加入適量清潔的潤滑油，重新安裝軸瓦；使用抬軸法檢測軸瓦徑向間隙，使用竄軸法檢測軸瓦的軸向間隙，間隙值需符合設(shè)備隨機文件要求。

3.6.4 上氣封體回裝及氣封間隙檢查

加裝上氣封體，并檢查氣封間隙，密封端面要涂抹高溫密封膠，螺栓涂抹防咬合劑。

3.6.5 檢查轉(zhuǎn)子與機殼同心度

將百分表座固定在轉(zhuǎn)子上，百分表探頭打在排氣機殼止口外圓和法蘭斷面上。將轉(zhuǎn)子靠在推力瓦的一側(cè)，盤動轉(zhuǎn)子一周，檢查排氣機殼定位圓的跳動。

3.6.6 在軸承箱中分面上涂抹密封膠，回裝軸承箱上蓋。

3.6.7 回裝過渡環(huán)、進氣錐

（1）在過渡環(huán)與機殼的密封面上涂抹高溫密封膠，螺栓上涂抹防咬合劑；然后將過渡環(huán)起吊安裝，并使用螺栓將過渡環(huán)和機殼的止口緊入到位，并檢查葉頂間隙。

（2）在過渡環(huán)與進氣錐配合的密封面上涂抹高溫密封膠，回裝進氣錐，螺栓緊固。

（3）盤動轉(zhuǎn)子，再次確認無卡澀、異常聲響等現(xiàn)象。

3.7 煙機附屬設(shè)施回裝

3.7.1 儀表探頭安裝

（1）用竄軸法將轉(zhuǎn)子調(diào)整到軸向位置的中間，裝入位移探頭設(shè)定零位，然后裝入振動、相位、測速等探頭。

（2）安裝測速探頭時要注意：由于轉(zhuǎn)子的更換，一定要注意新舊兩轉(zhuǎn)子的測速齒數(shù)差異，安裝完后的測速探頭系統(tǒng)需要重新進行參數(shù)設(shè)定。

3.7.2 煙機附屬管線回裝

3.7.3 聯(lián)軸器回裝

（1）聯(lián)軸器安裝嚴格按照所做標記進行，禁止調(diào)轉(zhuǎn)方向。

（2）聯(lián)軸器螺栓的緊固要按照隨機文件中規(guī)定的力矩（聯(lián)軸器連接螺栓緊固力矩15N·m），使用力矩扳手，對角緊固螺栓。

3.8 交付使用

4 結(jié)語

通過科學組織、規(guī)范施工，煙機的檢修任務(wù)圓滿完成，為裝置的復(fù)工投產(chǎn)提供了高標準的質(zhì)量保證，也為同行業(yè)在同類設(shè)備的檢修作業(yè)中提供了借鑒。