離心式制冷壓縮機安裝探討

魏新宇

南京揚子石化工程有限責任公司 江蘇南京 210048

離心壓縮機是石化行業生產裝置的關鍵設備。隨著我國工業技術的進步和石化裝置的需要，各種大功率、高效率的壓縮機型相繼出現，而且因造價大通常設計采用單機配備，一旦發生故障，往往會導致裝置停產。壓縮機結構復雜、設備零部件多、安裝精度要求高，安裝過程中需協調各類技術問題。同時，壓縮機運行過程中轉速高、間隙小，其安裝質量關系著壓縮機的試車合格與否。為確保設備安裝質量和性能，必須按照相關規范的要求和設備特點，高標準地進行全過程控制，這直接關系到裝置長周期安全可靠運行。

1 概述

揚子烷基化制冷離心壓縮機組160- K- 201（型號：2MCL704）由沈鼓提供，電機驅動，采用水平剖分結構，軸端密封采用中間迷宮和串聯式干氣密封，機組包括壓縮機及其輔助系統(驅動機組、控制系統、油系統等)，是烷基化裝置制冷壓縮系統的核心，主要為閃蒸罐提供的烴類氣體C4制冷壓縮。壓縮機、電動機和增速型耦合器由聯軸器連接，集中布置在同一個鋼底座上，整個機組采用潤滑油站潤滑。

前期，受壓縮機廠房焊接H 型鋼材質質量問題及行車安裝進展緩慢影響，壓縮機組的開始安裝時間比原計劃滯后4 個月；施工過程中又由于各專業間缺乏溝通，部分專業勞動力不足，使壓縮機組安裝各項工作面臨著諸多困難和進度壓力。壓縮機組主要安裝流程如圖1 所示，其中機組就位找正、拆卸清洗檢查、油系統沖洗、壓縮機組試車四個關鍵工序的控制決定了機組的安裝周期和試車能否一次成功。

圖1 壓縮機組主要安裝流程

2 機組就位與找正

2.1 機組安裝前需具備條件

（1）壓縮機廠房梁、柱、平臺等安裝完成并驗收合格，鋼結構頂棚待壓縮機組就位后再進行封頂安裝；

（2）廠房行車安裝完畢，通過質監部門驗收；

（3）施工技術準備和工器具（包括廠家提供的專用工具）均已到位；

（4）機組開箱驗收合格。

根據沈鼓廠家資料，該壓縮機組就位找正步驟包括：底座安裝初找正及一次灌漿→機組設備就位→機組找平找正（分體安裝壓縮機尤為重要）→機組二次灌漿。

2.2 底座安裝及一次灌漿

（1）復查基礎尺寸、位置及允許偏差，結果應符合基礎允許偏差要求；

（2）設備基礎外表面應無裂紋、蜂窩、空洞、掉角和露筋，用錘敲打時應無破碎等現象發生；

（3）基礎表面應先對基礎鑿毛、疏松點鏟除，進行地腳孔清理，然后使用高壓風或水沖洗干凈，不得留有碎石、浮灰和油污等雜質，以保證灌漿的質量；

（4）灌漿前24h，基礎表面須充分濕潤；灌漿前1h，吸干表面積水。

2.3 機組設備就位

（1）壓縮機安裝采用無墊鐵調節頂絲安裝，就位前應在基礎上畫出安裝基準線，埋設廠家提供的找正基準墊鐵，并將底座底部油污、雜物清理干凈，特別是與底腳板接觸部位。

（2）壓縮機組施工場地狹窄、布置緊湊，機組總重約95t，其中主機30t、電機17.5t、公用底座17.1t，因此選用350t 汽車吊就位。

（3）底座上的設備與底座應分別吊裝就位，禁止使用公用底座吊耳吊裝整個機組。設備就位后,可根據中心標板基準點掛設中心線, 用中心線確定和檢查設備縱、橫水平方向的位置，從而找正設備的正確位置。初次落位找正時應在每臺設備貓爪接觸面上放置1mm 墊板，供后續精找正留出余量。

2.4 機組找平找正

（1）通過頂絲調整設備的標高、水平度，用精度為0.02mm/ m 的框式水平儀檢查縱、橫向水平度。機組縱橫中心線位置相對基礎中心線位置用千斤頂調整?？v向水平度應以電機后端軸頸處測量為準，橫向水平度應以電機前后軸承座水平剖分處測量為準。機組找正允許偏差應符合下表1 要求。

表1 機組找正允許偏差

（2）為了保證機組穩定運行，需進行壓縮機組安裝過程中重要一環——對中找正，這也是確認驅動機與被驅動機軸系之間位置關系的一種途徑。

（3）三表對中找正法是目前最常用的旋轉機械對中的方法，適用于端面距離小于500mm 的設備之間的找正。如果端面距離大于500mm，需考慮找正工裝的撓度引起的誤差。

（4）一般以中間設備（耦合器）為基準向兩邊進行找正，或者以較重不便于調整的設備為基準。

（5）為了消除被測量一側對輪外圓表面的加工誤差和安裝誤差，找正時應采用同步盤車的方法。即在盤車時，兩只對輪都向同一方向盤動同樣的角度，使讀數時表針的測量點始終不變。

（6）由于溫度的影響，不同溫度條件下的對中數值會有較大差異，因此盡可能選擇在同一時間或溫度條件下進行對中作業。

3 拆卸清洗及檢查

3.1 壓縮機拆卸

（1）拆卸連接兩半聯軸器護罩的銷子和螺釘時，先卸上半部，再把軸承箱蓋取下，擰下固定軸承蓋的螺釘，把蓋垂直取出。

（2）擰出連接兩半軸承的螺釘，用專用工具將上半軸承取出。

（3）在轉子兩端用專用工具起吊轉子，擰緊起吊工具的螺母，使轉子重量落在專用工具上。同時，用木錘敲擊下半軸承，直到能轉動為止（嚴禁將轉子提得太高，以免碰壞迷宮密封）。卸下半軸承后，把油擦拭干凈，避免軸承合金表面劃痕，用煤油清理軸承與軸頸。

3.2 支撐軸承拆裝檢查

（1）檢查可傾瓦油楔方向，根據壓縮機旋轉進油方向布置軸瓦。

（2）檢查擋油環測溫孔與瓦塊測溫孔是否對正，防止測溫線被割斷。如測溫孔位置較偏，可在擋油環內部適當擴大。

（3）檢查擋油環測溫孔是否有毛刺、棱角，并用銼刀處理圓滑，防止測溫線磨損。

（4）回裝瓦塊及擋油環后，用手活動瓦塊，檢查瓦塊是否有活動余量。

（5）下軸承瓦塊及擋油環安裝完成后，可在擋油環中分面處涂抹黃油，以防旋下軸承時瓦塊掉落。

3.3 推力軸承拆裝檢查

（1）拆推力軸承前，應先測量推力間隙，記錄數值，以便清洗回裝后檢查是否安裝到位。

（2）檢查水準塊是否活動自如，是否有兩塊水準塊壓死的情況。安裝好推力瓦塊后，檢查瓦塊是否活動靈活。

（3）根據圖紙確認帶測溫孔瓦塊位置，一般帶測溫孔瓦塊安裝后呈180°。

（4）用鉑熱電阻插入測溫瓦塊，確認是否容易掉落，如果較松要加以固定。

（5）安裝好上下推力軸承后，如有間隙，說明有水準塊未到位，可用鋸條撥動水準塊到位。

3.4 壓縮機機殼和隔板（內缸）檢查

（1）檢查表面，不得有裂紋、夾渣、氣孔、鑄沙或損傷等缺陷，檢查隔板、內缸的導流葉片確保完整無損。

（2）底座支撐面和機殼支座底面應緊密結合，自由狀態下用0.03mm 塞尺檢查，無法塞入為合格。

（3）底座支撐面與軸承支撐座底面應嚴密接觸，用0.05mm 塞尺檢查，無法塞入為合格。

（4）壓縮機隔板組件水平剖分，各隔板間已整體組裝好，現場不進行解體。檢查各隔板間的軸向結合面是否嚴密，上下隔板組件的結合面應接觸良好。結合面的局部間隙應小于0.08mm（自由狀態下），上下隔板組件的定位銷子應良好定位，組裝后其端面不應錯位。

4 油系統沖洗

壓縮機組常被喻為裝置的“心臟”,潤滑油管線構成了壓縮機組的“血管”,其清潔度很大程度上決定了壓縮機組正常運行的效果。潤滑油中的雜質會造成閥門卡澀、油口堵塞、軸瓦等零件磨損，進而影響壓縮機的使用壽命，嚴重時影響裝置的平穩運行。油系統沖洗工藝流程如圖2 所示。

圖2 油系統沖洗工藝流程

4.1 油沖洗流程控制

4.1.1 油沖洗前具備條件（1）機組潤滑油站就位完成，油管路回裝完成；

（2）油站油箱加油前應用面團清理干凈，無可見雜質方能向油箱加油；

（3）應具備持續穩定的密封氣源，氣源壓力符合干氣密封系統提出的壓力要求，保證機組在內跑油時潤滑油不會進入機組腔內。

4.1.2 增加過濾器和臨時管線

為滿足油沖洗工藝要求，耦合器油系統需增加過濾器和臨時管線。耦合器油系統分為潤滑油和工作油兩部分。耦合器正常工作時，兩部分油都需要經過外部的雙聯潤滑油冷卻器（一開一備形式）進行冷卻，然后重新回到耦合器油箱繼續循環使用。由于與耦合器本體相連的潤滑油管路和油冷卻器是現場組裝，潤滑油管路應酸洗鈍化。為滿足耦合器對潤滑油潔凈度的要求，現場應對耦合器本體以外的管路和冷卻器內部進行油沖洗工作。

為了盡快油循環合格，可在潤滑油經過工作油冷卻器回潤滑油箱前安裝精度為10μm 的臨時過濾器。耦合器臨時管線連接方法如下：

（1）耦合器本體潤滑油過濾器前法蘭斷開，耦合器本體上過濾器入口法蘭用法蘭蓋封堵；與耦合器本體過濾器入口連接的法蘭用軟管與工作油冷卻器入口管路相連。

（2）耦合器本體工作油出、入口處法蘭斷開，耦合器本體上的工作油出、入口法蘭用法蘭蓋封堵；工作油冷卻器入口法蘭與潤滑油冷卻器出口用臨時軟管連接，工作油冷卻器出口用軟管連接耦合器本體回油口。

（3）連接耦合器本體上的工作油放氣管，放氣管另一端連接工作油冷卻器殼程的放空管。

（4）耦合器外部油循環按上述要求連接臨時管線，輔助油泵旋轉方向確認正確，在相應的位置安裝過濾網，啟動輔助油泵開始潤滑油外部循環。

4.2 加快油沖洗的措施

4.2.1 油管道技術措施

（1）油管道配管措施：油管線下料制作采用無齒鋸切割,保證管路內部清潔且無毛刺。焊接采用氬弧焊打底，焊絲不得選用藥皮自保護焊絲（因酸洗不能完全沖洗內壁致密保護層）；充氬保護選用實芯焊絲焊接，因內壁平齊無藥皮被廣泛采用。焊接完成后，用白布在管道內來回拉拽清理，合格后封口。

（2）油管道酸洗鈍化措施：由于壓縮機組潤滑油管道為不銹鋼材質，清潔度要求高，如果殘留在管道內部的雜質不能及時有效清除，將直接影響油系統的清潔度。管道酸洗施工已成為機組油沖洗質量好壞和時間長短的最基本的保證。油系統化學清洗流程：施工準備→脫脂→水沖洗→酸洗和鈍化→潔凈水沖洗→檢查驗收→化學清洗報告。清洗過程中要求水氯離子含量≤25mg/ L。

4.2.2 油系統技術措施

（1）投入電加熱器或蒸汽加熱，使油溫在30～70℃之間交替控制，且分別在低點、高點時保持4h。溫變過程中所有與油接觸的管路溫度都應隨油溫變化而變化。如部分管路溫度無變化，則應查明原因予以排除。油溫控制曲線如圖3 所示。

圖3 油溫控制曲線圖

（2）在機組初跑油階段設100 目濾網。由于跑油初期油系統較臟，每間隔1h 左右（時間根據現場實際情況而定）清理或更換一次濾網。循環一段時間后，再視情況加密濾網直至使用200 目濾網。濾網要添加在回油總管的法蘭處和各進油支管處，檢驗標準為油管路連續跑油4h 以上，目測濾網每平方厘米的范圍內殘存的軟點污物不多于兩個，不能有任何硬質點的污物或進行取樣電子化驗。

（3）間斷開停泵及調整油路閥門：采用間斷開停泵及調整油路閥門的方法，使潤滑油在管線內產生旋渦，加速沖刷系統內壁，將雜質剝離帶出。

（4）敲擊油管線：用木質榔頭按油走向順序敲打油管產生振動，以便將沉積在管壁上的污物震落，隨沖洗油沖出。敲擊時重點敲擊焊縫、彎頭、法蘭等易沉淀部位。

（5）提高流速，加大沖洗油流量：使用大流量、高揚程沖洗泵確保沖洗壓力控制在0.6M～1.2MPa。在沖洗過程中，為了提高流速，需加大沖洗油的流量，在流量大的位置應加限流孔板，以防止在某段油路中出現流量不足的現象。

（6）過濾器濾芯：過濾精度要求不小于5μm，其額定流量為沖洗泵流量的2 倍以上。沖洗過程中重點監視過濾器的污染情況，并及時清洗。

（7）充氮：在沖洗過程中每隔1h 向油管內沖入氮氣5min，壓力比潤滑油管線高0.02MPa，以形成渦流，加劇沖刷系統內壁，并要在入口安裝單向閥防止倒灌。

5 壓縮機組試車

5.1 機組試車前具備條件

（1）輔機設備、潤滑油系統、干氣密封系統和控制系統等調試合格；

（2）工藝系統確認合格；

（3）復測對中數據和旋轉方向；

（4）人員、方案、工具均符合要求。

5.2 試車過程控制

（1）運行期間要檢查測量儀表、進出口壓力溫度、油冷卻器前后油壓、油冷卻器后的油溫、油過濾器后的油壓、油過濾器的壓差、軸承前的油壓、軸承溫度、軸向軸位移、油箱中油位和密封氣壓力。

（2）除監視機組自帶儀表外，還要監視壓縮機運轉時有無刮研噪聲，以及有無油、氣、水漏泄。

（3）發現油泄漏時應立刻處理，以防油接觸熱部件發生火災危險。監視壓縮機包括軸振動和軸位移，應連續測量。

（4）為確保潤滑油流過軸承，應檢查油出口管線內的所有油觀察視鏡。

（5）觀察過濾器壓差表，如果壓差表接近零，說明過濾器有損壞或泄漏，應及時查找故障并解決。

（6）切換備用冷卻器和備用過濾器應在機組運行中緩慢進行。使用過的冷卻器或過濾器應將油和油泥放出，進行沖洗或使用化學溶液除掉固體臟物。如發現有過濾器元件損傷，應立即更換新的過濾器元件。

6 結論

通過關鍵工序的控制，機組試車各項指標均符合要求。特別是油沖洗部分通過優化臨時管路，采取技術措施，比常規離心壓縮機組油沖洗節約一半作業時間即可達到合格標準，為項目盡早投產贏得了時間。只有優化安裝技術，合理安排施工工藝，才能順利進行壓縮機組的施工，保證安裝質量和機組運行效率，延長使用壽命。