大型往复压缩机的安装与试运行应注意什么？

2017-03-04 10:26分类：电工基础知识阅读：

往复压缩机在石油化工装置中得到了广泛的应用，随着生产装置的大型化，往复压缩机也朝着大型化的方向发展。最近几年，在我国就有越来越多的大型往复压缩机投入使用，其运行好坏在很大程度上与安装试运行过程有关。因此，只有在安装与试运行过程中把好关，才能保证压缩机在使用中的运行状态良好。下面就介绍在大型往复压缩机安装与运行中的一些体会。

1．安装中出现的问题及解决办法

(1)曲轴箱水平超差某台大型往复压缩机安装，该机组形式是4列对称平衡形。安装过程中依据安装方案进行安装，先把曲轴箱吊装到基础上，在曲轴箱下垫垫铁进行找水平。因为曲轴箱较大，制造厂家分两半制造，中间用螺栓连接起来，有4只主轴承、4列缸。将水平仪分别放到4个主轴径瓦窝上，在4列十字头滑道处放水平仪进行轴向与纵向的水平监控。因此，在找水平时，要将这8只水平仪的水平都调至标准数值，曲轴箱的水平就调整到位了。这个步骤分为两步：一是轴向的4个主轴瓦窝的水平，二是纵向的4列缸的水平。水平仪应放置在滑道处，如图11-21所示：4个主轴承瓦窝处放置水平仪测轴向水平，在4个滑道处放置水平仪测纵向水平。在实际安装找正时，首先按安装说明，将垫铁布置在曲轴箱箱体的周围，在瓦窝和滑道处放置水平仪，用垫铁来调整水平。但是在调整水平时，无论怎样调整垫铁，都一不能保证其在标准之内。其主要问题是在主轴径的水平上的4个瓦窝是两头高、中间低。

将问题反映到制造厂家，制造厂派出服务人员到现场，提出将地脚螺栓把紧，使曲轴箱受外力来调整水平。将地脚螺栓把紧后，可以将水平调整到标准数值范围内，但是将曲轴吊入．发现曲轴箱体己变形，主轴承瓦窝处变形，将曲轴卡住。因此，用把紧地脚螺栓的办法来调整水平是行不通的。

分析以上现象，产生这一问题的原因有以下几点：

①曲轴箱是两个半箱体，中间用螺栓拧紧。曲轴箱设有拉紧螺栓，完全依靠拧紧上盖板来保证箱体的刚性。这样在左曲轴箱找水平时，上盖板没上，曲轴箱的刚性就较差。主轴瓦窝是用镗床镗孔而成，4个瓦窝同心度要求是0. 05mm/m。在运输与储运过程中，中间螺栓很容易松掉，则不能保证4个瓦窝的同心度要求，造成水平度超差。

②垫铁的布置位置不均匀，不能平衡曲轴箱自重，使得曲轴箱中间下沉。机组的曲轴箱是两个半机体，中间用螺栓拧紧，构成一个箱体。制造厂家在加工瓦座和十字头滑道时，首先将箱体放上机床，将箱体底面找平，以底面为基准，把瓦窝、十字头滑道加工出来，这样就可以保证瓦窝、滑道在同一平面内。安装时的找正就是把底座找水平，使瓦窝滑道处于加工时的平面内。如果垫铁都布置在曲轴箱四周，两个半箱体中间没有垫铁，由于箱体的自重较大，容易造成曲轴箱两边高、中间低。

根据以上分析，决定采取以下措施：

①松开地脚螺栓，使曲轴箱在自由状态下找水平。

②将两半曲轴箱体的中间螺栓用扳手复位拧紧。

③找正用的垫铁尺寸较大，而面积越大，接触越不严密。因此减小垫铁尺寸，选取小尺寸垫铁，使接触面配合严密。

④由于目前曲轴箱的水平是两边高、中间低，因此决定在曲轴箱中间接缝处加垫铁，使中间下凹上顶，保证水平；另外合理布置垫铁，增加垫铁组数，以利于调整水平。

⑤经过以上调整后，曲轴箱仍有少许不水平。对残余不水平，可采取少量修刮瓦窝的办法来使水平达标。在修刮时，不但应保证水平，还应保证瓦窝与瓦的接触面积。将瓦的背部涂红丹以验证接触情况，将水平仪架在瓦窝上以验证水平情况。

经过以上的措施，可以保证水平在0. 05mm/m范围内，使水平达标，达到了曲轴箱找水平的要求。

(2)曲轴径向超差对曲轴进行测量，发现主轴径向尺寸超差；将主轴瓦放于瓦窝中，将曲轴吊装到位，用压铅丝的方法进行测量主轴瓦的间隙，间隙指标仍然超标。

曲轴测量尺寸如图11-22所示。由图可知，曲轴尺寸的主轴径及曲轴径都有偏差。偏差造成的原因是此压缩机在试车时，润滑油中有杂质，将曲轴磨损，制造厂家将曲轴进行研磨修复，在研磨中只是将磨损部分进行修复，造成曲轴尺寸超差。针对现在的尺寸，决定将曲轴进行修复研磨，使主轴径和曲轴销圆度的圆柱度达到标准，如表11-12和表11-13所示。安装用的瓦是回瓦，可以根据修研后的轴配瓦，按照间隙配合要求。对瓦进行修刮配研，将瓦隙与接触面积达到标准要求。经过此种调节后，曲轴瓦超差的缺陷得到了解决。

(3)激光找正仪的应用为了更好地安装机组，购买了EASY-LASER型激光找正仪，为瑞典进口产品。激光找正仪的功能有很多，如联轴器的对中找正、压缩机曲轴箱的水平等。在往复压缩机的找正过程中，应用了激光找正仪测量曲轴箱的水平和4个瓦窝的同心度。找同心度用找正仪和用拉钢丝法相比，设备简单，不用架支架、上钢丝；测量程序简单，不必测量几个方向的位移，且不需要考虑挠度的影响。按照找正仪的操作程序进行操作，在一端打上激光、在另一端接收激光，然后分别在4个瓦窝上进行测量计算。在找正仪的显示器上可以显示瓦窝的中心线是否在一条线上，且偏离中心线的距离有多少。按照各个瓦窝偏差中心线的多少调整垫铁，以保证瓦窝中心线在一条线上。将用找正仪找水平的数据和用水平仪的进行对比印证，可得到曲轴箱找水平的较准确数值。在联轴器对中调节时，也可使用激光找正仪。和用磁力表座百分表找正数值相比，激光找正仪显示直观，操作程序简单，两边对轮可以相距较远，不需要考虑磁力表座挠度的影响。在两边对轮上装上找正仪靶子，按照找正仪的找正程序进行测量，在找正仪的显示器上同样可以得到找正的情况，如外圆与平面相差多少、需要在哪边调整等。根据找正仪要求，并结合经验，可以得到较好的找正数据。
2．试运行
(1)试运行要求大型往复压缩机的试运行是一个复杂的系统工程，需要经过严密地组织和充分地准备才能达到试车的条件。在试运前，需要对每一项工作进行检查，只有每一项工作均达到要求后，才能进行开车。以下为压缩机试车的要求。

①试车前，要求机组安装工作全部结束，符合技术文件和有关规范的规定，安装记录齐全。

②管道安装完毕，各种管架安装符合要求、试压吹洗完毕、气密试验合格，安全阀整定合格并打上铅封。

③与试运行有关的公用工程已具备使用条件。

④电气仪表安装工作结束，并已调试合格，具备投入试运行条件。

⑤防腐、保温等工程已基本完成。

⑥现场道路畅通，环境整洁、安全，消防设施齐全、可靠。

⑦试运行方案已经批准。试运行前，必须进行技术交底，以熟悉机组特性，明确试运行规程和安全规格等。

⑧备齐试运行工作中的工具及安全防护用品。

⑨试运用的各种记录表格准备齐全。

⑩检查阀门的开启状态是否符合试运方案的要求。

(2)试运介质在往复压缩机试车时，装置还未开工，一般还很难做到用设计的介质进行试运行，在试运行时一定都是用空气。因此，需计算空气介质时的各级温度压力；如果出口是敞口的，也需计算出各级工况。

(3)试运时的问题

1)入口过滤网的破损某台二级缸式往复压缩机试运行时，以空气为介质量，出人口都敞口，在各级入口加隔板滤网，在骨架外蒙上滤网。在试运行时，开车起动电动机，机器各处参数指示正常、运行正常。出入口是敞口，压力指示只有几公斤，运行了8h后停机。检查试运行情况，打开机组头盖，检查机组，发现缸内有细小的铁丝；打开各级的入口过滤网，发现过滤网破损，只有中间的骨架。在机组运行时，过滤网两侧的压差过大，造成过滤网破损，破损的过滤网随气流进入机内。因为有过滤网碎屑进入缸内，所以应对机组进行彻底的检查，防止对机组产生损坏。过滤网两侧差压过大，说明人口管线太脏，杂物堵住过滤网造成差压过大，因此应清洗压缩机入口段管线。

抽出活塞、拉杆，在托环涨圈上有嵌入的细小铁丝屑，缸臂无损伤。检查填料，靠缸侧几段填料上有细小铁丝屑，后面几段完好。将前几段填料更换、将压缩机入口段清洗，用高压风吹出灰尘、杂物，更换各级过滤网。回装机组，试运行良好。

2)托环涨圈的磨损某台二段式往复压缩机，新机组安装完成后，空气试运行良好，进入试生产阶段。压缩机引进介质气——氢气。一段入口压力2. 75MPa，一段出口压力6. 65MPa，二段入口压力6.6MPa，二段出口压力16. 7MPa。二段出口温度都在130 - 140℃，运行正常。运行3个月后，发现二段出口温度大于150C。停机检查，拆出入口阀，在阀上发现有一些黑色粉末，判断是介质中的杂物。更换阀，开车后温度仍在150c，将机组停下来继续检查。将缸盖打开，检查缸内部，将活塞拉出，发现托环涨圈已经磨损断裂，阀上的黑色粉末是托环涨圈磨损后掉下来的。更换新的托环、涨圈，将托环、涨圈的开口间隙放大，回装机组，开车后运行正常。

一般的托环涨圈可以使用一个周期，但是这台机组的托环涨圈损坏得太快了。在现场检查磨损的托环涨圈，发现托环涨圈较脆、无韧性。

我们知道，在氢气压缩机上托环涨圈的材料是聚四氟乙烯PTFE，为了改善性能，加入不同的填充剂。磨损的托环涨圈是制造厂家带来的配件，材料为填碳的PTFE，耐磨性能较低，不适合工况要求。因此我们重新制作了托环涨圈，减少了碳含量；在安装时增大托环涨圈的侧间隙与开口间隙，使其在运行时充分膨胀，不至卡死。更换后，开车运行良好。

3)出口温度高某二级往复压缩机，新机开车运行检查各部运行参数，发现二段出口温度超过150℃，接近报警值。检查二段出入口阀，未发现问题；检查托环涨圈，也未发现问题。各段温度压力如表11-14所示。设计要求各级人口温度应小于40℃。分析各级温度，一级入口38℃，小于40℃；二级入口52℃，大于40℃。各级的压缩比为：一级2. 43，二级2.51；设计值一级2. 51，二级2.38。由以上现象可知，二级温度高的原因有以下几点：

①级间冷却器冷却效果不好，使二级人口温度过高，达不到要求。

②入口压力工况不符合设计要求，运行时为了保证入口压力，不得不返氢提高入口压力，使得压缩比增大，温度升高。

解决办法如下：

①增大冷却器冷却面积，加大冷却，减小温升。

②保证入口压力，减少返氢，减小出口温度。

氢气由另一个装置提供，由于装置设备原因，造成氢气压力达不到要求。对设备进行处理，提高氢气压力。按照要求处理，将压缩机入口压力提高，在下一个检修期内将级间冷却器更换，冷却面积扩大。改造完成后，压缩机出口温度降低，运行正常。