大型离心压缩机的安装工艺及质量控制

李琥

摘要：大型离心压缩机的安装工艺，特别是安装过程中的机器找平找正、联轴器对中等关键工序对于整个设备的运行起着非常重要的作用，本文以石化加氢装置的核心设备BCL408型循环氢透平离心压缩机的安装为例，对设备的安装流程以及质量控制进行了分析，针对其中存在的问题提出了相应的解决措施。

关键词：大型离心压缩机；安装工艺；质量控制

中图分类号：O213文献标识码： A

大型离心压缩机是石油化工行业生产装置的关键设备。大型离心压缩机转速高、功率大、一次性投资高，通常工艺设计上采用单机配备，没有备机，一旦发生故障，将会导致装置停工。因此，大型压缩机组的制造、装配、安装、试运转等各个环节都必须做到质量控制优良，这直接关系到装置长周期安全可靠运行。

一、离心压缩机的工作原理

图1离心式压缩机

气体在流过离心式压缩机的叶轮时，高速运转的叶轮使气体在离心力的作用下，一方面压力有所提高，另一方面速度也极大增加，即离心式压缩机通过叶轮首先将原动机的机械能转变为气体的静压能和动能。此后，气体在流经扩压器的通道时，流道截面逐渐增大，前面的气体分子流速降低，后面的气体分子不断涌流向前，使气体的绝大部分动能又转变为静压能，也就是进一步起到增压的作用。显然，叶轮对气体做功是气体得以升高压力的根本原因，而叶轮在单位时间内对单位质量气体作功的多少是与叶轮外缘的圆周速度密切相关的，圆周速度越大，叶轮对气体所作的功就越大。

二、与活塞式压缩机相比优缺点

BCL408型循环氢透平离心压缩机是加氢装置的核心设备，原动机采用杭州汽轮机厂制造的NG25/20型背压式汽轮机，动力源为3.5Mpa中压蒸汽，压缩机为沈阳鼓风机厂引进意大利新比隆技术制造的多级（八级叶轮）径向剖分筒型结构压缩机。压缩机与汽轮机采用约翰克兰制造的膜片式联轴器联接，压缩机与汽轮机装配在同一钢底座上。

1、离心压缩机的优点

离心式压缩机之所以能获得这样广泛的应用，主要是比活塞式压缩机有以下一些优点：离心式压缩机的气量大，结构简单紧凑，重量轻，机组尺寸小，占地面积小；运转平衡，操作可靠，运转率高，摩擦件少，因之备件需用量少，维护费用及人员少；在化工流程中，离心式压缩机对化工介质可以做到绝对无油的压缩过程；离心式压缩机为一种回转运动的机器，它适宜于工业汽轮机或燃汽轮机直接拖动。对一般大型化工厂，常用副产蒸汽驱动工业汽轮机作动力，为热能综合利用提供了可能。但是，离心式压缩机也还存在一些缺点。

2、离心压缩机的缺点

离心式压缩机还不适用于气量太小及压比过高的场合；离心式压缩机的稳定工况区较窄，其气量调节虽较方便，但经济性较差。离心式压缩机效率一般比活塞式压缩机低。

三、大型离心压缩机安装工艺及质量控制措施

压缩机安装是一项程序及内容复杂的系统工程。一般包括设备开箱检验、基础验收、机器找平找正（一次灌浆、二次灌浆）、联轴器对中、工艺配管、自动控制系统安装调试以及附属设备和管线安装等一系列施工工序和步骤。BCL408型循环氢透平离心压缩机安装时的关键工序如下：

1、设备开箱检验

压缩机到货后按照装箱单、技术资料、设计图纸及技术协议等相关文件，组织有关部门进行开箱检验，检查内容主要有：按照包装箱号和箱数进行核对，并检查包装是否完整、完好，有无破损；对机组的零、部件进行外观质量检查，并清点核实零件规格及数量；压缩机及附件必须符合设计要求，并附有出厂质量证明书、合格证、装配质量原始记录及试运转记录等技术文件；清点验收随机技术资料及专用工具是否齐全[1]。

2、机器找平、找正

BCL408型循环氢透平离心压缩机和汽轮机共用一个底座，有利于底座的找平。联合底座外形尺寸2600×4750mm，用16套M30×1500地脚螺栓固定在基础上，底座调平采用12套M24×120调整螺栓和地脚螺栓周围底座上“悬挂调整垫板”来共同找平，详见图2，此方法有利于避免底座变形带来的安装困难[2]。

图2底座安装图

基础验收合格后，按设计图纸的安装方位将机组整体吊装就位，然后进行底座的标高、纵横向水平度调整，调整步骤如下：

首先将支撑块①置于基础上，将调整螺栓②顶到支撑块上，用调整螺栓调整底座高度到符合设计标高，允许偏差不得大于3mm；均匀地调节12套调整螺栓，在纵、横两个方向仔细找平底座，测量基准点为汽轮机猫爪支承加工面和压缩机4个支腿支承加工面。纵、横向水平度不得大于0.02mm/m；初拧紧地脚螺栓③，对地脚螺栓孔内一次灌浆，孔内先灌入100mm厚的无收缩灌浆料封底，中间填入干砂，再用相同无收缩灌浆料封顶抹平；支模在“悬挂调整垫板”下用无收缩灌浆料灌一个垫铁墩，如图3，应注意用胶带缠绕保护好螺栓丝扣；底座精找平，待图2中的垫铁墩强度达到设计要求后，对称松开调整螺栓，卸掉螺钉④，再次拧紧地脚螺栓，复核底座纵、横向水平度，若不符合要求则用增减薄垫片⑤来微调至合格，最后，对称旋入调整螺栓但不顶紧，用胶带缠绕保护好调整螺栓丝扣；

图3垫铁墩

底座二次灌浆，采用无收缩灌浆料对底座空间进行二次灌浆，二次灌浆层应密实，且连续一次性完成，不允许间断或分层。

3、联轴器对中

良好的联轴器对中是压缩机平稳运行的保障。联轴器对中不良将导致轴承发热、机组振动和磨损等一系列机械问题。BCL408型循环氢透平离心压缩机联轴器对中采用“三表找正法”即径向一块百分表，轴向二块百分表，以汽轮机为基准进行压缩机的对中调整，对中应考虑机体的热膨胀。首先进行垂直面上的轴向和径向偏差校准，通过增减压缩机4个支腿下面的垫片厚度来调整；其次进行水平面上的轴向和径向偏差的校准，通过压缩机4个支腿处的水平方向调整顶丝水平移动压缩机来调整。反复调整直到百分表数据符合制造厂提供的对中曲线图，见图4[3]。

图4

压缩机对中后即可开始工艺配管，工艺配管应做到无应力配管，用百分表对机壳和联轴器处的位移进行监测，机壳处的百分表读数变化不得超过0.05mm，联轴器处径向百分表读数变化不得超过0.03mm。

四、离心压缩机漏气控制措施

轮盖密封与级间密封处的泄漏均属于内泄漏。严重的内泄漏会使压缩机能量损失增加，级效率及压缩机效率下降，排气量减少。不过，两者的影响机理也有所不同：轮盖密封的泄漏是使压缩过的气体重新回到叶轮，再进行第二级压缩，从而主要使级的总耗功增加；级间密封的泄漏为级间窜气，从而会使低压级压比增加，高压级压比下降。

平衡盘密封的严重泄漏虽然对压缩机的性能影响不大，但对离心式压缩机的安全运行却关系很大；轴封的泄漏属于外泄漏。外泄漏是指气体从密封处漏往机壳以外。不言而喻，严重的外泄漏将直接造成压缩机排气量的减少。

解决：博科思是一种单组份、膏状密封剂，工业用途，优质密封混合物，适用于对光滑、平整密封面（对接接头）的温度和压力情况要求高的工况。使用灰泥刀或橡胶刮刀摊涂在干燥表面。由于产品不会固化，但其稠度会稍稍变化，保持柔韧性及弹性，因此使用中没有时间要求，施工完毕可马上投入到运行中，无须等待；压缩机安全运行是生产平稳的保障。除机组本身的性能、工艺管道的配合性能影响外，安装质量至关重要，尤其是机器找平、找正、联轴器对中等关键工序的安装应严格按标准规范和制造厂安装说明书来精心组织施工及检查验收，确保压缩机安装质量优良。

参考文献

综上所述，在进行压缩机安装的各道工序中，都要严格根据设备图纸来对压缩机各部件的结构及尺寸进行检查，等一切准确无误、均符合规定的要求后，再进行安装，这对于保证压缩机今后的安全运行及少出故障均具有比较重要的作用。

参考文献

[1]. 李春红.机泵的对中及联轴器的安装[J].广西轻工业.2011(06)：235-236.

[2]. 陈天君.浅谈轴流压缩机和离心压缩机的喘振试验[J].化学工业与工程技术.2007(S1)：99-100.

[3]. 谢三毛.基于频谱分析的离心压缩机故障诊断[J].矿山机械.2006(05)：67-68.

注：本文参考资料均来自中国知网