浅谈工业压缩机轴系仪表的安装与维护

姜天枢

（大庆石化公司化工一厂，黑龙江大庆 163000）

0 引言

压缩机作为石化生产的重要设备，对石油化工产品的生产起着不可替代的作用。生产中使用最为普遍的压缩机有离心式和往复式两种。压缩机对工艺介质进行加压处理，达到系统所需要的反应压力后生产出所需要的石油化工产品。压缩机的安全、高效运行，有利于实现石化企业生产的正常进行。因此，要重视对压缩机的安装与维护管理，实时监测压缩机的运转情况，目前使用最多的是电涡流传感器，也就是探头，其安装与质量控制具有重要意义。

1 压缩机轴系检测仪表组成

压缩机轴系仪表主要由探头、前置器与延伸电缆构成。探头作为压缩机中最为重要的组成部分，由线圈、头部、壳体、高频电缆与接头构成，在日常生产中，使用最为普遍的探头有速度、加速度与电涡流传感器三种类型。压缩机机组轴系检测仪表采用电涡流传感器，用于对机组运行情况的监测。电涡流传感器主要借助探头在接通高频电流后产生的高频磁场，当该磁场与金属表面的距离越来越近时，会产生电涡流。楞次定律中通过感生电流阻碍原来磁场的变化，并与原来磁场相反，两磁场的相加可以使探头内部信号产生波动，该波动通过相应设备可以输出报警等信号。

前置器为探头提供高频电流，兼具处理传感器与金属接触所产生的间隙变化。

延伸电缆用于探头与前置器的连接。

2 压缩机轴系仪表的安装方法与质量控制要点

2.1 压缩机探头安装准备

压缩机探头安装前，为确保探头性能的最大发挥，一般借助于TK-3 和数字电压表来模拟探头的位移、振动与转速等状态。在此工作进行时，为保证压缩机机组各部分顺利运行，延伸电缆等的连接必须符合标准要求。

探头安装注意事项：安装的牢固性，猪尾线与延伸电缆的连接处要进行绝缘处理；延伸电缆管与外壳连接处为减少外漏现象，使用耐油橡胶密封；探头的振动与转速要设置相同的电压值；位移探头的安装要精确；探头安装期间要考虑供电电压因素。

2.2 离心式压缩机探头的安装

探头安装主要有机械与电气测隙安装，机械安装是使用塞尺测量探头与接触金属的表面间隙，而电气安装则是在探头、延伸电缆与前置器连接与通电的基础上，用数字电压表测量探头与接触金属面的间隙，由于电气安装受到安装位置等因素的约束，在生产中使用较少。

转速探头安装过程中，键相槽要根据延轴向长10 mm，宽7 mm 和深1.5 mm 的开孔尺寸，根据模拟实验的结果，分析探头的线性段范围，找出中点间隙值，模拟该值的电压值，取整后作为安装的电压标准。安装过程注意事项：径向安装；对准安装孔与键相槽；键相探头的安装与键相槽必须错开；探头猪尾线捆扎时应固定并与齿轮保持一定的距离，以防止压缩机运行中对电缆线的破坏。

振动探头一般安装于机组轴承座上盖，由于安装中的角度要求，因此必须依据标准安装，比如径向安装中在同一轴截面互成90°，45°和135°。保护套管要保证其牢固性，插入深度必须符合要求，在套管上进行探头的安装时，操作与机组测试轴的位置较近，连接前置器并通电，使用万用表对前置器的输出信息进行测量，调整探头与轴的间隙，根据间隙电压在探头曲线的中点进行探头位置的固定。

位移探头安装首先要进行线性段中点的确定，在探头、前置器与延伸电缆的连接基础上固定探头于TK3-2E 支架，通过螺旋测微器的旋转调整探头顶端与金属盘的位置，最后根据数字电压表的输出信息，记录并绘制电压-位移曲线。

2.3 往复式压缩机探头的安装

往复式压缩机探头的安装有侧部锁紧与后锁紧两种安装方式，在安装过程中，一般可以先进行探头的固定，将其置于安装支架的合适位置并固定，清洗猪尾线，将其与接头连接，然后启动压缩机的机盘马达，将栓塞从其中拉出，使栓塞处于不做功状态，通过对探头与栓塞位置的调整，当轴位移为0 时，锁紧探头固定螺丝，记录前置器的输出电压数据，该数据就是探头的安装电压。另外，由于前置器与室内信号电缆长度存在差异性，并且系统内部供电具有波动性，安装电压值一般控制在（-10.25～-10.33）VDC。探头安装结束后启动盘车马达，根据监视器数据信息的输出，判断相关数据变化情况。

3 探头安装注意事项

为避免受到侧部其他因素的干扰，应将探头端部从保护管拧出；探头端部与电缆接头应进行清洗处理，以减少铁磁性物质等对设备的损害，减少设备受到油污等物质的干扰影响使用；延伸电缆必须进行绝缘处理，防止由于不良接触导致信号的异常变化；压缩机内部的延伸电缆要固定，多余的缆线从机组抽出，减少电缆抖动对信号的干扰。

4 案例分析

4.1 探头与延伸电缆接头进水

（1）故障现象。某厂压缩机运行过程中，GIA-1157A 设备的间隙值在2 s 内突然升高到+15 mils（0.381 mm）以上，K201 联锁停车。

（2）故障分析与应对。经过调查，现场前置器输出数据在-7 VDC 左右，与监视器所显示的信息相对应，但由于探头与延伸电缆的连接处有凝结水，将水去除后，相关指标回归正常，而气缸柱塞室也有水，电缆绝缘受到影响，造成了信号的异常波动。通过停车机会，更换原有的探头为长缆型，接头处于气缸外，实现了接头的绝缘，避免接头进水导致的压缩机故障。

4.2 异物干扰测量线圈

（1）故障现象。某厂压缩机柱塞间隙在短期内超出联锁值出现异常升高现象，探头振动信号与同一柱塞的另一间隙值却未受异常现象的干扰。

（2）故障分析与应对。前置器的输出中，电压值与二次表相对应，并无异常，但探头的顶端线圈周围有油污，将油污清除后，异常现象消失。故障主要是柱塞与填料摩擦产生的物质积累到一定程度后对探头测量精确性造成影响。利用装置停车，及时清理探头，保证探头测量线圈的清洁。

5 结束语

压缩机轴系仪表的安装过程复杂，安装操作中需要注意关键环节的把控，因为压缩机轴系仪表的运行直接影响压缩机机组的整体运行效率，因此，轴系仪表的安装与调试尤为重要。由于轴系仪表安装调试中易受到其他因素的影响使信号异常、质量不达标等，加剧了安装与调试工作的技术性要求。因此，安装与调试中应对潜在干扰因素进行必要的处理，保证压缩机机组的正常运行。