中亚管道大型燃气压缩机组安装工艺

中国石油天然气第七建设有限公司 山东青岛 266300

1 前言

当今社会，能源资源问题是关系一个国家经济社会发展全局的重大战略问题，能源的拥有和利用对任何一个国家的发展都具有重要意义。我国石油和天然气资源不足并且是能源需求大国，在继续加快国内资源勘探开发的同时，正积极采取海上LNG进口和陆上管道进口的方式解决能源短缺带来的压力。中亚管道是将土库曼斯坦境内的天然气通过陆上管道输送至中国境内，可有效缓解我国天然气供需矛盾。由于长输管道天然气输送过程中会有压降，因而需要在输送管道上设计压气站，对天然气进行加压，使管道压力保持均匀，能够快速流动，达到输送的目的。大型燃气压缩机是压气站的主要设备，为天然气管道输送保驾护航。

中亚管道CS1压气站的压缩机组由美国通用电气新庇隆公司（GE/NP）提供。GE压缩机安装共分22系统，主要包括压缩机本体、燃气轮机本体、结构平台、燃料气系统、干气密封系统、过滤室、通风系统、进气系统、排烟系统、矿物油油冷器、密封器增压撬、消防系统、合成油分离器、除冰系统、燃气发生器、冲洗小车、管线等撬模块安装。

2 特点

（1）压缩机机组地脚螺栓灌浆采用支撑块的形式，支撑块安装精度要求高，需用框式水平仪进行调整，找正误差为0mm。

（2）压缩机机组用DLE机型，对风道、燃料气系统的安装清洁度要求非常高。

（3）燃气发生器为整个机组的核心部件，安装空间狭小且精度要求高，需多次使用专用机具。

（4）压缩机机组的油冲洗选择合理的工艺可缩短油循环的时间，有效减少压缩机调试周期。

3 工艺原理

3.1 压缩机、燃气轮机撬安装

3.1.1 基础检查和灌浆

基础地脚螺栓灌浆前要复验预埋地脚螺栓的尺寸，清理孔洞内的杂物，然后安装底板；安装底板时在底板的顶丝底板放置一块40mm×40mm×3mm的钢板，然后用互成90°的两块框式水平仪进行找平，并用水准仪分别测量汽轮机和压缩机的每个地脚螺栓的标高，要求燃气轮机的基础标高比压缩机要高350mm；采用环氧树脂灌浆料进行灌浆，灌浆料与底板平齐即可；凝固后清除底板上表面的污渍。

3.1.2 压缩机撬、燃气轮机撬就位

压缩机撬、燃气轮机撬就位采用4台50t履带吊车主吊，利用滑道采用整体滑动牵引的方法进行就位。

3.1.3 机组安装

机组就位前备好所需的垫片并清洗干净，当基础螺栓与撬孔对中后清理撬块的底板，在底板上放置带氯丁橡胶垫片的密封垫后进行机组安装。

3.1.4 压缩机预找正

预找正就是安装开始时无管路连接和其他辅助设备安装时对压缩机撬、燃气轮机撬进行对准找正。使用专用内径千分尺测量压缩机撬与燃气轮机撬之间的距离，利用顶丝调整燃气轮机使测量数据与图纸要求相符，最终通过调整垫片进行找正。预找正完成后，使用百分表检查软脚值，要求下沉量不大于0.1mm。

3.2 支撑结构安装

3.2.1 地脚螺栓灌浆

支撑结构安装前需对地脚螺栓进行检查并清理安装孔洞；安装时要保证4根立柱的间距及对角线尺寸误差控制±5mm以内，以免影响框架上防冰系统的安装；尺寸测量无误后进行固定并灌浆。

3.2.2 结构安装

采用从低到高依次就位的原则进行安装，先安装立柱，然后连接底层平台，再安装进气风道及通风风道，最后安装顶平台。钢结构采用螺栓结构连接，需采用力矩扳手进行安装并要符合技术要求。

3.3 进气风道安装

每段风道安装前需检查法兰表面及风道内表面清洁度，不锈钢螺栓在使用前需涂防咬合剂。进气风道的安装需在压缩机组预找正后进行，并且因安装间隙小与燃气轮机组装的第一段风道必须在通风道第一段组装完成前进行；所有风道安装完成后，检查确认无受力后，拆除膨胀节的临时拉杆。

3.4 通风风道安装

通风入口风道在结构底层平台上组装后进行分段安装，安装过程中始终保持膨胀节处理无应力状态。通风出口风道在地面预制成整体后采用倒装法进行安装就位，安装时需注意气体检测探头位置。

3.5 排气烟道安装

排气烟道安装需在通风出口风道安装前完成，采用常规的正装法就位，筒节之间采用高温的石棉垫片进行连接，连接后不留缝隙并连接螺母进行点焊，外侧进行保温处理。

3.6 过滤室安装

3.6.1 基础检查

在压缩机组未安装前及过滤室结构基础施工完成后，在过滤室结构基础上画出压缩机机组的中心线；然后利用水准仪将压缩机机组的中心与过滤室基础的中心找正在同一条中心线上。另外，需检查过滤室的基础标高并与压缩机的基础标准进行对比，以满足进气风道和通风入口风道与室内连接的技术要求。

3.6.2 结构安装

过滤室结构采用在地面整体组装后安装就位，就位前检查和测量横梁上风机安装螺栓孔位置和螺栓孔间距是否符合安装要求。

3.6.3 过滤室安装

过滤室是由左、右两个完整的风室组成，中间采用螺栓连接；风室安装后安装风机、过滤室连接风道和最后一段与室内连接部分的进气风道；在进气风道安装前先安装进气风道内的三片换热器；风道安装后法兰连接处采用密封胶封固。同时，在投产前需对风阀、风机电机注入黄油润滑。

3.6.4 滤芯安装

滤芯需在盘车前安装，安装前需对过滤室内部及进气风道内清理。清理方法首先采用吸尘器除尘，再利用面粘法彻底清理灰尘，厂家确认后方可按照说明书安装滤芯。过滤室安装详见图1。

图1 过滤室安装

3.7 矿物油油冷器安装

矿物油油冷器采用撬块式整体到货。找正标高后将油冷器吊装就位即可，最后安装电机防护网等配件。

3.8 CO2消防系统安装

CO2消防系统采用撬块式整体到货。找正标高后将CO2消防系统基础就位用膨胀螺栓进行固定。CO2撬内8个气瓶需逐个称重后挂到称重装置上，连接软管至支管上，投产要前进行试喷测试。

3.9 燃料气系统安装

燃料气系统采用撬块式分两个撬块到货。到货后分别吊装就位用膨胀螺栓进行固定。撬块内的黄色法兰盖需在连接管线时移除。

3.10 干气密封增压系统安装

干气密封增压系统采用撬块式整体到货，撬块内有压缩机，在安装时需按照技术要求控制好水平度。

3.11 合成油分离器安装

合成油分离器整体到货。安装后在底部视窗位置加注合成油，到视窗一半液位左右即可。

3.12 密封气加热器安装

密封气加热器整体到货。安装加热器时需注意管口标高与压缩机连接管线标高，标高存在差异时，需垫高加热器。

3.13 除冰系统安装

3.13.1 设备就位

除冰系统散件到货。安装前在地面将外部框架、烟道、除冰泵、膨胀罐等附件组装成整体在厂房顶封闭前整体吊装就位，就位后安装排气烟道与烟囱连接的膨胀节和调节风阀。除冰系统安装见图2。

图2 除冰系统安装

3.13.2 管线安装

除冰系统从泵出口到室外过滤室顶进气风道内的换热器连接为2根一进一出除冰管线，管线与换热器采用橡胶软连接，安装时软连接处需不受外界应力，始终保持自由状态。

3.13.3 水冲洗

防冰系统投用前需采用软化水进行水冲洗，将管道及换热器内的脏物、杂质清洗干净。冲洗时用专用冲洗小车，对水进行加温，然后将冲洗小车内的水注入到除冰系统的膨胀罐内；冲洗水温要始终保持在70℃左右，冲洗时在管线加100目过滤网，过滤网加在泵入口1个、过滤室进换热器3个、室内烟道内换热器入口前1个，冲洗直到滤网上无可见的杂质为合格。冲洗合格后，将系统内的水全部排除并利用小车加注防冻液。

3.14 矿物油油冲洗

矿物油油冲洗分为3部分进行，即矿物油油冷器冲洗、矿物油主油路冲洗和液压启动系统冲洗。

3.14.1 矿物油油冷器冲洗

油冲洗的目的是为了冲洗润滑油管路内的油污。第一步是矿物油油箱的清理，进入油箱内用面粘法进行清理；第二步是油冷器回油箱管的临时跨线连接，临时跨线用不锈钢管线，安装前内部进行喷砂处理并将杂质全部清理干净；第三步是加热器、辅助油泵要做临时配电盘，并且设置单独热继电器；第四步是矿物油油箱加油，油量满足油运即可；第五步是在油冷器入口及出口管线处加100目过滤网；第六步是开泵时油箱温度要达到35℃以上，此时再开始油循环；冲洗时油温要保持在65℃左右。矿物油油冷器油冲洗不需要进行油品化验，目测检验滤网上没有可见的物质即为合格。

3.14.2 矿物油主油路冲洗和液压启动系统冲洗

主油路冲洗和液压启动系统冲洗可同时进行，不需要单独冲洗。油冷器冲洗合格后就可进行主油路的冲洗和液压启动系统冲洗。冲洗前需将管线上的孔板全部拆除，拆除的孔板要做好标识，进轴承的管线加跨线；油循环时在回油箱的管线上加100目滤网；油冲洗时压力要保持在5.5Bar；最终进行油品化验，化验结果达到NAS7标准为合格。

3.15 合成油油冲洗

第一步是合成油油箱清理，进入油箱内用面粘法进行清理；第二步是连接自用油泵，油泵流量要求不少于115L/min，泵出口压力保持在6Bar左右；第三步连接临时跨线，临时跨线用不锈钢管线，安装前内部进行喷砂处理并将杂质全部清理干净；第四步是加热器、自用泵做临时配电盘，并须设置单独热继电器；第四步是油箱加油，油量满足油运即可；第六步是合成油油运时在管线上不需要加滤网，要用合成油正式滤芯进行油运，油温达到35℃以上开泵；冲洗过程中油温要保持在70℃左右；最后进行油品化验，化验结果达到NAS7标准为合格。

3.16 燃气发生器安装

燃气发生器（GG）是整个机组的核心部分，也是整个机组最重要的工作。GG安装前首先将吊装GG的手动葫芦做载荷试验，其次将吊装小车和专用吊梁组装并检验合格。燃气发生器安装详见图3。

图3 燃气发生器安装

GG吊装就位后与涡轮增压机（PT）连接。先把4个方向的螺栓各4个轻轻旋紧，以保持法兰的平行；然后安装GG尾部的吊臂，安装吊臂时垫圈放在吊臂连接的内侧，且垫圈与吊臂间要留有0.1mm的间隙，然后用力矩扳手把紧；安装好后将吊装工具撤出。

GG安装完成后就需要安装尾部的扩流口、进口滤网。安装扩流口前要先用净化风将扩流口内部轻轻吹扫，保证每个孔互通；然后采用专用小车安装进口滤网，安装完成后将集气室内清理干净。见图4。

所有管路在与GG连接前，要先用仪表风吹扫管线，保持管内清洁，安装过程始终保持无应力配管。

3.17 最终找正

图4 GG吊装及尾部扩流口安装示意图

GG安装结束后，就可以进行压缩机的最终找正及联轴器安装工作。最终找正如需要调整，可以调整燃气轮机；找正数据符合要求后，用力矩扳手把紧压缩机和燃气轮机地脚螺栓；螺栓把紧后用锁紧螺母锁片点焊在螺栓下的垫圈上，压缩机与底座之间用偏心销固定。之后进行联轴器安装，首先测量出联轴器的实际长度，然后用内径千分尺测量出压缩机端联轴节轮毂和燃气轮机端联轴节轮毂间距（DBSE）的实际距离（见图5），按照技术要求留出伸缩余量，计算出需要加垫片的厚度，均匀加到联轴器的两侧。联轴器安装前将测振动探头、测速度探头等调整到规定值，然后才能安装两端的半联轴器（Hub），压缩机全貌详见图6。

图5 DBSE测量示意图

图6 压缩机全貌示意图

3.18 压缩机本体管道吹扫

压缩机本体管道吹扫包括燃料气系统吹扫、干气密封系统吹扫和合成油分离器排污线吹扫。

3.18.1 燃料气系统吹扫

压缩机为GE-DLE机组，对燃料气系统的清洁度要求比较高，因此在点火前要求对燃料气撬及本体燃料气管线进行吹扫。

吹扫前先要将燃料气撬上过滤器的滤芯取出，将管线上的孔板拆除并将燃料气进机箱前管道入口、出口用U型管连接；加100目滤网，用仪表风采用爆破式进行反复吹扫；检查滤网上没有可见的颗粒、杂质为合格。吹扫结束后将滤芯、孔板回装，然后往过滤器滤芯底部液位计处加注大约15L柴油，防止低液报警。

3.18.2 其他系统吹扫

干气密封系统吹扫包括干气密封撬到3台压缩机的管线、压缩机本体干气密封线、干气密封一级二级放空管线吹扫。用净化风进行反复吹扫，根据管线复杂程度的不同，可以对管线进行分段吹扫；然后在出口处用白板进行检查，无可见污物为合格。

3.19 其他

压缩机点火前机械工作要对所有系统进行检查，矿物油、合成油系统滤芯要全部更换成新滤芯；对矿物油、合成油油油箱液位进行检查，确认最终液位符合要求；对防冰系统防冻液进行检查，确认最终液位符合要求，防止液位过低对泵造成损坏；对GG机箱的密封性进行检查，包括机箱大门、机箱顶部等，如有不严密处会出现系统报警。

4 结束语

通过在哈萨克斯坦境内的多个中亚管道大型燃气压缩机组的安装经验，对大型燃气压缩机组工艺多次进行调整，最终形成了一套较为完善的大型燃气压缩机组安装工艺。安装工艺方法多种多样，此安装工艺只是对施工中遇到的问题加以剖析，为以后同类项目施工提供经验和借鉴。