石油化工装置大型压缩机热力管道布置与安装探讨

杨朱君 郭翕然 王忠民

【摘 要】大型石油化工装置中广泛采用汽轮机驱动的大型压缩机组用于工艺介质的输送。汽轮机工作状态的稳定与否，直接决定整个化工工艺装置的运行正常与否。要保持汽轮机的稳定运行，主要取决于三个要素：一是汽轮机的制造精度，二是汽轮机的安装精度，三是与其相连接的热力管道的布置与安装。

【关键词】压缩机；测量；汽轮机

一化工装置空分装置的压缩机组，其驱动机为高进汽参数抽汽凝汽式汽轮机。其汽轮机的进汽压力为8.8 MPa（a），正常抽汽压力为3.8MPa，排汽压力为0.012 MPa（a）。在试运行期间，受外部条件制约，其抽汽系统未投用，在抽汽止回阀处用盲板与外部管网隔绝，压缩机组连续运行了20余天，运行状态稳定，各项指标均正常（轴瓦温度约60℃，轴振幅小于40um）。说明该机组的制造和安装均基本符合要求。待抽汽系统的外部条件具备后，停机后，将抽汽系统恢复投用后，因外网压力波动较大，在抽汽压力为1.1MPa左右时，汽轮机振幅增加到56um，满负荷的状态下达到60um。

1、原因分析

1）根据产生振动的条件，初步分析其产生汽轮机振动的原因有2个：

（1）抽汽压力过低（正常抽汽压力为3.8MPa，产生振动时的抽汽压力为1.1MPa左右），因进汽与排汽的压差过大，造成转子弯曲或转子平衡局部被破坏。

（2）热力管道应力导致汽轮机机壳与转子不同轴过大。

2）根据以上原因分析，采取排除法对造成汽轮机振幅过大的最终原因进行确定。

（1）在汽轮机正常运行过程中，采用频谱分析仪，对汽轮机转子的运行状况进行监测，检测确认，汽轮机转子未发现异常现象。即转子基本无弯曲和失衡现象，故初步分析的原因（1）可以排除。

（2）在机组停机完全冷却后，采用百分表测量汽轮机机壳与转子的同心度，发现水平向南偏移了0.27mm（中抽汽管道从北部与汽轮机中抽汽出口相连），由此可以断定，产生该机组振幅较大的原因为中抽汽管道热变形产生的应力所致。

2、采取措施

针对产生汽轮机振幅较大的最终原因——中抽蒸汽管道应力变化使汽轮机移位，现场采取如下措施：

1）调整汽轮机机壳与转子的同轴度。将汽轮机的中抽汽管道与机组脱开后，重新进行机组的机壳与转子的找正工作。考虑到汽轮机与压缩机已经找正，且压缩机运行良好，为不影响汽轮机与压缩机件的对中数据，在进行汽轮机的机壳与转子的找正工作时，以汽轮机转子为基准，调整机壳的位移，经过调整后，汽轮机机壳与转子的同轴度符合厂家技术文件要求。

2）调整中抽蒸汽管道，使其应力变化不影响汽轮机的自由膨胀。

3）对于所有焊口进行自由状态下热处理（管材为15CrMo壁厚为12.5mm，依據GB/T20801 壁厚≥13mm需进行热处理，所以原施工未对焊口进行热处理）

3、结论

经过对中抽汽管道的调整，机组再次启动后，运行正常，各项技术参数符合随机技术文件要求。（本文章素材来源于河南能源化工贵州黔希煤化工空分装置技改）

作者简介：

杨朱君 性别：男 出生年月：1984年04月29日，民族：汉，籍贯：陕西.商南学历：大专，职称：工程师，高级技师，从工程技术管理、监理相关工作

郭翕然 性别：男，出生年月：1993年06月16日，民族：汉，籍贯：河南渑池，学历：大专，职称：工程师，从事设备安装监理工程师

王忠民 性别：男，出生年月：1965年12月11日，民族：汉，籍贯：河南省濮阳市，学历；大专，职称：工程师，注册监理工程师，注册设备师。从事化工生产技术、咨询及监理相关工作

（作者单位：河南省中大工程监理有限公司）