浅谈离心式压缩机安装过程中常见问题及改进措施

李强,李英,贾武军,汤晓峰

(陕煤集团榆林化学有限责任公司 乙二醇工厂,陕西 榆林 719000)

1 常见问题及改进措施

1.1 机组基础处理未按照标准规范执行

目前离心式压缩机多数采用无垫铁安装方法,机组主要的承重受力承载在二次灌浆层上,所以对基础的处理要求较高。部分安装单位以早期规范要求作为参考,认为基础麻面点数够了就可以进行安装就位,而无垫铁安装的大型动设备基础处理要求是将基础浮浆层全部铲除,这样才能保证二次灌浆层的紧密贴合,若二次灌浆层过高还要植筋增加锚固层。

改进措施:在安装施工方案中明确提出要求,机组安装人员在压缩机组安装前进行技术交底,工程质量管理人员要全程跟踪控制,设备吊装就位前要对基础处理情况进行质量控制A点报验,确保基础处理合格后才进行安装就位。

1.2 压缩机组吊装就位后成品保护工作到位

压缩机组吊装一般采用大型吊车吊装就位至设备基础上,设备就位后进行厂房封顶。设备就位后施工单位对设备只进行简单维护,如用雨布包。在厂房封顶过程中,可能会有火花、螺栓、铁质工具等物掉落,对机组零部件或仪器仪表造成损坏。而且这些问题不易发现,很多损坏部件到设备调试阶段才被发现,与厂家联系调换备件或重新发货都需要周期,对工程进度造成很大影响。

改进措施:在设备安装就位后,设备要搭设临时硬性防护,可以使用脚手架搭设,顶部满铺跳板,并覆盖防火布。设备上方有作业时,及时监护监管。

1.3 压缩机在二次灌浆前的水平及间隙调整工作程序过于繁琐

汽轮机调平及出厂数据复测时,汽轮机厂家指导人员会根据出厂合格证逐条复测数据,该过程会占据大量时间导致机组二次灌浆工作滞后,致使机组配管无法进行,影响整体工程进度。

改进措施:简化施工程序,优先调整影响二次灌浆的数据,汽轮机只要调整整体水平度、转子中心、大轴与前轴承箱仰角等数据即可,数据合格即可进行二次灌浆。而轴向串量、主轴瓦顶间隙、瓦背紧力、猫爪间隙等数据可以在二次灌浆后进行调整。这样可以合理利用工期,推进整体安装进度[1]。

1.4 压缩机安装临时垫铁的使用方法不规范

在机组安装过程中,需要先布置临时垫铁作为初找正的载体。但在现场实际工作中安装单位临时垫铁的使用不规范,没有把临时垫铁的功用最大程度发挥出来。机组安装为什么要使用临时垫铁呢?

第一:临时垫铁便于调整高度,在机组就位前可以按标高要求布置到位。

第二:机组吊装就位找正时,在临时垫铁上可以自由移动,不用担心造成损坏。

第三:临时垫铁与设备底座接触面较大,若合理布置,设备长期静置也不用担心底座有变形现象。而安装施工单位不重视临时垫铁的使用,布置临时垫铁时基础面未处理平整,造成垫铁歪斜,或者垫铁布置过少,容易造成设备底座变形。临时垫铁布置合理,水平度及标高精准,设备初找正效率就会大大提高,设备找正定位后,将汽轮机厂家自带的螺丝顶布置上,以百分表数字不变为基准撤除临时垫铁,就可以快捷高效地完成设备初找正工作。垫铁自身不稳,布置数量不够或高度偏差大,设备初找正就会困难许多,需要大量时间,对安装工期和后续工作进度等带来影响。

改进措施:在大型机组基础处理前,组织安装单位进行技术交底,按图纸位置预留好临时垫铁布置位置,将垫铁位置处理平整,垫铁标高和水平度作为基础整体验收项进行验收检查,合格后进行机组就位安装。

1.5 机组厂家部分安装技术要求作业方法制约机组的安装进度

1)围绕每一底脚板5及其地脚螺栓3做一个临时模板。模板要固定坚固牢靠,防止灰浆溢出。模板内壁与底脚板边缘之间至少留出100 mm的距离。

2)先灌入地脚螺栓孔内底部100～150 mm的混凝土底层,然后向孔内充填密实的干砂至二次灌浆层下100～150 mm。

3)把灰浆灌入模板内,并搅动灰浆。当确认灰浆已达到了要求的坚实度时(灌浆3 d后),应对称地松开调整螺栓2,如图1(a)所示。

1-顶丝;2、4-调整螺栓;3-地脚螺栓;5-底脚板

4)灰浆凝固后(一般7 d后),则可卸下调整螺栓4并对称地拧紧地脚螺栓3。

5)重新检查找平。用调整螺栓调节底平板和底脚板5间的垫片进行最后校准,如图1(b)所示。

技术文件要求的这种作业方法,是一种比较落后的施工方法,它是某厂早期安装技术。国外厂家机型来看,还未见到有这种安装工艺,本来底板的水平度,就是依靠图中1顶丝强制上抬,图中地脚螺丝3强制向下受力,紧固后来保证底板的纵横向水平。如果再去制作一个模板盒,再浇灌一个水泥堆固定5,然后松开顶丝1,此时的钢性底座的弹性变形,又回到原始不平行状态,再从图中5之间加垫片找回水平,这样底板难免会出现波纹变形,仅依靠地脚螺栓,这样宽的距离,加垫片来调水平难度极大。另外联轴器冷态对中,热态对中的高低差,开口差还需要从压缩机支座底部来进行微调整[2]。

改进措施:对底板的安装不必要花费过多功夫,底板这种结构,将底脚板与底板紧紧连上即可,或者干脆不要底脚板5,也不要灌小水泥堆,直接就用顶丝将底板的轴向横向找平即可,考虑到压缩机的吨位较重,会造成底板中心下凹陷,可在底板的压缩机支脚部位增加垫铁组或螺丝顶,待汽轮机、压缩机冷态对中合格,横向水平一致后,即可用灌浆料一次性将底板浇灌成型。等待下一步机组热态偏差调整时,再从压缩机下面与底板连接部位上面调整即可。不需要图1安装工艺程序。

1.6 压缩机油管路的临时接管配置不合理

现场油管路配置完成后,按规范要求要进行试压,此时需要现场接临时管道把油管路进回路连通进行试压。此时配接临时管就要考虑到油管路的酸洗与油循环需要。而安装单位在接试压临时管时没有考虑到这个问题,使用小管径管道作为临时连接管,它作为试压连接管可以满足条件,但作为酸洗和油循环管道就不能满足条件了。因为管径过细,无论是酸洗还是油循环物料的流量都不够,无法达到酸洗和油循环的最佳效果,如果试完压后再重新配置酸洗和油循环的临时管,对材料和人工都造成浪费,而且还需要大量时间,拖慢工期进度。

改进措施:在润滑油管路配完试压开始准备工作时,就要考虑到接临时管道时要具备满足酸洗和油循环的整体条件,选用合适管径的连接临时管道,一次配置到位,将试压、酸洗、油循环工作衔接起来,形成流水式作业,将缩短作业程序,推进工程进度。

1.7 压缩机组配管前准备工作不到位

压缩机和汽轮机在二次灌浆合格后进行配管工作,在机组配管前,应该复测相关数据有无变化,检查机组定位键有无锁紧或点焊牢固,必要时将轴承座和支座旁顶丝顶住,在主轴、机壳、猫爪、支座等部位架上纵横向百分表监测配管过程中应力造成的数据变化。若配管过程中数据变化则停止作业检查原因并整改,管道配置过程中正式支架要跟上,保证管道的无应力安装。而现场施工单位不关注配管前的准备工作,机体无架表监测数据变化,管道配置很长也不安装支架,机体受力情况也不清楚。这样造成的直接后果就是在以后的管道无应力检查中,管道可能平行度与同心度偏差值过大,调整起来费心费力,需要花费大量的人力与时间,使机组的试运转等工作严重滞后。

改进措施:在施工方案里体现机组配管前的准备工作及技术要求,机组配管前对施工人员进行技术交底,安装单位技术管理人员要严格按方案技术要求监管到位,发现问题及时整改。过程中的监测到位,会给后续的工作节约大量时间,推进工程的整体安装进度。

1.8 忽视地脚螺栓锚板与基础接触面的处理

只关注基础上平面的处理,忽视地脚螺栓锚板与基础接触面的处理。容易造成锚板不平或接触面不好,会造成地脚螺栓紧固力不够,在开车过程中螺栓松动,引起机组振动值超标。

改进措施:熟悉安装说明,在施工方案中明确标识,对施工人员交底到位,质量监管人员监督到位。

1.9 忽视垫铁(顶丝)的均匀受力

在大型动设备找平过程中,忽视垫铁(顶丝)的均匀受力。在设备找平后静置的情况下,容易引起底座变形,给下步工作带来困难。

改进措施:熟悉垫铁(顶丝)布置图,合理布置垫铁(顶丝)。找平工作结束后检查每一块垫铁或顶丝的受力情况,垫铁可以用敲击法检查,顶丝可以用力矩法检查[3]。

1.10 在机组找正工作前容易忽略翻瓦清洗的步骤

大型动设备出厂前,厂家会在主轴及轴瓦部位涂抹防锈油,此防锈油时间一长可能会被泥沙铁锈等污染,若不清洗就进行盘车,可能会对轴颈和轴瓦造成损伤,而且推力数据等也可能调校不准。

改进措施:在施工方案里体现翻瓦清洗的步骤,作为机组安装必须检查项做好书面记录。机组找正工作开始前,进行现场见证,确认翻瓦清洗工作结束后才能进行下步找正对中工作。

1.11 机组对中工作中忽略联轴节端面间隙尺寸(膜片式)

认为尺寸有正负值偏差,实际上安装尺寸不允许有负值,正值偏差量应控制在0.5 mm以内,或以厂家附带的技术文件要求为准。防止在实际开车过程中因温度、应力等因素影响尺寸变化无调整量。

改进措施:熟悉图纸尺寸,施工前进行技术交底。提前准备合格的量具,安排有经验的施工人员,现场技术管理人员在安装找正过程中监管到位。

1.12 忽略装配滑动轴承的电机磁力中心线位置

总认为厂家既然标注了磁力中心线位置,那就按这个尺寸定位,结果实际开车时尺寸偏差大导致联轴节受力过大致使膜片损坏。

改进措施:不要盲目相信厂家给定的定位数值,待电机单机试车后定位。电机单机试车时,以锯条贴轴承端盖面在轴上划线,停车后以此线定位电机磁力中心线。

1.13 汽轮机找平时,总认为前轴承座越水平越好

事实上在汽轮机调平过程中,应使轴承座纵向水平与大轴倾斜方向一致,这样才能确保推力盘与推力轴承平行方向一致,推力瓦接触面积良好。

改进措施:熟悉汽机安装程序,对厂家安装指导文件要理解到位。在大轴水平调整时,同步检测轴承座水平,若水平不同步则立即调整,并随时测量推力盘与推力瓦的平行度,调平后用着色法检查推力盘与推力瓦的接触情况。

1.14 机组紧固件需点焊或串联绑扎的部位经常容易遗漏

在大型机组扣缸前,内部有些紧固件需要点焊或串联绑扎,机组找正完成后,地脚螺栓与锚板等也需要点焊固定,若此项工作遗漏未完成,会造成机组长期运行时紧固件松动,数据发生变化,机组运行振动值变化,严重时会造成机组严重损坏。

改进措施:熟悉厂家提供的技术文件,对需要点焊或绑扎的部位进行标记,在施工方案上做好备忘。施工过程中严格梳理紧固件标记点,做到具备条件就点焊或绑扎,不要等到最后一起解决,容易造成疏漏。机组扣缸前做好联合检查,对标记点逐一检查,做到不遗漏一处[4]。

1.15 汽缸中分面螺栓紧固顺序及方向不对

施工单位在上下缸中分面螺栓紧固时,未仔细查阅厂家的指导说明,而是凭经验干,认为只要螺栓紧力够了就不会有问题。实际上螺栓的紧固顺序非常重要,一般遵循先中间,后两边,交叉对称把紧螺栓。如果不按顺序紧固,可能会造成壳体单边微量变形导致有间隙,会引起中分面泄露,停机事故发生。

改进措施:严格按厂家指导文件执行,做好技术交底。熟悉技术要求,在螺栓上做好编号,两边按单双号对称紧固螺栓,技术人员要旁站检查指导。

1.16 机组配管时,安装人员经常凭经验工作,认为只要从设备口开始往外配管就不会有问题,不会对设备造成应力

往往在设备配管完成后,检查无应力配管情况时才发现管道应力过大,调整时花费很多时间精力,效果还不好,有时还要返工切口才能调整过来,浪费大量人力材料,对工程进度也造成影响。

优化措施:编制合理的施工方案,对机组配管进行技术交底。机组配管前,复测相关数据,在机组主轴、壳体、猫爪等关键部位架上纵横向百分表进行检测,发现表值变化就停止配管,查找原因,配管过程中正式支架要及时跟上,在过程中严密监控,才能真正地做到配管无应力[5]。

1.17 机组找正时软脚的检测与消除,施工容易忽略

在设备找正前,应检测设备底脚与底座之间接触情况,如有未接触情况,就是俗称的软脚现象。可以使用塞尺或百分表测量,加垫片予以消除。

优化措施:对施工人员进行交底,安排有经验的人员进行安装。将软脚的检测与消除方法写进方案,将其作为机组安装的常规步骤,完成后进行下步对中工作。

2 结语

压缩机组安全稳定运行是生产运行稳定的前提条件,以上详述了压缩机组安装过程中质量控制常见问题及改进措施,旨在避免因安装过程质量把控不严,未及时发现问题,导致试车未能成功,从而节约项目建设周期,节省施工费用,确保后续生产准备工作顺利推进。