大型往复式压缩机安装找平找正的检测调整

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第39卷第5期 石 油 工 程 建 设 25大型往复式压缩机囊装。 * * | t 4 一 _ | r找串找正的检测调整张 伟(南京金陵石化建筑安装工程有限公司，江苏南京 2 1 0033)摘 要 ：压缩机组的安装质量直接关 系到装置能否安全、稳定、长周期、满 负荷和优质运行 ，而找平找正是决定其安装质量的重要因素 文章指出了往复式压缩机传统安装方法的不足．提出了新方法．即利用激光同心度测量仪对曲轴箱水平度、气缸与滑道 同心度进行快速准确测量和调整 ．分析压缩机运行时不同的受力和运动状态．通过测量活塞杆跳动量．计算热态和冷态下的活塞与十字头轴心线的偏差．从而精确调整活塞和十字头的同轴度，并介绍了新方法的实际应用情况和注意事项。

关键词 ：往复式压缩机 ；找平；同轴度 ；激光测量仪doi：10．3969／j．issn．1001-2206．2013．05．0080 引言大型往复式压缩机组是石油化工装置的 “心脏”．属于关键转动设备 。运行 中承受高负荷 。

由于其体积大 ，整体运输 困难 ，必须现场装配，而现场安装 、调试程序复杂，技术要求严格 ，其中曲轴箱找水平 、气缸与滑道的同心、十字头和活塞 的同心是机组安装中检测调整的重点和难点．如检测不准确，调整达不到标准 ，不仅影响整个安装工作的进度．而且当机组投入运行时，将难以承受高负荷的活塞力 ．轻则加剧主轴瓦、活塞环、气缸等的磨损速度 ，重则在交变载荷的作用下 ．曲轴箱主轴瓦容易烧瓦。活塞杆容易断裂 ．造成大的设备事故 传统的安装方法采用拉钢丝电声法检测气缸与中体滑道的同轴度．但必须考虑钢丝 自重产生的挠度 ，而且要求安静无振动 的环境 ，致使该方法精度差 、效率低 、费工 费时。

根据对 以往施工实践经验的总结提出新 的安装方法．即将高精度的激光测量仪应用于曲轴箱水平度、气缸与滑道的同心度测量找正．在确保气缸与滑道 同心的基础上 ．分析压缩机运行时不同的受力和运动状态．通过测量活塞杆跳动量．计算热态和冷态下的活塞与十字头轴心线的偏差．从而精确调整活塞和十字头的同轴度 以下介绍该方法在实践中的应用情况和注意事项1 曲轴箱的水平度测量调整金陵石化 250万 t／a柴油加氢精制装置工程中新氢增压机 (4M80)对称平衡型机组是沈阳气体压缩机厂生产的 800 kN活塞力 的压缩机组 ．该机组由1个一级缸、1个二级缸、2个三级缸对称布置组成 该机型曲轴箱与十字头滑道铸成一体．以每两列为一独立机身．将各独立机身对接后用螺栓把紧．即可组成四列或六列机身 (见图 1)。该机型有 4个轴承座 (a1、a2、a3、a4)和 4列十字头滑道 (b1、b2、b3、b4)。

电机圈 为水平测量位置图 1 曲轴箱结构示意曲轴箱安装找水平的方法、步骤及注意事项：(1)首先将垫铁摆放在紧靠地脚螺栓孑L两侧。

打磨垫铁安装部位的基础表面．使垫铁与基础均匀接触 ．确保接触面积达到 50％以上．各垫铁组使用一平二斜或二平二斜．保证各垫铁组上平面水平度和标高 ．基础下部与锚板接触的表面需打磨处26 石 油 工 程 建 设理．使其与锚板紧密贴合(2)机身找水平采用水平仪检测，列向水平度在各十字头滑道前、中、后三点位置处测量，轴向水平度在曲轴轴承座孔处测量且以两端为准．列向及轴向水平度均不得超过 0．05 mm／m 调整水平度应在机身不受外力的情况下进行．并综合考虑各位置的水平度(3)对机身进行粗找平，使各测量点水平度在水平仪量程范围内，达到精找水平。

(4)经过找平．十字头滑道调整为缸头侧略偏高．而4个轴承座孔则偏差较大．水平仪显示结果为 4个轴承座孔呈两头高 、中间低状态(5)利用同心度激光测量仪，测量曲轴箱轴承座孔同心度 将激光发射器固定在轴承座一端 ．将激光发射位置调整至基本处于轴承座中心．调整激光束并使其射到最远轴承座中心．保证激光束与各轴承座圆心基本 同心。启动圆心同心度测量程序 ，输入各轴承座之间的距离数据 将 固定在 自定心支架上的测量单元靶心高度调整为与轴承座半径基本一 致．依次在各轴承座测量圆心位置数据。记录在主机内 选择轴承座 a1和 a4圆心的连线为基准轴线．经过主机计算．显示出轴承座 a2和 a3圆心相对于基准轴线在水平和垂直方向同心度偏差 经测量表明，中间轴承座孑L a2、a3低于两端轴承座孔a1、a4．测量结果与水平仪显示结果一致。

a．测量结果原因分析：一是，曲轴箱是由两半箱体组成．中间通过螺栓把紧．曲轴箱没有拉紧螺栓．完全依靠把紧上盖板来保证箱体的刚性．在安装过程中．上盖板未安装 ．导致曲轴箱的刚性较差 ：二是 ．轴承座孔在制造厂是用镗床一刀加工而成 ．但是在运输和吊装过程中．中间把紧螺栓很容易松动 ．造成 4个轴承座孔出现同心度偏差 ：三是，垫铁的布置位置不均．都布置在曲轴箱四周，两半箱体中间没有垫铁．由于箱体的自重较大．使得曲轴箱中部下沉b．采取的措施：松开地脚螺栓，使曲轴箱在自由状态下找水平：将两半曲轴箱体中间固定螺栓用扭矩扳手按规定扭矩把紧复位：合理布置垫铁．在曲轴箱中间接缝处两侧分别增加垫铁．将下沉处向上顶，保证水平。通过以上措施。最终实现曲轴箱找平数据达到合格标准(6)将曲轴吊装就位于主轴瓦中．在主轴颈上复查轴向水平度 ．其值不大于 O．10 mm／m．符合SH／T 3544—2009的规定 主轴瓦采用薄皮瓦时 .

由于薄皮瓦的弹性变形较大．安装时轴承盖螺栓紧固力矩必须达到要求 着色检查各主轴支撑瓦其接触面是否符合要求．塞尺检查瓦背与轴承挖窝不得有间隙(7)用曲轴张合度表测量曲轴张合度，即盘动曲轴测量曲柄之间上、下、左、右四个位置的距离并做好记录．其偏差值≤行程 X 10-40在曲轴与电机连接后还需进行复测在上述步骤完成并达到要求后．则表明曲轴箱找平找正合格．可进行其他工序2 气缸与滑道的同心度测量调整2．1 激光 同心度测量原理在 气 缸 与 滑 道 同心 找 正 过 程 中使 用 了DAMAUNI公司生产的激光同心度测量仪 D600系统，其结构和激光同心度测量原理如下：(1)激光同心度测量仪由激光发射器、激光测量单元、自定心磁性支架和主机4部分组成 (见图2)。

激光测量单元 激光发射器自定心磁性支架图 2 测量仪主要组成部件(2)在一端固定基准激光发射器．调节激光与滑道和气缸轴心线基本重合．将激光测量单元安装在自定心支架上．调整测量单元靶心高度基本为所在圆孔的半径．使其能够接收到激光(3)自定心磁性支架可以保证激光测量单元垂直于滑道的圆弧面．利用三点确定一个圆的定理．测量在同一圆弧的三个位置形成的圆心 (见图3)与基准激光的偏差．从而测量第 1点圆心位置数据 ，同理可以得到第 2、3、4点圆心 (见图 4)。

28 石 油 工 程 建 设度的影响．而采用激光同心度测量仪则无须考虑，可直接得出气缸在水平和垂直两个方向上的偏移量(精度：1 m)，并可通过打印机即时打印，作为验收依据。

(4 采用同心度激光测量系统能将气缸中心偏差控制在较小的范围内，大大减少了气缸调整的工作量．保证了气缸的安装精度，且能够有效控制活塞杆行程的跳动量。

2．4 注意事项使用激光同心度测量仪时应尽量避免由于温差造成的气流扰动．如焊接作业，如出现数值摆动大的情况．可以启用滤波功能确保读数稳定；在实施任意三点法时．为提高准确度，应尽量增大三点之间的夹角，至少应大于 20。。

3 活塞和十字头的同轴度测量调整3．1 同轴度调整理论分析在保证气缸和十字头滑道同心度和水平度的基础上．十字头的中心线与活塞的中心线若不在同一直线上．则连接活塞与十字头的活塞杆中心线必然产生一定斜度。在行程、活塞杆跳动值、杆长和中心线偏差之间满足相似三角形关系。在冷态垂直方向．十字头、活塞、活塞杆之间几何关系简化图如图 8所示．中心线偏差／活塞杆长度 =跳动值 ／行程 ，即：BC／AB=bc／ab。

，， ， ／， ，， ，， ， ，高I 活塞杆十字头 活塞，， ，， ， ，， ，， ，，1 J怔 ／／／／／／／／／／／A — — B图 8 十字头 、活塞、活塞杆之 间几何关 系在垂直方向上．需考虑以下情况的影响：f 1)工作状态下温升造成活塞和十字头产生膨胀．由于活塞与十字头的直径、材质和温升不同，膨胀值也不同．因而活塞杆的斜度会发生变化。

f2)由于卧式往复压缩机连杆和活塞杆对曲轴两侧的十字头施加的作用力合力方向不同，导致一侧十字头 (面向压缩机曲轴顺时针转动时，右侧)始终贴下滑道运行 ，另一侧十字头 (面向压缩机 曲轴顺时针转动时，左侧)始终贴上滑道运行。

针对以上情况，计算和调整活塞与十字头冷态同轴度．使之在工作状态时能够处于良好的对中状态 ．活塞杆径向跳动值 <1．5×行程 ×10～，附加交变应力达到最小程度 。

在水平方向上，热态与冷态状况对活塞与十字头同轴度偏差影响不大，因此满足活塞杆水平径向跳动值 <1．5×行程 ×10一，即可保证活塞与十字头水平方向同轴度符合要求。

3．2 同轴度测量及调整的步骤 (以一级缸为例)f 1)检查十字头滑板轴承合金层的浇铸质量，不允许有脱落、气孔、砂眼、裂纹等缺陷；检查、刮研十字头上、下滑板与滑道的接触面，使其接触均匀 ．接触面积达 50％ 以上。

(2)清洗并检查活塞、活塞环，活塞外圆表面及活塞槽面不得有锐边、凹痕等缺陷；透光检查活塞环与气缸前、中、后的贴合情况良好；检测活塞环的开口间隙及在槽内的端面间隙。

(3)活塞杆与十字头和活塞的连接 ，应按厂家规定的方法进行紧固连接 ，一般采用加热法或液压拉伸螺栓法。

(41十字头与连杆、活塞杆连接后检查十字头滑板与滑道间隙 (Ah)，十字头在滑道上前后间隙要均匀．下滑道应无间隙。

f5)测量垂直方向活塞杆径向跳动值 (be)，在活塞杆的十字头端和活塞端两处放置百分表 ，并尽可能靠近十字头和活塞，百分表应垂直放置在活塞杆顶部 ，测量整个行程范 围内的径向跳动平均值。

(6)计算十字头、活塞的半径热膨胀值。

半径热膨胀值计算公式：AR1= 1At1 r1 (1)AR2= 2At2 r2 (2)式 中 △R 、△R厂 十字头 、活塞半径热膨胀差值：、 厂 十字头、活塞线膨胀系数／℃一；△￡ 、△￡厂 十字头 、活塞温升／~C；r1、r，——十字头、活塞半径。

f7)计算工作状况十字头与活塞中心高度偏差(BC热态)。

十字头贴下滑道运动侧：因为 bc／行程 =BC冷态／活塞杆长度所以 BC冷态： (bc×活塞杆长度) ／行程第39卷第5期 石 油 工 程 建 设 29长庆油冉标准化设计技术| ● ll |赵雷亮(长庆油田分公司，陕西西安 710018)摘 要 ：长庆油田标准化设计技术是以工 艺技术定型为基础 ，利用了标准化的基本原理和方法．综合了科技发展和实践经验 文章介绍了长庆油田标准化设计的基本方法．重点分析了油气田地面工艺技术优化定型、数字化 管理和一体化集成装置等关键技术。实践表明，标准化设计技术的应 用.

不但创立了长庆油田独有的地面建设 “四化”管理模式．而且有效提升了油气田管理效率和水平关键词 ：油气田；标准化 ：设计 ：技术；效果doi：l0．3969／j．issn。1001-2206．2013．05。0090 引言长庆油田通过对已往地面建设经验的系统归纳和总结．与油气藏开发技术、地面建设条件和生产管理水平相结合，不断优化、完善、创新地面工艺技术，并对通用、典型的工艺技术进行定型，为标准化设计的开展奠定了良好基础 标准化设计技术也是长庆油田 “标准化设计、模块化建设、数字化日C热态=BC冷态 (△ l一△ 2)校验BC热态／活塞杆长度<1．5×10一 符合要求 ，否则进行调整十字头贴上滑道运动侧 ：BC冷态= (bc×活塞杆长度 )／行程BC热态=BC冷态 (△Rl+△ 2)+△h校验 BC热态／活塞杆长度<1．5 X 104符合要求，否则进行调整(8)十字头冷态调整。当BC工况不符合要求时 ．需调整十字头滑板上的垫片 ．当 BC工况为正值时．将十字头下滑板的垫片拆除并加到上滑板上：当BC工况为负值时，将十字头上滑板的垫片拆除并加到下滑板上 这样既可以调整活塞与十字头同轴度，又可以确保十字头与滑道间隙不变3．3 注意事项在对往复压缩机活塞杆跳动值的认识上．很多安装与检修人员都存在误区．不清楚往复压缩机十字头是分上、下工作的基本原理。静态时十字头中管理、市场化运作” (简称 “四化”)管理模式得以见效的先决条件 通过标准化设计从设计源头把各设计专业、管理部门、建设环节间的关系协调统一 起来。实现各方面的合理联接、配合与协调，使地面工程建设和管理的一系列活动进一步趋向简单化、通用化、程序化，做到超前准备、均衡组织、平行作业、有效协同和规模化运作．做到油气田规心高度不一样．导致活塞杆跳动值的调整方法也不同．安装时应特别注意4 结束语本文提出的压缩机安装找平找正检测调整方法 已成功应用于金陵石化 250万 t／a柴油加氢精制装置工程中新氢增压机 4M80型机组、PSA装置工程中 4M125型机组以及金扬首站 4M50型机组等卧式往复压缩机组的安装．在工期紧、安装现场施工环境复杂 、精度要求高的情况下 ．优质、高效、安全的完成了安装任务 ．确保了装置开车一 次成功参考文献：[1]Et宏光．激光同心度测量系统在检测往复式压缩机气缸与滑道同心度的应用[J]．中国设备工程，2010，(O1)：47—48.

作者 简介：张 伟 (1980一)，男 ，上海人 ，工程师 ，2002年毕业于南京工业大学机电工程专业．现从事炼油动设备安装、检 维修施 工管理工作。

收稿 日期：2Ol3-o6—13