離心式壓縮機(jī)進(jìn)出口接管無(wú)應(yīng)力施工要點(diǎn)分析

江祥軍

（中國(guó)化學(xué)工程第七建設(shè)有限公司瀘州分公司，四川瀘州 646300）

0 引言

離心式壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)，通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的葉輪對(duì)被壓氣體做功，使擴(kuò)壓通道內(nèi)氣體受到擴(kuò)壓作用，以提升氣體的壓力。二十一世紀(jì)以前，通常適應(yīng)中低壓力，隨著社會(huì)的快速發(fā)展，離心式壓縮機(jī)也獲得了更加廣泛的應(yīng)用。在離心式壓縮機(jī)進(jìn)出口接管無(wú)應(yīng)力施工過(guò)程中，需要加強(qiáng)對(duì)法蘭平行偏差的控制，避免間隙過(guò)大或過(guò)小，這樣壓縮機(jī)工作時(shí)才不會(huì)受到應(yīng)力的影響，確保了施工的順利完成。

1 離心式壓縮機(jī)進(jìn)出口接管無(wú)應(yīng)力施工的要求

安裝離心式壓縮機(jī)進(jìn)出口接管組，通常按照配圖與說(shuō)明書(shū)進(jìn)行，同時(shí)要確保各機(jī)組內(nèi)能夠正確安裝。安裝中要保持機(jī)內(nèi)的清潔，同心度要滿足相關(guān)技術(shù)文件和施工驗(yàn)收規(guī)范要求。我國(guó)在上世紀(jì)70年代已經(jīng)開(kāi)始生產(chǎn)離心式壓縮機(jī)，主要應(yīng)用于石油化工廠和大型化肥廠，通過(guò)引入高性能、中高壓力的離心式壓縮機(jī)，積累了大量的經(jīng)驗(yàn)。在學(xué)習(xí)并借鑒先進(jìn)技術(shù)以后，提升了對(duì)離心式壓縮機(jī)的研究、設(shè)計(jì)與制造等能力?，F(xiàn)代離心式壓縮機(jī)對(duì)機(jī)組安裝質(zhì)量控制作出了合理設(shè)計(jì)，同時(shí)機(jī)體設(shè)計(jì)逐步涉及到配管、儀表和土建等方面[1]。對(duì)安裝設(shè)置進(jìn)行接管無(wú)應(yīng)力，能夠避免機(jī)組受到配管的附加應(yīng)力，將影響機(jī)組正常運(yùn)行的不利因素排除。具體要求為：在安裝離心式壓縮機(jī)油、水、氣管道時(shí)，必須按GB 50235—2010《工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范》要求，同時(shí)油管線焊接接頭要旋轉(zhuǎn)氬弧焊打底，回油管線要坡朝油箱，坡度保持在4%左右，并對(duì)管道采取酸洗和鈍化處理，之后通過(guò)壓縮空氣吹干，再將管口封閉好。管道和機(jī)器進(jìn)行連接的過(guò)程中，需要嚴(yán)格監(jiān)測(cè)機(jī)殼與聯(lián)軸器位移變化情況，確保機(jī)殼位置位移量＜0.05 mm，聯(lián)軸器徑向位置＜0.03 mm。

2 離心式壓縮機(jī)進(jìn)出口接管無(wú)應(yīng)力施工要點(diǎn)

2.1 工程概況

工程使用型號(hào)DA350-61的離心式壓縮機(jī)，結(jié)構(gòu)形式為單軸，氣量m3/min，吸氣壓力0.097 MPa，出口壓力0.72 MPa，轉(zhuǎn)速為8656 r/min，軸功率2019 kW，進(jìn)出口與壓縮機(jī)用水平方向的管線連接。

2.2 垂直方向管線無(wú)應(yīng)力安裝

（1）接管施工順序。按圖1進(jìn)行垂直立管安裝，封閉管段1是3#焊口到立管法蘭的管段，2#，3#采用同心異徑管，和上部直管段完成了預(yù)制。封閉管段2是3#焊口到6#焊口的管段，將垂直90°和水平 45°的 2個(gè)彎頭進(jìn)行連接，再連接到水平管段上，4#，5#焊口均需要提前預(yù)制好。自由管段是6#焊口到其他水平管段的管線。3#，6#焊口選擇連頭固定口，采取先封閉管段1，后封閉管段2的安裝順序，再將3#焊口焊接好后，再對(duì)6#進(jìn)行焊接。

圖1 垂直管道單線示意

（2）安裝封閉管段1的管道。采用常用施工方式，即進(jìn)行支架、吊裝和組對(duì)，先找正法蘭螺栓孔的中心，再把銷釘安裝好，并做好定位。使用連接螺栓，讓管道法蘭和離心式壓縮機(jī)進(jìn)出口法蘭臨時(shí)連接起來(lái)，發(fā)揮出螺栓對(duì)中導(dǎo)向的作用[2]。之后在支撐墊鐵上對(duì)立管段進(jìn)行就位，適當(dāng)調(diào)整墊鐵，讓法蘭之間的間隙保持3 mm，不平行度＜0.1 mm，同時(shí)螺栓孔中螺栓可以自由松動(dòng)。完成找正以后，通過(guò)電焊對(duì)墊鐵作出一定調(diào)整，于支撐架上固定好立段管。

（3）安裝封閉管段2的管道，并焊接3#焊口。在安裝封閉管段2之前，要按照封閉管段1的基準(zhǔn)，在預(yù)組對(duì)以后，將組對(duì)焊口調(diào)整好，控制6#管線口組對(duì)間隙在3 mm左右。因?yàn)樵?#焊接口焊接時(shí)會(huì)發(fā)生變形的情況，這樣6#焊接口組對(duì)受到影響，所以在6#焊口組對(duì)過(guò)程中，下方必須留下2 mm左右的錯(cuò)邊量，水平上要對(duì)齊，不能有錯(cuò)邊量。在6#焊口組對(duì)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以后，要開(kāi)展3#焊口的組對(duì)、電焊和焊接等施工。安裝好彈簧支架以后，通過(guò)調(diào)整負(fù)載值，使其處于設(shè)計(jì)規(guī)定值，并在完成管線組對(duì)焊接保溫后，需要再次調(diào)整負(fù)載值。

（4）6#焊縫組對(duì)焊接施工。將4個(gè)百分表安裝在離心式壓縮機(jī)機(jī)座位置，對(duì)軸向與橫向的位移進(jìn)行測(cè)量，其中有2個(gè)百分表對(duì)聯(lián)軸器同心度的變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)。要對(duì)電焊6#焊口進(jìn)行定位，用彈簧支架將立管段支撐起來(lái)，便于之后的調(diào)整。在6#焊口施工焊接的過(guò)程中，需要安排2名焊工一起進(jìn)行交錯(cuò)、對(duì)稱焊接，通過(guò)調(diào)整焊接電流與速度，確保其相同。焊接時(shí)要加強(qiáng)對(duì)離心式壓縮機(jī)的檢測(cè)，主要為法蘭平衡度以及縱橫中心對(duì)中度，確保定位螺栓始終保持松動(dòng)狀態(tài)。

（5）連接立管段和離心式壓縮機(jī)的法蘭。需要對(duì)全部管線執(zhí)行保溫措施，將支架負(fù)載值調(diào)整在合理范圍內(nèi)，防止超出相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。將一塊法蘭墊片放在法蘭中間處，讓支架處于合適的位置，讓法蘭和墊片都均勻貼合狀態(tài)，防止彈力數(shù)值發(fā)生變化[3]。要以對(duì)稱交錯(cuò)的方式緊固法蘭連接螺栓，之后對(duì)機(jī)組聯(lián)軸器同心度進(jìn)行檢測(cè)，保證壓縮機(jī)承受接管無(wú)應(yīng)力，這樣機(jī)組聯(lián)軸器同心度不變化才不會(huì)受到接管帶來(lái)的影響。

2.3 水平方向管線無(wú)應(yīng)力安裝

（1）管道組對(duì)。只有正確安裝離心式壓縮機(jī)，才能讓進(jìn)出口管道配管安裝質(zhì)量得到提升，在管道組對(duì)和焊接施工結(jié)束以后，要采取有效措施，避免機(jī)組承受到其他的附加外力，這樣離心式壓縮機(jī)運(yùn)行才更加平穩(wěn)和安全。圖2為水平管道安裝的情況，封閉管段是 4#焊口到管道法蘭的管段，自由管段是4#焊口到其他設(shè)備的管道。對(duì)封閉管段采取找正和找平固定等方法后，后續(xù)安裝工作方可開(kāi)展，先將自由管段安裝好，再對(duì)封閉管道進(jìn)行安裝。

圖2 壓縮機(jī)水平管線單線示意

（2）管道焊接。在選擇封閉管段最后的組對(duì)焊接焊口時(shí)，需要確保焊接應(yīng)力直觀、靈敏的影響機(jī)組，且便于將附加外力控制在合理范圍內(nèi)，所以選擇4#焊口。在管道焊接組對(duì)結(jié)束后，可以避免管道為離心式壓縮機(jī)帶來(lái)預(yù)應(yīng)力。在連接工藝管道和機(jī)組之前，需要分別對(duì)各自管道應(yīng)力狀況進(jìn)行檢查，確保其法蘭間隙和中心偏心值能夠滿足相關(guān)規(guī)定。配管過(guò)程中將壓縮機(jī)法蘭作出基準(zhǔn)，按照正確的方式測(cè)量，這樣獲得的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，接下來(lái)全面考慮配管打磨和焊接收縮量余量。在點(diǎn)焊結(jié)束以后，撤除臨時(shí)支撐，再次對(duì)離心式壓縮機(jī)法蘭和配對(duì)法蘭的同心度與平行度進(jìn)行測(cè)量[4]。在管道焊接之前，將百分表安裝在壓縮機(jī)軸端的徑向與軸向上，在正式焊接管道的過(guò)程中，以對(duì)稱交錯(cuò)的方式焊接進(jìn)出口管道。焊接焊口的過(guò)程中，需要全程監(jiān)控壓縮機(jī)法蘭和配對(duì)法蘭的同心度與平行度，焊接結(jié)束以后，用液壓扳手緊固螺栓，螺栓緊固力矩要符合供貨商的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 施工效果評(píng)價(jià)

總結(jié)離心式壓縮機(jī)進(jìn)出口接管無(wú)應(yīng)力施工要點(diǎn)，包括垂直和水平方向的焊接無(wú)應(yīng)力施工方法。通過(guò)對(duì)無(wú)應(yīng)力接管施工技術(shù)應(yīng)用，可以讓垂直和水平方向管線組對(duì)、焊接以及應(yīng)力得到有效控制，這樣可以減少為壓縮機(jī)組造成的不利影響。通過(guò)以上施工方法，有效防止了應(yīng)力對(duì)壓縮機(jī)造成的作用，讓機(jī)體保持在固定位置上，并控制了聯(lián)軸器同心度，機(jī)組振動(dòng)幅度在規(guī)定范圍內(nèi)，并有效解決了軸承溫度過(guò)高的問(wèn)題。這樣離心式壓縮機(jī)組安裝質(zhì)量方可更高，在整體試車過(guò)程中，機(jī)組所有性能數(shù)據(jù)符合相關(guān)規(guī)定。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著離心式壓縮機(jī)安裝在動(dòng)設(shè)備領(lǐng)域受到了越來(lái)越多的關(guān)注，其進(jìn)出口接管無(wú)應(yīng)力施工也變得更加重要。在離心式壓縮機(jī)進(jìn)出口接管無(wú)應(yīng)力施工中，要加強(qiáng)對(duì)垂直、水平方向管線組對(duì)和焊接的控制，保證離心式壓縮機(jī)的安裝質(zhì)量。

［1］方佳浩.離心式壓縮機(jī)進(jìn)出口配管無(wú)應(yīng)力施工分析［J］.南方農(nóng)機(jī)，2017（5）：136-137.

［2］許幸發(fā).探析離心式壓縮機(jī)故障原因分析及處理措施［J］.化學(xué)工程與裝備，2016（11）：134-135.

［3］王文超.離心式壓縮機(jī)振動(dòng)故障分析與安全運(yùn)行［J］.中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2016（16）：62-63.

［4］宋帥.淺析典型離心式壓縮機(jī)的管道設(shè)計(jì)［J］.石油化工設(shè)計(jì)，2015（4）：40-42.