合成气压缩机组检修规程.doc

合成气压缩机组检修规程1 总述 本规程适用于年产30万吨合成氨装置的合成气压缩机组(k1850/st1870)的检修维护。该机组由美国德莱瓦公司（delaval）设计制造，由高压背压式透平(st1870)和高压缸(9bl26)以及低压缸(9b26)压缩机串联组成，高低压缸分别位于透平排汽侧和进汽侧。1.1 结构简介1.1.1 压缩机 压缩机高低压缸均为筒形结构，由水平剖分的内缸和圆形外缸组成。拆除非联轴节端盖后即可拉出整个内缸。拆除内缸上半部分后即可吊出转子。高低压缸转子均由9级叶轮顺流式布置组成，叶轮均为闭式焊接叶轮， 止推盘和轴配合处有键并用锁紧螺母定位锁定。轴端密封均为浮环油膜密封，浮环密封所需的密封油气压差由高位槽油位控制。机组联轴节均采用挠性膜片式联轴节，联轴节毂盘液压装配拆卸。压缩机径向轴承均为可倾瓦轴承，止推轴承为双面金氏伯雷轴承。高低压缸均由挠性支撑板支撑并允许热膨胀。机组防喘振系统调节器为美国3c公司提供。1.1.2 汽轮机 驱动合成气压缩机的透平为2级冲动式背压汽轮级， 前后端均由挠性板支撑，保持机组在所有操作条件下对中良好。壳体支撑处于环境温度下保持壳体和转子在垂直方向上对中良好，高压侧挠性板保持透平高压侧横向对中，但允许轴向膨胀；低压侧挠性板支撑和下壳体用键定位并用螺栓连接，保持壳体轴向膨胀定位(死点)但允许壳体横向膨胀。整个透平缸体为双缸体设计。汽轮机径向轴承为可倾瓦轴承；止推轴承为金氏伯雷轴承，但止推轴承主副推力瓦块分别位于径向轴承两侧，径向轴承的轴承壳体兼作止推轴承基环轴向定位件，与轴为一整体位于径向轴承两侧轴上的凸台侧面为推力面直接向瓦块传递推力。透平转子的轴和轮毂为一整体锻件，轮盘上钻有平衡孔。叶片顶部和围带为铆钉连接，叶片叶根型式为枞树型。透平转子上每级组装后都要分别做静平衡和动平衡。机组所采用的调速器为伍德瓦德 505电子调速器。1.2 主要部件结构及材质： 表1： 压缩机主要部件材质缸体型号低压缸9b26高压缸9bl26汽缸型式垂直剖分垂直剖分材料astm-a266 cl4astm-a266 cl4叶轮型式闭式闭式材料hy-100hy-100轴套材料410-ss410-ss轴材料aisi-4145aisi-4145密封级间密封软梳齿flvorosint软梳齿flvorosint轴端密封浮环密封浮环密封径向轴承型式可倾瓦块可倾瓦块材质钢锡基巴氏合金钢锡基巴氏合金止推轴承型式双面金氏伯雷双面金氏伯雷材料钢锡基巴氏合金钢锡基巴氏合金隔板材料铸铁/钢铸铁/钢平衡盘材料hy-100hy-100表2 汽轮机主要部件材质部件名称材料缸体上缸体a217. gr wc9下缸体a217.wc6叶片aisi422喷嘴a276.type 405轴a470.class.8轮毂a470.class.8蒸气室a217. gr wc9隔板a204.grade b喷嘴环a182.f22围带aisi type 422调速阀aisi 422 w.f22 司太立表面堆焊汽封加铅的镍铜锌合金2 设备工艺用途及主要设计参数、主要监视仪表2.1 设备工艺用途压缩机组低压缸将自17工段氮洗装置来的新鲜合成气(5.07mpaa，30)压缩后冷却至36.6，然膈进入高压缸压缩至12.8mpaa后和来自18工段合成装置返回循环气混合在高压缸循环段压缩至14.01mpaa送至18工段合成装置。驱动合成气压缩机的高压背压式透平从s1蒸汽管网吸汽(10.mpaa，520)作功后其排汽(4.3mpaa)直接进入全厂的s2蒸汽管网供s2管网上的其它用户使用。2.2 主要性能参数压缩机及蒸汽透平主要参数见表三、表四。表3 合成气压缩机高低压缸主要性能参数低压缸9b26高压缸9bl26一段二段三段叶轮个数99介质氢氮气氢氮气正常入口分子量8.528.528.52正常入口温度30236.645.1正常入口压力(绝压)5.07 mpa8.368mpa12.812mpa正常出口压力(绝压)8.491 mpa12.812 mpa14.01mpa正常出口温度92.390.854.9正常入口重量流量kg/h4185541855179509正常入口容积流量110049nm3/h110049nm3/h455924nm3/h正常转速 rpm113251132511325最大连续转速 rpm120751207512075多变能量头 j/g171.9145.527.4多变效率 %77.473.376.7第一临界转速rpm40003600第二临界转速rpm1600015000叶轮外径mm346.7346.7412.8叶轮周速 (mcs时)219.4m/s219.4m/s261.2m/s叶轮处轴径mm133.4133.4158.8平衡盘面积cm2216.0271.0止推轴承面积cm280.6580.65最小叶轮出口宽度mm10.777.19缸体设计压力mpaa10.415.0缸体水压实验压力15.6mpaa22.4mpaa缸体设计温度177177入口管尺寸inch8812入口管等级900lb rf1500lb rtj1500lb rtj出口管尺寸inch812出口管等级900lb rf1500lb rtj转向(自透平进汽端)cwccw转子重量kg258295表4 蒸汽透平主要性能参数 设备名称合成气压缩机驱动透平制造厂delaval tuebine division型号gj-mv-nc级数2额定工况下功率kw8148kw转速rpm11500rpm汽耗率kg/kw.hr18.72主汽阀流量kg/hr152530进汽压力/温度1.10.15mpaa 520+5排汽压力4.34mpaa 最高排汽温度420第1临界转速rpm7400rpm第2临界转速rpm13280rpm旋转方向(自进汽端看)ccw调速器型号woodward 505汽缸型式水平剖分上缸盖重量kg4450转子重量kg475总重kg12340进汽法兰规格10 1500lb rtj排汽法兰规格12 600lb ff2.3 设备主要监视仪表 合成气机压缩组有较完善的仪表以监视机组的机械运行参数(轴承温度、 轴振动和轴位移)以及工艺运行参数(进出口压力、温度及流量)。 轴振动和轴位移采用美国本特利.内华达公司的3300系列仪表。 轴位移监视对每个转子配置两个轴位移探头。对轴承温度、轴振动和轴位移都设有停车联锁。该机组防喘振系统调节器为美国ccc公司提供，保证机组运行在安全工况范围内。机组采用505电子调速器控制并监视机组的转速。3 设备拆装程序3.1 检修前准备工作3.1.1 检修前必须确认工器具(特别是专用工具)、备品备件、消耗材料齐全， 确认检修图纸准备好并指定好专人负责检修期间的专用工具管理。3.1.2 压缩厂房防爆区起吊机具检验合格。3.1.3 检修前必须对检修人员进行安全教育，同时必须进行方案交底、说明， 以便充分理解检修方案、检修内容，并使之在检修过程中严格按照方案检修。3.1.4 检修项目应由检修负责人会同生产工艺负责人一起在现场确认， 并填写检修任务书。3.1.5 检修前生产工艺负责人必须亲自对断汽、断电、排放、置换、 隔离以及安全防护措施进行检查，并签署设备检修移交手续。3.1.6 确定好主修人员、技术负责人及工艺方面的配合人。如果外单位检修， 检修公司及车间还应指派设备检修配合人员。3.2 检修用主要专用工具及需更换的主要备件3.2.1 检修用主要专用工具3.2.1.1 联轴节毂盘拆装液压专用工具有三套：1)pj-5027d用于拆卸低压缸联轴节毂盘，工具名称见图纸。 2)cg-4015bm用于拆卸透平联轴节毂盘，工具名称见图纸。 3)pg-5027ad用于拆卸高压缸联轴节毂盘，工具名称见图纸。3.2.1.2 液压泵组件：cg-4015bk3.2.1.3 轴承及浮环密封组件拆装专用工具： 1)cg4015rd：高压缸 2)cg4015rg：低压缸3.2.1.4 内缸抽装专用工具： 1)cg4015rc：高压缸 2)cg4015rf：低压缸3.2.1.5 汽轮机汽缸中分面及调速汽门汽室大盖螺栓螺母拆装用加热专用工具。3.2.2 大检修前需准备的主要备件 总的来说，德莱瓦提供的备件清单中(详见合成气压缩机组资料1/3卷中第7 部分)标有st和lt的备件以及转子备件都是必需的。但对于具体的、 有针对性范围的大修而言，仅需准备其中的一部分备件就够了。但对下列备件应予以特别注意： 1)o型环类：这包括联轴节毂盘处、联轴节拆卸用专用工具上、 浮环密封处、缸体两侧端盖和外筒体配合处、内筒体和外筒体配合面处、末级扩压器隔板和端盖处的o型环(低压缸由于结构上的原因，上述有的位置没有o型环)。这些地方o 型环的数量及编号详见组装图，值得指出的是低压缸和高压缸浮环密封对应部位的o 型环完全一样，可互换。 2)轴承类：径向轴承和止推轴承成套瓦块，包括轴承处油封备件及止推轴承调整垫片。 3)密封：轴端浮环密封和级间梳齿密封以及二者之间的壳体梳齿密封、浮环密封轴套锁紧螺母处密封件。 4)转子：针对运行过程中从tdm 监测判断可能有重大缺陷或其它问题的转子必须确认备用转子处于可更换的状态。3.3 拆卸程序3.3.1 压缩机3.3.1.1 拆卸之前首先确认缸内及管线中的工艺气体排放、置换干净并分析合格，指定位置插入盲板。3.3.1.2 拆除各有关仪表探头等，注意保护好仪表连线和接头等。3.3.1.3 拆除妨碍检修的油、气及仪表管线，封好开口并做好标记。3.3.1.4 拆除联轴节护罩，拆卸联轴节中间接筒，螺栓成对放置并做好复位标记。3.3.1.5 复查对中(单表法)，并检查联轴节挠性膜片有无疲劳裂纹； 测量两毂盘端面之间距离(推力盘紧靠工作面，两个缸)。3.3.1.6 用液压专用工具拆卸压缩机侧联轴节毂盘，拆前测量好毂盘位置(轴向)，同时记录毂盘和轴配合的径向位置。3.3.1.7 拆止推轴承支架端盖等，测量推力间隙。3.3.1.8 拆推力轴承主止推瓦，测量并记录止推盘端面跳动和转子半窜量， 拆副止推瓦，测量记录转子总窜量。3.3.1.9 用专用工具拆径向轴承。径向轴承间隙测量采用抬瓦法。 瓦背紧力测量采用直接测量法，即为轴瓦壳外径和轴承座(缸体端盖内孔)孔径之差。 3.3.1.10 用专用工具拆卸浮环密封，并测量壳体梳齿密封和轴相对位置。3.3.11 拆缸体非联轴节侧端盖，测量内缸体相对位置。( 拆端盖前高压缸拆去剪切环；低压缸拆缸头螺栓)。3.3.1.12 抽出内缸(按照德莱瓦提供的图纸)。注意测量内缸轴向长度，装复时复查应无误。3.3.1.13 解体内缸，拆中分面螺栓，吊开上半缸体，然后从下半缸体中吊出转子，置于可靠支架上。3.3.2 透平3.3.2.1 拆透平保温，拆电液转换器接线(505送来的信号线)。3.3.2.2 见3.3.1.23.3.1.5。3.3.2.3 测推力间隙，测径向轴承间隙，测瓦背紧力。3.3.2.4 拆副推力面止推瓦块及调整垫片后，移动转子测量第1级叶片和喷嘴端面之间间隙。3.3.2.5 拆主推力面侧止推瓦块及调整垫片，测量转子窜量， 之后将转子移放置在1/2窜量位置。3.3.2.6 记录调速阀叉臂弹簧处螺栓露出高度后，拆螺母， 然后拆油动机和叉臂连接销子。3.3.2.7 用加热法拆透平中分面螺栓螺母。3.3.2.8 安装起吊导杆及吊具，用顶丝微微试项上汽缸。 检查中分面无异常后，缓慢上吊缸盖。注意起吊过程中上缸盖处于水平位置，最后将上盖放置( 中分面朝下)在枕木上。3.3.2.9 用专用工具(加热法)拆调速汽门汽室大盖螺帽， 吊出大盖及调速提板阀组件。3.3.2.10 将上盖倒置(使中分面向上)放在枕木上以检查中分面及汽封状况。3.3.2.11 拆内缸水平中分面螺栓，拆内缸上半壳体与汽室的连接螺栓后，吊出内缸上盖。3.3.2.12 确认径向轴承上半部分拆除后，拆内汽室处轴端汽封，固定汽室和转子相对不运(专用工具)，吊内缸汽室及转子(整体吊)。3.3.2.13 抽出下部壳体隔板。3.3.2.14 将转子从内汽室中抽出来，注意放置转子的支架支承处应垫原软垫且支承处不能位于轴承轴颈及探头监测表面处。3.4 回装程序3.4.1 压缩机 压缩机回装程序与拆卸程序3.3.1相反，但需注意下列问题： 1)将转子放入内缸下半部分中时，必须检查叶轮和扩压器对中情况，轴向对中尺寸要求见组装图上标注的数值。此外还要记录轴端面和第1 级隔板端面的距离作为转子和内缸体相对位置的参考尺寸，并测量动静部分轴向间隙至少为3.18mm。 2)内缸上半部分就位后必须检查并确信轴端面和第1 级隔板端面的距离未变化。 3)安装平衡环密封(此密封安装在末级扩压器隔板上)必须符合组装图上的要求。 4)安装联轴节侧缸体端盖、内缸插入、非联轴节侧端盖安装之前必须分别记录转子和已安装的静止部件之间的相对位置，并和拆装时数据作比较。 5)应将组装时转子的轴向位置和推力间隙(止推轴承)和拆时数据相比较。如果偏差较大，应首先检查原因。若确信一切无误时，可在保证1)中所测数据前提下调整止推轴承处垫片，保证推力间隙即可。3.4.2 透平 回装和拆卸程序相反，但应注意下列问题： 1)转子、轴承、联轴器、隔板、汽封、调速汽门和内、外缸体均已按各质量标准和检修技术要求进行了清洗和检查，存在的缺陷已经消除并记录。 2)所有部件和进出口管以及缸体导淋等均已检查吹扫。 3)待安装备件的质量符合要求。 4)缸体扣盖前确认缸内无异物，且中分面密封胶符合质量要求。 5)回装过程中应检查和调整转子在汽缸内的总窜量和与第1 级喷嘴间间隙、止推轴承间隙及调速汽门连接后的冷态间隙和总行程等。3.5 调试程序 参见设备维护检修规程五大机组部分中工业汽轮机检修调整技术规范有关103-jat的相关部分内容， 相关技术数据参见渭河化肥厂合成气压缩机透平组装图。4 主要部件及部位的检修技术要求和标准 主要部件的检修技术标准参见所附的检修数据表，除此之外，还应注意下列要求：4.1 转子吊起放置后应先宏观检查转子表面及流道状况， 然后清理并进行无损检测，必要时(当运行中振动增大而原因不明)应作轴颈测振部位的电气偏差检查备用转子使用前一定要先确认其平衡状态。透平转子结垢要清理干净。透平转子铆钉要进行超声波检测。4.2 轴承：瓦块上的巴氏合金是否磨损，是否有裂纹、划痕、脱层及烧伤缺陷等；止推轴承基环及径向轴承瓦壳是否完好；上下水准块检查。4.3 联轴节：检查螺栓、螺母丝扣是否完好，螺栓有无局部缩颈、伸长， 膜片有无疲劳裂纹，中间接筒检查完好，联轴器的螺栓作磁粉探伤检查。4.4 密封：对级间密封、汽封直观检查磨损脱落、损伤情况， 测量所有密封处间隙(包括油封)，必要时更换。 对浮环密封每次检修时都要更换其o型环，注意数量和位置。 浮环内圆表面应无划痕、沟槽、裂纹、脱层、磨损及嵌入金属颗粒等缺陷。若有轻微划痕，在径向间隙不超差的情况下，允许修平使用，否则必须更换。浮环无轴向变形，且其轴向端面平整、均匀、光滑。4.5 缸体内件：缸体中的内件(隔板、喷嘴等)表面在清理后应做无损检查， 清理前应先做直观检查。隔板中分面应光滑、平整、无冲刷沟槽，此外与通流部分轴向间隙发生较大变化时，应检查隔板是否变形。喷嘴部位除作宏观检查外，还应进行无损检测。4.6 缸体：全面对缸体做直观检查，然后进行必要的清理，必要时进行无损检测，当缸体内表面有裂纹且深度较浅时，允许打磨消除，否则打磨后必须进行补焊修复。5 检修安全注意事项(包括需加盲板位置)5.1 机组交付检修前，凡应进行排放、置换、分析和加盲板时， 应严格执行安全规程规定，并经工艺确认机组具备检修条件(汽缸温度等符合要求)。5.2 扣盖及管口复位应经各方确认后进行。5.3 拆卸有些部件需使用专用工具时，必须使用专用工具，实行文明检修。5.4 零件拆卸前按其相互部位及相关尺寸做好记录和标记，回装