大型螺杆压缩机安装.doc

安 装 工 法愿我的总结带给您 事业的发展 周应光1985年 2月 8日於天津碱厂前 言螺杆压缩机在石油化工、冶金等企业中，是用于原料气空气动力的大型设备。在施工过程中，正确的施工程序，合理的施工机具与人员配制。精心地组织、精心地施工。掌握好机械的相互关系与各部间隙的连锁反应，是保质保量完成螺杆压缩机机组安装的重要保证。注：（本工法的安装方式，对其它大型机组、离心压缩机组、往复压缩机组，以及其它机泵的安装可供参考）二、螺杆压缩机的工作原理及特性螺杆压缩机属容积回转式压缩机，通过驱动机（电动机或工业汽轮机）带动主动杆阳螺杆（四齿头螺杆直径630），再通过同步齿轮带动从动杆阴螺杆（六齿头螺杆直径630）同步旋转。工作时依靠螺杆表面的凸槽与机壳内壁间所形成的压缩腔客积不断变化，从而实现气体的吸入，压缩及排出，产生工艺所需压力，螺杆压缩机是一种无摩擦旋转，压缩气体干净，实用于不带油污的动力空气、氧气、二氧化碳气，制冷等工业用气。三、劳动组织以制碱工业用，LG630430/3.8二氧化碳混合气压缩机为例。驱动极为杭州汽轮机厂生产的NG25/203背压汽轮机驱动减速机，再带动螺杆压缩机的机组为例：从到货齐全，基础验收合格开始，到油循环合格，机组本体具备开车条件为止，6人，220260工时（其中不含工程技术人员，不包括原料气、蒸气，工艺配管）。人员组织如下:组长一名，负责联系指挥，组织施工，定额进度，质量安全，工时考核等；钳工2名，负责设备的清点、组对、调量、对中、油循环等；起重1名，负责设备的搬运，吊装以及配合其它工种工作；管工1名，负责本体的油系统，水系统配管，管路清洗，油循环，以及配合其它工种工作；电气焊1名，会电气焊，配合其它工种工作。注：所有参战人员，应是一个整体作业不分工种，团结协作，目标一致，安全文明。四、 机具设备1、车间桥式起重机（符合承重机组吨位重量，并具备施工使用条件）；2、电动试压泵一台（符合设备试压级别）；3、12千瓦焊机一台(氩弧焊、电焊两用机)；4、电动滤油机一台（备用510次滤纸）；5、各工种配套的常用工具；6、施工所用的消耗材料（后勤给予支持）7、建设方给予的支持；五、螺杆压缩机组的驱动类别1、LG6302-630型以电动机驱动的串连式空气螺杆压缩机，以电动机为基准基座。如图-1所示：2、LG630-430/3.8型以汽轮机驱动的机组，以减速机为基准机座。如图-2所示：六、施工工艺程序1、设备的清点与验收（建设方、供货方、施工方，共同开箱检验，与装箱单核对、数量、质量、三方共同签字验收）。2、基础验收、画线、处理（基础表皮应铲出凸凹不平的麻面、垫铁群布置）3、地脚螺栓的布置处理；地脚螺栓的埋设，一般按设计院或制造厂家的规定执行，现场一般为下面三种方式：3.1. 预埋式 土建队伍在基础整体浇灌时，已按技术要求标高、直径、将地脚螺栓提前固定，同时浇灌在基础里，这种预埋方式的地脚螺栓稳固性比较好，不易造成抽签现象（当地脚螺栓受力时，将螺栓拉出）但预埋螺栓的几何尺寸要求比较高，如果制造厂家的机加工一旦出现误差，加上土建预埋时的误差，当机组对中时，难免出现地脚螺栓与螺栓孔的抗劲现象，给机组的对中造成困难。3.2，锚板式 土建浇灌基础时，以将方形或圆形管预埋在螺栓孔位置，地脚螺栓可调空间较大，地脚螺栓更换方便，预埋时，几何尺寸与垂直度要保证，但给垫铁的摆放有点困难，垫铁不能放在靠近地脚螺栓的最佳位置。3.3，现场浇灌螺栓，设备在对中后，（基本达到精对中），确保所有地脚螺栓的高度，一般应控制在露出螺帽13扣，位置应控制在设备螺栓孔中心。如图-3-3A所示如有条件，做一套管套在地脚螺栓上。如图-3-3B所示，防止土建灌浆时，将地脚螺栓捣斜，造成地脚螺栓与设备孔的抗劲，影响机组的整体对中，待混凝土固化后，精对中前取下管套。3.4，现场浇灌的螺栓，对现场布置垫铁组群较为有利，特别是那种大径口200200及不规则的螺栓孔。首先利用临时垫铁将机组找平、对中（压缩机粗平与粗对中的好坏，是为下步精对中的进度与质量的有利保证），近似精对中后，立即灌浆、待一次灌浆快固化时（一般约24小时）将配对好的垫铁组塞入地脚螺栓两侧，将斜垫铁轻轻打紧，确保垫铁间的贴合密实，垫铁打入的长度，应留有基础收缩量的长度，如图3-1-4A确保水泥养生期，机组精平后，垫铁也基本推平，如图3-1-4B4、垫铁组群的布置处理；目前石化装置中，以及其它工艺装置中，大吨位、高精度，高转速的迴转设备安装时，垫铁与设备机座，垫铁与垫铁之间的密实接触，垫铁布置受力点。对机组的正常运行，将是极为重要的一条。4.1、垫铁组的配对一般为三块（两斜铁一平地铁，最好不超过4块）。多年来，斜垫铁的配对，一般由机加工和人工刮研来保证，虽然接触面密实，平行度也比较好，但付出了很大的时间和人力。可在实际安装中，还是经常出现不尽人意的现象，当地脚螺栓紧固受力后，有的垫铁组将出现不规则的间隙。如图-4-1-A、B、C、D而施工人员往往本着对刮研配对垫铁的信任，忽略这一点。结果带着这些问题二次灌浆，留下一个隐患：造成机座与垫铁间，垫铁与垫铁之间的接触，不是面接触，而是“线”接触，就是这些线的接触部分，将承受机组的自重，温差的热胀冷缩，运行时扭曲与振动、以及地脚螺栓的紧力，长时间的运行部分结构将出现不同程度的塑性变形。造成机组的松动，位移。这对机组的运行时极为不利的。对于大型机组，特别是对多级机组的曲线连接，机身底台板与瓦窝或主轴轴向误差，机座的自然变形等将给机座底面的水平、机组同心度、机组平行带来影响，即使垫铁窝铲的再平，垫铁组的配对刮研再好，投入了大量的人力工时，也难免出现上述几个不规则的现象，有的想依靠紧固地脚螺栓强制受力来消除这些间隙，这种方法又易造成机械变形或断裂，甚至超过地脚螺栓所承受的轴向拉力。所以我认为；垫铁窝的水平，只要保证接触点的平行即可，不必要保证太水平，目测或2mm/m水平粗检即可。斜铁的加工精度达12.5 。对研没有高点即可。5、基准基座、驱动机、主机的精平与对中5.1减速机的粗找与精平511：减速机一般为 体安装，从目前我国机加工情况来 ，都比较过关，根椐技术文件或测点部位找正找平即可，如存放时间较长，较旧的机器，侧应考虑解体检查；512：当减速机就位后，应对机体进行分项检查；A ，主副齿轮主轴部位的光洁度，圆柱度、圆锥度、椭圆度、主副齿轮水平检查一致，不能出现交叉现象。B， 主副齿轮轴瓦接触面应6090角C，轴向接触长度，应达轴瓦全长的75%，接触点均匀，瓦背接触面应达30%50%。D，瓦背瓦座底部应有0.030.07mm的轴瓦紧力间隙。E ，主副齿轮的咬合应作涂色检查，齿轮横向接触应达4550%，轴向接触面应达到75%，接触位置应符合下图5-1-1-E：F ，检查主副齿轮轴的平行误差，图5-1-1- F， A=B，最大差不超过0.03mm。如减速机的存放不当，时间过长，受环境温差的影响。造成自然变形，影响齿轮的咬齿合接触与两轴的交叉水平，如果刮研轴瓦来调整两齿轮的齿合，和两轴的平行误差，水平交叉，又增大了轴瓦间隙值，如出现上述现象时，是否考虑调整垫铁组的位置与高度，采用地脚螺栓强制受力，来保证齿轮的齿合面与主副轴杆的水平。但决不允许超过地脚螺栓的轴向拉力。当各部间隙值，结合面出现差值，不符合技术文件规定时，应综合分析，在不影响质量，不超差的前提下，寻求最合理的修正方案，取得最佳经济的效果。5.1.2减速机的精平（基准基座）A ， 以主动轴为基准，两轴颈轴向水平正反方向应确保一致如下图5-1-2 AB ，从动轴的轴向水平应依主动轴为准，出现水平度不平行时，应研究处理。从动轴两瓦的侧间隙，应用刮刀修复，确保圆滑过度一致，因机加工宽面油槽时，引起瓦面局部变形。从动轴在运转时，受主动轴上抬的一个力。从动轴在正常运转时，它是在左上方运转，如果从动轴两轴瓦侧间隙不一致,会影响主动轴与从动轴的水平交叉。影响齿轮的齿合，止推平面的接触与机组对中的误差，长时间的高速运转，导致恶性循环，将给机组带来不必要的损伤，当机组与从动轴精对中时，应考虑预留0.05mm上移量，也就是说，从动轴与主机对中时，主机联轴器应高于从动轴连轴器，当机组正常运转时，主机与从动轴将是在同一轴上运行。如图5-1-2-B所示。C 减速机的横向水平，以机壳中分面为准。如图5-1-2-C所示5.2 螺杆压缩机的检查、调整、精平与对中。螺杆压缩机出厂时，在组装台的经过总装配与间隙调整。由于自然失效，变形等因素。为明确今后的责任区分，施工人员在现场安装时，应针对图纸设计或厂家的装配尺寸进行复测，根据技术条件的要求，转子进口间隙一般控制在0.801.20，出口间隙在0，24-0，26或大于止推轴承0.080.10mm即可。 （以防止事故紧急停车时，止回阀又失灵的情况下， 机组反转，造成出口侧密封线与缸壁摩擦） 。5.2.1主机与基准座粗对中后，在地脚螺栓未紧固前，首先应对垫铁组进行无间隙检查（用0.03mm塞尺不得塞入，因为螺杆压缩机的机壳比较单薄，支腿又比较高，如图5-2-1所示，如果垫铁组配制不当，接触又不密实，当地脚螺栓紧固时。很容易造成支腿的变形，这个变形的力又很容易传到单薄的机壳上。当机组运转后，由于受到压力，温度，振动的影响，造成轴瓦升温，同时也容易造成阴阳转子的相互摩擦，转子与上下气缸的摩擦，产生严重后果，以致卡住停车。所以在此特别强调，当螺杆压缩机组（也同样适应其它类型的机组）就位粗平后，未紧螺栓前，在自由状态下，须对每组垫铁进行无间隙检查合格，为下步的安装试车创造有利条件。5.2.2 马蹄铁厚度与平行度的检查如图5-2-2所示，它的厚度决定转子进出口的间隙，它的左右差，控制轴瓦与转子轴颈的轴向同心度，如图5-2-2-A马蹄铁的上下差，控制下瓦背与瓦窝的轴向水平接触，和轴瓦的轴向水平接触，如图5-2-3-B所示在检查马蹄铁的平行差的同时，还应检查机座面与瓦紧固面不得有高点，以免影响轴瓦上下左右的接触面。5.2.3 止推环的厚薄是调整止推瓦轴向间隙的“垫片”，止推环应确保它的平行，不得有高点，止推瓦的轴向间隙，一般为0.140.16mm。5.2.4主瓦瓦背与瓦窝接触面，应做涂色检查，不得有硬点，接触应均匀，主瓦因机械加工，保证不了瓦与主轴间隙的圆滑过渡，涂色检查时，加油槽轴向部位会出现沿轴向方位的硬点线，精对中前应处理合格。 5.2.5主轴石墨环密封填料，应做间隙处理，经向间隙应符合设计要求，一般为0.130.15mm。密封压盖的装配，必须按图检查，按照左旋和右旋装配，以免影响气封的密封。5.2.6 转子出口间隙不宜过大，过大影响出口压力与打气量，过小又怕起动时，造成缸体摩擦，略大于止推轴承间隙即可，一般为0.240.26mm。或大于止推轴承0.080.10mm即可。5.2.7阴阳转子上下齿合间隙，如图5-2-7所示阴阳转子的正反旋转，是阳转子通过同步齿轮传给阴转子。由于同步齿轮的长期运转磨损，当调节阴阳转子间隙时，应考虑上间隙略大于下间隙0.020.04mm。调节阴阳转子间隙时，还必须注意以下几点：A阴阳转子凸凹面由机械加工成型的，由于加工死角和其它原因，在阴阳转子的凸凹面部位难免出现线状高点，或局部高点。如图5-2-7-A所示，为确保阴阳转子上下间隙的准确性，在确认上下转子间隙之前应对阴阳转子进行一次研磨处理，时间放在粗对中后即可进行，。将某一转子涂上红丹，给于阴阳转子各自相反的力，然后盘车数圈，清除高点，形成圆滑过渡如图5-2-7-B所示。油B 转子球面止推轴承，由于间隙和自身重量影响，静态时，它是下垂不同心的，如图5-2-7-A，当设备正常运转时，受出口压力的推力（8T）因此克服了静态时止推球面下垂的影响，确保了止推球面轴承的自动对中。可是在静态调整阴阳转子间隙时，光靠撬杠拨一下，这个力是不够的，它只是一闪间的冲击力，保证不了它的稳定性，对实测阴阳转子的上下齿合间隙时不准确，为了克服这一困难，建议在静态时，在进口侧方向，同步齿轮内侧，对称用2个M20螺栓来解决这一问题，如图5-2-7-B所示。每次螺栓顶力以监控百分表指针不再动为准。注意调整螺栓顶力时，阴阳转子的同步齿轮应处于咬合受力状态，否则对调整螺栓应从新顶力，直至合格。复测阴阳转子上下间隙到不达到理想数据时，应松开阴转子同步齿上的调节齿片，拨出对称稳钉，进行调节，转子间隙合格后，紧固调节齿片再次复查阴阳转子上下间隙，同时检查同步齿轮上小齿片与阳转子同步齿的咬合间隙，如图5-2-7-C，所示。检查时，大齿轮必须处于咬合工作状态，如齿间隙过小时，应涂色研磨小齿片，盘车检查时，应从齿轮装配样点开始，盘至样点回零点为止。如不超过技术文件要求，应对错位的稳钉孔重新铰，扩孔铰入的稳钉孔深度应一致，配孔的稳钉长度，重量也应一致，以确保螺杆转子平衡与稳定。5.2.8 机组的精平与对中当机组与驱动机从新对中时，对中偏差应按图纸和文件规定执行，如无规定，按相关规范执行，还应注意驱动轴上的偏差值（5.1.2B中的偏差值）机组对中紧固后，应再次检查转子与机壳的侧间隙，转子与底部间隙是否符合原自由状态间隙，如变化不大时，紧固大盖，再次复查对中偏差，直至合格。注：减速机、主机在清洗，调效，对中完毕后，应对机组进出口油管，进出口气管及其它孔洞应全部封闭，直至油循环合格，进气管吹扫合格方可联接开车。六、 汽轮机的安装与精平NG25/2010工业汽轮机，是杭州汽轮机厂引进西德西门子公司整套技术，自己发展制造的系列产品之一，目前我国几大碱厂压缩机的驱动机，都是采用该汽轮机，该汽轮机体积小，用气量省，运转平稳，排出的背压气2.5MPa/cm2（绝）还可供生产使用：型号NG25/20 10，额定功率2300KW正常功率2000KW，额定转速10083/r. m，跳闸转速1099011192，转速范围877210587进气压力 33/35，进气温度 400/410排气压力 2.5MPa/cm21、 NG25/20 10工业汽轮机出厂时，以车厂里进行单机空运转试车，各部间隙试车合格，本机出厂时局部采用电焊点焊封锁，前后猫抓部位，另加垫圈强制紧固，前后轴承座部位以采用顶丝将下气缸牢牢顶固，使多部件的一个汽轮机机组形成一个整体。如图-1所示因此现场安装该汽轮机时，应整体吊装、整体就位，机组对中就位时，请勿松动紧固垫圈与顶丝。2、 精对中前应检查轴瓦瓦背的接触点，瓦与轴颈的接触面，瓦口的平面，轴瓦的径向间隙应符合图纸要求。精对中时，联轴器开口间隙应根据图纸要求确定。机身的横向水平应在进气口侧轴承部位西侧确定，水平方向两侧一致即可。轴向水平以联轴器对中尺寸为准。如图-2所示当汽轮机在对中，同时又在紧固地脚螺栓时，应在轴颈上涂抹红丹，同时盘车对中找正，同时紧固地脚螺栓，也同时检查轴瓦的轴向接触面，来确认地脚螺栓与垫铁组的受力情况，因垫铁组受力不好，地脚螺栓紧固后，造成轴向误差，影响轴颈与轴瓦的接触。对中尺寸中，要考虑减速和主动轴在运转时，它有一个向右下侧的反作用力，所以汽轮机与减速机对中时，提前给留一个余量。这个量一般制造厂家提供。汽轮机精对中完毕后，应松开猫爪紧固垫圈，复查猫爪垫胀间隙。松开下气缸顶丝，在气缸两端凹槽部位，用百分表复查转子与气缸的同心度，应符合出厂技术文件要求。经反复核实，水平，对中达到技术要求后，将垫铁点焊，灌浆抹面。七、油管道配制与油系统处理大型机组，油润滑系统的清洁，对确保机组安全与正常运转是极其重要的：附属设备的验收安装应符合有关文件规定执行，安装后的设备应吹扫清理干净。管道的焊接宜采用氩弧焊打底，管道的配置按有关规范执行。管道的试压、酸洗、钝化按有关规范执行。有条件应将管道进行蒸汽或空气吹扫。油管组装时，密封垫片应选用耐油材质，垫片内径应等于管内径，进油管压力试验按文件规定执行，如无规定，一般为工作压力的1.5倍。1、 管道系统处理，多年来传统的闭路循环，工期较长，又受工艺条件的限制。机械连动部位，轴瓦部位，推力部位以及高灵敏的调速部位和保险装置部位，当调校刮研清洗完毕后，千万不要再受油循环的二次污染（因为新油管和附属设备，难免有清洗不到的死角）,由于各部间隙过小，阻力较大，流量小，很多杂质还是会残留在轴瓦、油箱等部位，还需再次开盖，甚至起抬转子抽底瓦，对轴瓦，止推瓦、油箱等部件从新清洗组装，要知道，每拆卸一次难免给机组带来损失，多拆卸一次，多增加一次危险，也耽误时间，浪费材料又浪费工时。因此油系统的洁净，是确保机组正常运转与安全是极为重要的，面对上述的几种现象，我建议采用体外循环。如图-1所示。2、油循环的目的和结果 油循环本身就是对油系统进行一次全面地超负荷考验，考核油泵自身的工作性能，最高压力最大流量，油泵的安全装置，断油、低压保护等装置，为下一步机组的正常运行，给于有利的技术保证。 油循环也是对油冷器，管道联接口、过滤器、油切换器、阀门的清洗与考核。3、油箱、高位油箱在安装前应作盛水负荷试验，油箱液面的泄漏检验。4、在油箱底部排污口处，接一临时管，通过滤油机连续过滤，将沉积在油箱底部的残渣抽出过滤，过滤后的油再注进油箱，如下流程图7-9所示油箱循环过程中，在油箱底部排污口处，是最脏的沉淀部位，增加一套过滤装置，加速油系统的清洁度，缩短油洗周期，到油分析达标合格，一般7-10天即可完成。5、油泵起动前，先将滤心全部抽出，油运开始后，提高上限压力，加大流速，加大流量，油循环中，应反复将油加热（不超过70），冷却，同时用木棒反复不断撬打油管道，使依附管壁等部件上的残留物，在冷热变化与振动中，脱落冲洗下来。6、在油循环清洗中，滤油机的滤纸应经常更换，加速对循环油的过滤作用。 7、在一次油循环冲洗管道完工后，应对切换器，滤网、油箱进行一次彻底清洗，并用面团处理，回装滤心，回装新油；8、更换后的新油应再次循环检查，眼睛观察切换器过滤器上没有硬质颗粒物，允许有少量的纤维物，化验检查，灰份、水份、杂质应符合本油质规定，干净的油，滤网前后是没有多大表压差的。9、油循环的启动时间，应在上油管线和回油管线完工，设备清洗完毕即可以进行，不必要等主机完工，传统的安装工艺都是先主机后附机（特别是在施工人员较少的情况下），甚至对附机油循环系统的设备不太重视，清洗工作也不太仔细彻底，其后果是比较耽误时间，有的机组油循环冲洗竟达2-3个月，严重拖延工期。如果施工准备工作一开始，先考虑附机，油系统设备，合理的组织施工，油系统管线完工具备油循环时，主机也已进入施工高潮，那么油循环清洗时间，可在主机施工中同步进行，当油循环正常运行后，有人兼管照顾进行即可，可省去较多人力工时，人员也可统筹其它安排，又整体提高了机组安装进程。如果工作安排和组织得当，机组的检测，组对直至安装完工，油系统清洗工作也全部完工，整体机组也就可望具备开车条件，此时将油循环合格后的进回油管，与封闭的主瓦及其它进油部位口连接，具备开车。八、 机组运转的注意事项1、汽轮机的驱动暖机与运转，当汽轮机蒸汽从旁路进入汽机后，汽轮机开始缓慢启动，随着蒸汽的不断升高，主气管、汽轮机的温度也在不断升高，同时也在不断的膨胀，此时应随时观察汽轮机猫爪的膨胀垫圈，和球面垫圈，当主蒸气管热膨胀点不合适，支撑点、吊卡不合适时，这个热变的膨胀力，将直接传给单薄的汽轮机上，将影响汽轮机猫爪球面垫圈的滑动间隙，导致汽机受力变形产生严重后果，当汽机猫爪出现异常时，应停止升压升温，调节进气管或出气管支吊架，直至合格为止（