在线客服

咨询热线

石油化工装置大型往复活塞式压缩机安装技术

作者: 赵金 李巍

  摘 要:往复活塞式压缩机是石油、石化行业中重要的动力设备,其安全性与稳定性往往影响整套装置的运行。本文就石油化工装置大型往复活塞式压缩机安装技术进行分析。
  关键词:往复活塞式压缩机;安装技术;石油化工
  一、往复活塞式压缩机的结构
  往复活塞式压缩机是通过其内部特制的传动机构,将电机的旋转运动转变成压缩机活塞的往复运动。压缩机的活塞在汽缸内往复运动就会使汽缸内形成容积差,从而实现将蒸发器内的低压制冷剂气体吸入压缩机的汽缸,并对制冷剂气体进行压缩和输送,最终确保制冷系统循环工作。
  往复活塞式压缩机把来自蒸发器的低压气体制冷剂吸入汽缸中,靠活塞将其压缩。由于活塞做功,制冷剂的压力越来越高,由低压升到高压。当制冷剂气体的压力高于排气管中的气体压力时,汽缸顶部的排气阀被顶开,汽缸内的气体制冷剂流入排气管,经冷凝、干燥、节流、降压等一系列过程转变成低温、低压制冷剂液体后,在蒸发器中吸热蒸发变为干饱和蒸汽并由回气管返回压缩机,从而完成制冷循环。当压缩机线圈通电时,电机带动曲轴旋转,曲轴进而带动连杆和活塞向下运动,此时汽缸内的压力降低。当吸气管中的压力大于汽缸内的压力时,在压力差的作用下,吸气阀打开,吸气管中的气体经吸气阀进入汽缸内,这一过程为吸气过程。吸气过程一直进行至活塞到达最低位置时结束。随着曲轴继续旋转,连杆及活塞从最低位置向上移动,汽缸容积缩小,汽缸内的制冷剂蒸汽受到压缩,气体的压力不断升高,这一过程为压缩过程。制冷剂气体经过压缩,汽缸内的压力逐渐升高,直至当汽缸内的压力大于排气管压力时,排气阀在压力差的作用下被打开,压缩后的高温、高压制冷剂蒸汽便从汽缸内不断排出,这个过程为排气过程。排气过程一直持续到活塞到达最高位置。当活塞到达最高位置时,连杆在曲轴的转动下带动活塞向下运动,此时汽缸余隙容积中还残留一些制冷剂蒸汽,这些蒸汽开始膨胀,且随着活塞的下移,汽缸内的压力和温度随之下降,此时吸气阀和排气阀都处于关闭状态。这一过程称为膨胀过程。当汽缸内压力下降到与吸气压力相等时,膨胀过程结束。
  二、压缩机曲轴箱安装技术分析
  在确保压缩器曲轴箱装置以就位于安装基础的情况下,现场作业人员首先应选取临时垫铁装置垫于曲轴箱装置底部,起到支撑曲轴箱装置的关键目的。与此同时,将曲轴箱装置上表面部位的机械加工作业面作为曲轴箱装置安装过程中找平处理的基础性参照,找平阶段的相关参数测定也应当以该机械加工作业面为基准。对于石油化工装置大型往复活塞式压缩机装置而言,曲轴箱安装水平度基准位置的测量应当按照相应的参考点与测量点。此过程当中应当特别关注这样一个方面的问题:曲轴箱安装水平度基准位置相关参数测量作业实施之前应当于放置水平仪装置(水平仪装置测量精度参数应当设定为0.02mm/l000mm)的测量表面进行彻底清洗,清洗过程当中应当选取专用清洗试剂,清洗过程当中不得以拂刮或是打磨的方式进行清洗,以此防止水平仪装置测定数据出现失误或是缺失性问题。在此过程当中将压缩机曲轴箱水平度参数设定为0.1mm/1000mm。
  与此同时,曲轴箱装置在水平测量过程当中应当充分考虑装置运行环境下的早晚施工温度差异,在安装初期找正过程当中应当确保监测作业时间间隔的有效性,以此种方式明确压缩机曲轴箱装置安装过程中的水平变化规律。在曲轴箱装置水平度及设定标高参数符合安装施工要求的情况下,现场作业人员应当展开曲轴箱装置地脚螺栓的预紧施工处理。此过程当中应当首先确保地脚螺杆装置光杆位置防腐处理的有效性,预紧施工过程中预紧作用力的给予应当按照液压终紧作用力50%的方式进行预紧处理。在预紧处理完成之后应当针对曲轴箱装置地脚螺栓部件进行灌注处理,该部件中间层为干砂原材,并结合l00mm厚度砂浆层对该部件上下部位置进行密封处理。
  三、压缩机十字头与连杆安装技术分析
  对于大型往复活塞式压缩机装置而言,十字头与活塞杆的连接处理应当在压缩机装置曲轴箱一次灌浆施工期间进行处理。特别针对锁紧螺母部件接触面位置与十字头部件连接器端面位置进行合理配研处理,确保以上两部件接触处理的均匀性。在当前技术条件支持下,压缩机装置十字头滑道部件多考虑设定为椭圆形性状,这种特殊性的性状设定使得十字头滑道部件在滑道处理的基础之上也有着自动调心处理。从这一角度上来说,薄壁大头瓦部件锁紧螺栓装置应当在连接安装作业之前进行预紧处理,预紧过程当中应当确保其预紧均匀与平衡,力矩作用力控制在1000bar参数范围之内。
  在此基础之上应安排专人针对曲轴轴瓦的轴向间隙与径向间隙参数予以复核处理,特别注意间隙参数的复核应当同时考虑最小值与最大值。完成对间隙参数的检查之后,同样应有相关工作人员正对压缩机装置活塞部件及活塞杆运行状态下的跳动情况进行详细观测,确保压缩机装置活塞表面无任何明显裂纹或是毛刺缺陷。活塞环安装完成之后应当以气缸为作业平台进行漏光处理,确保漏光弧长参数严格控制在36范围之内,与此同时确保活塞部件跳动波幅在0.1mm范围之内。
  四、压缩机曲轴箱精确性找正及二次灌浆安装技术分析
  首先,从压缩机轴箱装置的精确性找正角度上来说,精确性找正应当借助于高精度水平仪装置予以实现(水平仪装置精确度设定为0.02mm/l000mm)。曲轴箱装置横向安装水平精确性应当在轴承孔位置进行测量处理,水平偏差参数应当控制在每米0.1mm参数范围之内。与此同时,曲轴箱装置纵向安装水平精确性应当在十字头部件滑道位置前后两段进行测量处理,与之相对应的水平偏差参数应当控制在每米0.1m参数范围之内。
  其次,从压缩机曲轴箱装置二次灌浆施工技术的实施角度上来说,二次灌浆的作业时间应当确保在压缩机曲轴箱精确性找正作业完成的24h时间之内予以完成。在二次灌浆过程当中,为确保灌浆层对于压缩机曲轴箱运行机组质量支撑作业的有效性,灌浆材料应当优选环氧树脂材料(优选无收缩性的环氧树脂材料)。灌浆作业之前应当确保机组底座装置于基础清洗干净,灌浆之前应安排装置对灌浆部件进行湿润处理。与此同时,在确保灌浆作业持续性的基础之上同时进行压缩机装置机组二次灌浆与气缸装置地脚螺栓孔灌浆处理。
  最后,在确保压缩机曲轴箱地脚螺栓部件终紧处理充分完成的情况下,现场安装作业人员应当借助于气缸支撑地脚位置的螺旋式千斤顶装置完成气缸部件的最终精度找正处理。在此过程当中可以同时进行进压缩机地脚螺栓部件的灌浆施工处理,有关灌浆施工相关要求同机组二次灌浆基本需求保持一致。在此过程当中,确保压缩机装置气缸部件的纵向水平允许偏差始终控制在0.1mm范围内。
  五、结束语
  大量的实践研究结果向我们证实了一个方面的问题:在当前技术条件支持下,压缩机装置可以说是整个石油化工装置运行系统的动力来源及基础所在,特别是对于应用优势极为显著的大型往复活塞式压缩机而言,其已成为石油化工装置压缩机应用的必然性选择及发展趋势。
  参考文献:
  [1]郑海滨,李爱军.二氧化碳压缩机高压缸前径向瓦振值高的原因分析及对策[J].石油化工应用.2007(03)
  [2]陈宗华,秦云龙,梁晓刚,张亚丁,贾鹏林,许适群,周培荣.石化行业大型离心式压缩机组安全运行研究[J].化工装备技术.2005(02)
论文来源:《科学与财富》 2015年31期
转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-7157899.htm