石油化工中往复式压缩机组安装技术

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王小慧

兰州寰球工程有限公司 甘肃省兰州市 730060

摘要

往复式压缩机组是石油化工生产中的核心动力设备,主要承担工艺气体(如氢气、天然气、裂解气)的增压与输送任务,其安装质量直接决定机组运行稳定性、使用寿命及生产安全。本文对石油化工中往复式压缩机组安装技术进行研究。研究旨在为石油化工领域往复式压缩机组的规范化安装提供技术参考,助力降低机组运行故障风险,保障生产连续稳定。


关键词

石油化工;往复式;压缩机组;安装技术

正文


引言

往复式压缩机作为一种容积式压缩设备,因其高压比、多级配置及适应复杂工况的能力强而被广泛应用于化工行业中的气体增压、脱水、净化等关键工序。然而,该设备在运行过程中会产生显著的压力脉动与机械振动,若安装不精确,可能导致管路疲劳破裂、十字头及连杆加速磨损,甚至引发安全事故。

1石油化工中往复式压缩机组安装特点

①设备精密性要求高,精度控制难度大。往复式压缩机组的核心工作原理是通过曲轴、连杆带动活塞在气缸内做往复运动,实现气体压缩。这一过程对部件配合精度要求极高:例如,曲轴与连杆的轴承间隙需控制在0.05-0.15mm,气缸与活塞的配合间隙需根据介质特性与温度工况精确设计(通常为0.1-0.3mm);同时,机组整体水平度偏差需≤0.05mm/m,轴向与径向同心度偏差需≤0.02mm。若精度超出允许范围,会导致运动部件局部受力不均,引发异常振动(振动速度超6.3mm/s即需停机调整),加速部件磨损,缩短机组寿命。②介质与环境特殊,密封与材质适配严格。石油化工场景中,往复式压缩机组输送的介质多具有易燃易爆(如氢气、乙烯)、强腐蚀性(如含硫天然气)特性,且运行环境温度波动大。这对安装提出两大特殊要求:一是密封性能把控,气缸端面密封、活塞杆填料密封需选用耐介质腐蚀、耐高温的材质(如柔性石墨填料、聚四氟乙烯复合材料),且安装时需确保密封件压缩量均匀(偏差≤0.1mm),避免介质泄漏;二是材质适配,与介质接触的部件(如气缸、活塞环)需采用耐蚀合金(如316L不锈钢、哈氏合金),安装前需核对材质证明书,严禁错用普通碳钢部件。③系统关联性强,多专业协同要求高。往复式压缩机组并非独立运行,需与工艺管线、冷却系统、润滑系统、自控系统等深度衔接,安装过程涉及机械、管道、电气、仪表多专业协同。例如,工艺管线与机组进出口法兰连接时,需控制管线对法兰的附加应力(横向应力≤1.5MPa,轴向应力≤2.0MPa),避免应力传递至机组气缸,导致气缸变形;润滑系统管道安装后需进行酸洗钝化与油冲洗,确保油液清洁度(NAS8级以下),防止杂质进入轴承引发磨损。任一环节协同不当,均可能影响机组整体运行效果。

2石油化工中往复式压缩机组安装技术

2.1基础处理与设备验收

安装前准备是保障后续精度的基础,核心包括设备验收、基础处理、工具与人员准备三大环节,需严格遵循《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》要求。设备开箱验收:联合业主、监理、厂家代表对机组部件进行清点与质量检查,重点核对三大内容:一是部件完整性,检查曲轴、气缸、活塞、连杆等核心部件是否齐全,有无运输损伤;二是材质与精度,核对关键部件材质证明书(如气缸材质是否为耐蚀合金),使用百分表检测曲轴圆度、圆柱度(偏差需≤0.01mm);三是技术文件,收集设备安装说明书、装配图纸、精度检测报告等,确保后续安装有明确依据。设备基础处理:基础需满足承载与精度要求,处理步骤包括:首先,检测基础混凝土强度(需达到设计强度的80%以上),表面平整度偏差≤5mm/m;其次,按图纸要求在基础上弹出机组中心线、地脚螺栓孔位置线,使用水平仪复测基础顶面水平度;最后,清理基础表面油污、浮浆,在地脚螺栓孔内放置预埋套管,确保套管与螺栓的间隙均匀(2-3mm),避免螺栓安装后受力不均。工具与人员准备:配备高精度测量工具(如0.02mm/m精度的框式水平仪、数显百分表、激光对中仪),并提前校准(校准有效期内);组建专业安装团队,成员需熟悉往复式机组结构与石油化工安全规范,特种作业人员(如起重工、焊工)需持有效证件上岗。

2.2找平找正与底座固定

找平找正是控制机组精度的关键环节,需分“粗找平”与“精找平”两步进行,核心是确保机组底座水平度与地脚螺栓紧固后的精度稳定。粗找平:将机组底座吊装至基础上,调整底座位置使其中心线与基础中心线对齐(偏差≤1mm);在底座下方放置临时垫铁(垫铁材质为Q235钢,每组垫铁不超过3块),使用框式水平仪在底座上平面的纵向、横向多个测点测量水平度,通过增减垫铁厚度调整,使水平度偏差控制在0.1-0.15mm/m,完成粗找平后初步紧固地脚螺栓(扭矩值按说明书要求,通常为200-500N・m)。精找平:待地脚螺栓初步紧固24小时后进行,采用“三点找平法”:在底座前端、后端、中部各选取一个基准点,使用数显百分表配合水平仪测量;重点控制纵向水平度(沿曲轴轴线方向)偏差≤0.05mm/m,横向水平度(垂直于曲轴轴线方向)偏差≤0.08mm/m;若偏差超标,需松开地脚螺栓,通过调整专用斜垫铁(精度等级为0级)进行微调,严禁直接敲打底座;精找平完成后,按“对称均匀”原则分次紧固地脚螺栓,每次紧固后复测水平度,确保紧固过程中精度无偏移。垫铁固定:所有找平工作完成后,对垫铁进行点焊固定(垫铁之间、垫铁与底座之间点焊长度为20-30mm),防止机组运行时垫铁移位;同时,在地脚螺栓孔内灌注无收缩灌浆料(如CGM-4型灌浆料),灌浆料需饱满无气泡,养护7天后(环境温度≥20℃)方可进行后续部件安装。

2.3曲轴、连杆与气缸装配

核心运动部件的安装精度直接决定机组运行稳定性,需按“先核心后辅助、先内部后外部”的顺序装配,重点控制配合间隙与同心度。曲轴安装:首先,清洁曲轴与轴承座接触面,涂抹薄层润滑油(按说明书选用,通常为L-TSA46汽轮机油);将曲轴吊装至轴承座内,使用百分表测量曲轴径向跳动(在曲轴两端及中间轴颈处测量,偏差≤0.02mm)与轴向窜动量(通过推力轴承调整,窜动量控制在0.1-0.3mm);其次,安装轴承盖,按对角线顺序分次紧固螺栓(扭矩值需符合说明书,如M24螺栓扭矩为600-700N・m),紧固后用塞尺检测轴承间隙(径向间隙0.05-0.15mm,轴向间隙0.1-0.2mm),间隙超标需更换轴承。连杆与活塞装配:先将连杆大头与曲轴轴颈连接,测量连杆轴承间隙(塞尺检测,间隙0.04-0.12mm);再将活塞与连杆小头连接,确保活塞销与连杆衬套的配合间隙(0.01-0.03mm);随后,将活塞组件缓慢装入气缸,安装时需在活塞环上涂抹润滑油,避免活塞环卡滞或损坏气缸内壁;最后,安装气缸盖,紧固螺栓时需按“从中间向两端、对称分步”的原则(如M30螺栓分3次紧固,最终扭矩800-900N・m),防止气缸盖变形导致密封泄漏。气缸安装:若气缸为分体式结构,需先将气缸体与底座连接,使用激光对中仪测量气缸轴线与曲轴轴线的同心度(径向偏差≤0.02mm,角偏差≤0.01mm/m);调整时通过气缸底部的调节螺栓微调,确保同心度达标后紧固连接螺栓;同时,安装气缸冷却水套,确保水套与气缸的密封面贴合紧密(密封垫压缩量均匀,偏差≤0.1mm),防止冷却水泄漏。

结语

石油化工中往复式压缩机组的安装技术,核心是“精度控制”与“安全适配”——既要通过精细化的找平找正、部件装配,满足设备精密运行需求,又要结合行业介质易燃易爆、高温高压的特点,强化密封性能与安全管控。当前,随着机组大型化、智能化发展(如远程监控系统集成),安装技术需进一步与数字化工具(如BIM建模、智能测量仪)结合,实现安装过程的可视化与参数追溯。参考文献

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