淺談裂解氣壓縮機(jī)中檢測儀表的安裝與調(diào)試

陳永濤 江澎 宇仁茂

摘 要：裂解氣壓縮機(jī)，是乙烯裝置生產(chǎn)的關(guān)鍵機(jī)組，其可靠的運(yùn)行直接關(guān)系到乙烯裝置的生產(chǎn)穩(wěn)定。機(jī)組的軸系檢測系統(tǒng)是機(jī)組安全運(yùn)行的重要保證。因此軸系儀表在每次檢修時安裝調(diào)試的作業(yè)質(zhì)量，關(guān)系到機(jī)組長周期的安全運(yùn)行。本文以某石化廠裂解氣壓縮機(jī)的軸系檢測系統(tǒng)為例就機(jī)組的檢測系統(tǒng)的安裝調(diào)試方法進(jìn)行闡述說明。

關(guān)鍵詞：軸位移； 軸振動； 校驗(yàn) ；安裝

一、前言

某石化廠裂解裝置GB-201機(jī)組為裂解氣壓縮機(jī)，是乙烯裝置生產(chǎn)的關(guān)鍵機(jī)組，其可靠的運(yùn)行直接關(guān)系到乙烯裝置的生產(chǎn)穩(wěn)定。裂解氣壓縮機(jī)采用了國內(nèi)廠家沈鼓壓縮機(jī)搭載杭汽透平機(jī)的組合，機(jī)組安全監(jiān)控系統(tǒng)采用Bently公司提供的3500監(jiān)視器及3300探頭系列產(chǎn)品，對電渦流傳感器（探頭）及轉(zhuǎn)速探頭正確的安裝，調(diào)校及良好的維護(hù)，使壓縮機(jī)長周期運(yùn)轉(zhuǎn)成為可能。文章就軸系儀表及轉(zhuǎn)速探頭安裝及調(diào)試進(jìn)行了詳細(xì)闡述，對實(shí)際工作中檢測儀表引線處潤滑油滲漏問題提出了應(yīng)對方法。

二、軸系檢測系統(tǒng)組成

系統(tǒng)主要包括探頭、延伸電纜（用戶可以根據(jù)需要選擇）、前置器和附件。

1、探頭頭部采用耐高低溫的 PPS 工程塑料，通過“二次注塑”工藝將線圈密封其中。增強(qiáng)了探頭頭部的強(qiáng)度和密封性。頭部直徑取決于其內(nèi)部線圈直徑，由于線圈直徑?jīng)Q定傳感器系統(tǒng)的基本性能——線性量程；設(shè)計(jì)了φ5、φ8、φ11、φ25、φ50 五種直徑的頭部，也可生產(chǎn)其它規(guī)格的頭部體。

5米系統(tǒng)：探頭總長（探頭殼體+豬尾線的長度）+延伸電纜長度=5米。

9米系統(tǒng)：探頭總長（探頭殼體+豬尾線的長度）+延伸電纜長度=9米。

線性范圍：2MM（80MILS），從被測靶面0.25-2.3MM（10-90MILS）。

推薦間隙設(shè)定值：1.27MM（50MILS）。

2、前置器是一個電子信號處理器。一方面前置器為探頭線圈提供高頻交流電流；另一方面，前置器感受探頭前面由于金屬導(dǎo)體靠近引起探頭參數(shù)的變化，經(jīng)過前置器的處理，產(chǎn)生隨探頭端面與被測金屬導(dǎo)體間隙線性變化的輸出電壓或電流信號。

三、軸系探頭安裝方法：

1、機(jī)械測隙安裝法：用塞尺測量探頭與被測金屬表面的間隙。

2、電氣測隙安裝法：將探頭，延伸電纜，前置放大器連接好并送電，用數(shù)字電壓表測量輸出電壓，計(jì)算確定探頭和被測表面的間隙。（此法廣泛使用，不受安裝位置的限制）

四、振動探頭傳感器安裝

振動探頭傳感器的安裝我們拿本特利3300系列8㎜探頭來說，采用電氣測隙安裝法。探頭的線性范圍為2㎜，即從測量面0.25㎜開始，0.25㎜～2.25㎜范圍內(nèi)，輸出電壓為-1～-17VDC。這種型號探頭的零點(diǎn)間隙值為1.27㎜即最佳安裝間隙（注：不同型號探頭零界值不同，可以在產(chǎn)品說明書上獲得），靈敏度為7.87V/㎜。那么零界點(diǎn)電壓就由靈敏度×零點(diǎn)間隙值=7.87×1.27≈10V。

計(jì)算得出的結(jié)果零界點(diǎn)電壓V=10V便是安裝振動探頭傳感器所要調(diào)整到的數(shù)值。主要安裝步驟：

1）探頭插入安裝孔之前，應(yīng)保證孔內(nèi)無雜物，探頭能自由轉(zhuǎn)動而不會與導(dǎo)線纏繞。

2）將探頭擰入安裝孔導(dǎo)線位置通過延長電纜連接至前置器，然后給前置器送上24VDC電源。若現(xiàn)場暫無送電條件，可用一臺24V的臨時電源箱供電。

3）用數(shù)字萬用表測量前置放大器的輸出的電壓值。

4）利用專用工具旋轉(zhuǎn)探頭使它慢慢裝入安裝孔，當(dāng)測量萬用表突然有電壓顯示時證明探頭已經(jīng)安裝到0.25㎜～2.25㎜線性范圍內(nèi)，此時需要細(xì)心微調(diào)，防止過快調(diào)整使探頭與測量軸接觸、產(chǎn)生擠壓損壞探頭。

5）慢慢調(diào)整當(dāng)探頭間隙電壓達(dá)到10V左右后，旋緊防松螺母。探頭被固定后，探頭的導(dǎo)線也應(yīng)牢固。

6）延伸電纜的長度應(yīng)于前置器所需的長度一致，任意的加長或縮短均會導(dǎo)致測量誤差。具體安裝連接如圖1所示。

每個測點(diǎn)需要同時安裝兩個傳感器探頭，兩個探頭應(yīng)分別安裝在軸承兩邊的同一平面上相隔90°±5°。由于軸承蓋一般是水平分割的，因此通常將兩個探頭分別安裝在垂直中心線每一側(cè)45°，從原動機(jī)端看，分別定義為X探頭（水平方向）和Y探頭（垂直方向），X方向在垂直中心線的右側(cè)，Y方向在垂直中心線的左側(cè)。如圖2所示

石化廠裂解裝置GB-201裂解氣壓縮機(jī)汽輪機(jī)有4支振動探頭，低壓缸4支振動探頭，高壓缸4支振動探頭，振動探頭復(fù)位安裝在鉗工將機(jī)組完成扣蓋工作剩管線連接時我們可以將12支振動探頭按照上述辦法進(jìn)行一次安裝到位。 振動探頭與固定套管之間的密封特別關(guān)鍵，由于在初期安裝時，忘記了加裝防油型密封圈，導(dǎo)致從探頭處漏出潤滑油，為此在檢修期間我們對探頭與套管之間加裝密封圈，并在探頭安裝到位后，在套管固定根部涂抹防油型密封膠，目前振動探頭沒有出現(xiàn)漏油情況。

五、位移探頭傳感器安裝

位移探頭傳感器與振動探頭傳感器技術(shù)參數(shù)是一樣的，所不同的是探頭結(jié)構(gòu)和安裝方法不同。位移安裝的主要難點(diǎn)是計(jì)算出安裝的零界電壓即V值，安裝位移要涉及到被測轉(zhuǎn)子的竄量值。這里介紹兩種安裝方法：

第一種簡單的安裝方法是讓機(jī)械人員配合用千分尺為測量工具把軸（轉(zhuǎn)子）撬到1/2位置，即零點(diǎn)位置，然后我們把探頭安裝到V=10V電壓值即可，此方法特點(diǎn)精度有限、只適用于轉(zhuǎn)子較小的壓縮機(jī)而且對機(jī)械人員操作要求較高。

第二種方法安裝精度較高被廣泛使用，同時解決了因機(jī)組轉(zhuǎn)子較大操作人員無法把轉(zhuǎn)子撬到1/2位置的難題。首先確定轉(zhuǎn)子的竄量值，這個問題容易解決，一般在機(jī)組的參數(shù)說明書內(nèi)就可獲取到；其次需要讓機(jī)械人員配合把轉(zhuǎn)子撬到一端，遠(yuǎn)離端或靠近端都可；然后用計(jì)算公式得出安裝零界電壓值，我們假設(shè)竄量值用C（chuan）表示，零點(diǎn)間隙值為L，靈敏度為M，零界電壓值為V，得出公式：

V遠(yuǎn)=（L+C/2）×M； V近=（L-C/2）×M

幾個公制單位之間的換算：

1毫米=10忽米=100絲米=1000微米

1道 （非官方單位）=1絲米

如：已知：L=1.27㎜，M=7.87 V/㎜

例：安裝一壓縮機(jī)低壓缸一位移探頭，已知轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)竄量為32道即0.32㎜，如果采用第二種安裝方法，求轉(zhuǎn)子分別撬到遠(yuǎn)離端和靠近端時安裝零界電壓分別是多少？

解：遠(yuǎn)離端=代入公式V遠(yuǎn)=（L+C/2）×M

V遠(yuǎn)=（1.27+0.32/2）×7.87

V遠(yuǎn)≈11.25VDC

靠近端=代入公式V近=（L-C/2）×M

V近=（1.27-0.32/2）×7.87

V近≈8.7VDC

最后按照計(jì)算結(jié)果和轉(zhuǎn)子所在位置把探頭安裝到位即可，安裝過程與振動探頭傳感器的安裝相同。

石化廠裂解裝置GB-201裂解氣壓縮機(jī)汽輪機(jī)有3支位移探頭，低壓缸3支位移探頭，高壓缸3支位移探頭，需要在鉗工在扣蓋前，打完串量后配合安裝，由于機(jī)組的不是很大，位移安裝選用的是由鉗工將轉(zhuǎn)子置中后，將位移安裝調(diào)整為10V，即控制室顯示為0的方式。

室內(nèi)調(diào)零：用工程師站將在3500組態(tài)中中點(diǎn)電壓（V中）的數(shù)值輸入對應(yīng)通道的零點(diǎn)電壓（ZERO POSITION），成功下裝后，現(xiàn)場通過模擬汽輪機(jī)和壓縮機(jī)的遠(yuǎn)點(diǎn)，近點(diǎn)，中點(diǎn)，報警值，聯(lián)鎖值的電壓值，檢查指示精度是否符合要求，誤差通常在10UM左右。探頭遠(yuǎn)離為正還是為負(fù)在3500中通過設(shè)定來實(shí)現(xiàn)。下圖為軸位移的零點(diǎn)電壓值。

六、對常見故障處理方法：

1.更換電渦流探頭時應(yīng)注意避免碰傷探頭，不可將連接導(dǎo)線多次纏繞。

2.探頭導(dǎo)線與延伸電纜的連接處為帶有鎖緊功能的鎖頭，在緊固時應(yīng)避免用力過猛，以免損壞鎖頭。緊固延伸電纜與前置器的連接螺絲不可用力過大，以免造成螺絲滑絲。

3.更換后的前置器應(yīng)與探頭、延伸電纜型號一致，應(yīng)將前置器放在鑄鋁的盒子內(nèi)，避免有其他干擾信號影響測量精度。

4.更換延伸電纜時應(yīng)注意電纜的盤管直徑不應(yīng)太小，以免造成對電纜的損傷。一般規(guī)定盤管直徑不得小于55mm。

5.在處理探頭導(dǎo)線與延伸電纜的連接頭時應(yīng)用熱縮管包裹或者用四氟乙烯帶進(jìn)行包扎，不要用電工膠帶，這樣油霧會溶解膠帶上的沾性物而污染接頭。在需打開探頭導(dǎo)線與延伸電纜的連接頭時，用刀片在接頭金屬處劃開一小口即可，在此過程中當(dāng)心將電纜劃傷。

6、每次檢修時，在拆卸探頭后，要對探頭頂部塑料頭進(jìn)行保護(hù)，防止探頭的損壞，并對探頭的阻值進(jìn)行測量。并對探頭做靜態(tài)實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)探頭是否完好。下圖為用TK3校驗(yàn)儀如何校驗(yàn)探頭的接線示意圖。