往復(fù)壓縮機(jī)安裝關(guān)鍵點(diǎn)分析及方案優(yōu)化

史曉燕

(中國成達(dá)工程有限公司，四川成都 610041)

1 引言

文中涉及往復(fù)活塞式壓縮機(jī)組屬于化工流程中的核心設(shè)備，壓縮機(jī)組的順利安裝系項(xiàng)目施工階段中的重中之重。所涉機(jī)組為日本進(jìn)口的非撬裝式機(jī)組，全部散裝供貨，其安裝難度大、安裝復(fù)雜性高?，F(xiàn)以壓縮機(jī)安裝流程為主線，主要對以下幾個關(guān)鍵點(diǎn)分別進(jìn)行了詳細(xì)闡述及方案優(yōu)化。

2 方案及計劃的制定、審查、實(shí)施和監(jiān)督

擬定安裝方案和安裝計劃時，必須熟讀外商提供的安裝說明書[1]，做到心里有數(shù)；必須熟悉國內(nèi)的安裝標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范；必須征求具有豐富安裝經(jīng)驗(yàn)工程師的意見，以便全方位對方案和計劃進(jìn)行優(yōu)化。安裝方案參見圖1所示安裝流程圖，圖1中H表示停工待檢點(diǎn)。

安裝方案和計劃不是擺設(shè)，而是整個安裝實(shí)施過程中的重要指導(dǎo)思想，需要嚴(yán)格遵循，遇到不合理之處應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況適時調(diào)整；安裝計劃需嚴(yán)格執(zhí)行，如果由于外界原因造成計劃的延遲，需及時更新計劃，以保證計劃的時效性。安裝期間，必須勤去施工現(xiàn)場為施工方提供技術(shù)支持，施工期間會出現(xiàn)各種各樣突如其來的問題亟待解決，還需做到及時反饋信息并能及時提供解決方案以滿足項(xiàng)目進(jìn)度要求。

3 現(xiàn)場安裝關(guān)鍵點(diǎn)分析及方案優(yōu)化

3.1 設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計及灌漿質(zhì)量控制和程序優(yōu)化

3.1.1 設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計

正確合理的基礎(chǔ)設(shè)計以及符合設(shè)計規(guī)范要求的基礎(chǔ)制作尤為關(guān)鍵。由于壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生較大不平衡慣性力，而這種不平衡慣性力會引起地基和基礎(chǔ)的振動，過大的地基及基礎(chǔ)的振動會。

圖1 安裝流程圖

產(chǎn)生一系列不良影響，影響壓縮機(jī)的正常工作，甚至造成壓縮機(jī)的損壞或停產(chǎn)，其損失程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過基礎(chǔ)的投資。土建單位應(yīng)從自身尋找原因，制作基礎(chǔ)尤其是大型設(shè)備的基礎(chǔ)時應(yīng)特別留意。安裝單位可催促土建單位及時完成交安，以盡早發(fā)現(xiàn)存在的問題并及時整改。

本文提及的壓縮機(jī)組的基礎(chǔ)交安時發(fā)現(xiàn)存在如下問題需要整改：

（1）基礎(chǔ)標(biāo)高過高（＞50 mm）

現(xiàn)場利用風(fēng)鎬將多余高度部分的基礎(chǔ)鑿除，但影響了施工進(jìn)度。

（2）基礎(chǔ)預(yù)留地腳螺栓孔孔深嚴(yán)重不足、孔中心位置嚴(yán)重偏離。

依基礎(chǔ)圖紙放線后確定準(zhǔn)確的孔深和孔中心位置，利用金剛鉆鉆孔直至規(guī)范要求。

（3）未預(yù)留盤車裝置安裝空間

壓縮機(jī)主機(jī)基礎(chǔ)未按圖紙要求在拐角處預(yù)留盤車裝置的安裝空間?，F(xiàn)場對二次灌漿完畢的主機(jī)機(jī)身基礎(chǔ)進(jìn)行整改，將多余的直角端鑿掉。

3.1.2 灌漿質(zhì)量控制

按照土建專業(yè)的設(shè)計圖紙要求，壓縮機(jī)組的基礎(chǔ)灌漿料均要求采用EGM環(huán)氧灌漿料，但未對灌漿料的各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)說明。而如何恰當(dāng)?shù)厥褂铆h(huán)氧灌漿料則對灌漿質(zhì)量來講顯得尤為關(guān)鍵，對設(shè)備的安裝更是重中之重。壓縮機(jī)組二次灌漿過程中出現(xiàn)了以下問題，今后類似壓縮機(jī)安裝中應(yīng)引以為戒。

（1）灌漿料組分配比控制

養(yǎng)護(hù)期過后檢測氣缸支撐點(diǎn)處二次灌漿前后下沉太多（約0.2 mm），移除氣缸支撐后發(fā)現(xiàn)氣孔太多，最終進(jìn)行了破除處理。對于小面積的二次灌漿切不可大意，A（樹脂）、B（固化劑）、C（填料） 組分的配比要嚴(yán)格按照說明書要求；該二次灌漿料為環(huán)氧灌漿料，本身流動性差，切不可為了改善流動性減少了B組分的配比反而犧牲了固化程度。

（2）灌漿連續(xù)性控制

壓縮機(jī)二次灌漿前后主機(jī)的水平度發(fā)生了不同程度的變化。要求二次灌漿前目標(biāo)值為0.05 mm/m，灌漿后0.1 mm/m。二次灌漿前均按照位于目標(biāo)值范圍內(nèi)，但二次灌漿養(yǎng)護(hù)期過后退掉頂絲對灌漿前所有點(diǎn)的找平數(shù)據(jù)進(jìn)行了復(fù)測，發(fā)現(xiàn)曲軸箱有幾處的水平度有不同程度的下降（0.05～0.25 mm不等）；通常來講，如果二次灌漿質(zhì)量好，通常不會下降這么多，基本會控制在0.05 mm以內(nèi)。顯然此次二次灌漿效果不是很理想。究其原因，因灌漿過程中攪拌機(jī)所用電源線老化，攪拌時電源線燒毀致臨時用電短路，灌漿被迫中斷，未能保持整個灌漿過程的連續(xù)性，最終導(dǎo)致灌漿效果差強(qiáng)人意。因此造成的機(jī)組水平度的變化最終通過增加墊片的方式進(jìn)行調(diào)整。

（3）灌漿時機(jī)控制

壓縮機(jī)A電機(jī)側(cè)二次灌漿時，灌漿至最后一桶時，出現(xiàn)明顯的鼓泡、冒煙現(xiàn)象；待抵達(dá)現(xiàn)場后，發(fā)現(xiàn)已有部分灌漿層被破除，破除下來的灌漿料有明顯像被炭燒過的痕跡，未被破除干凈的灌漿層可以清晰地看到嚴(yán)重分層現(xiàn)象。

針對以上情況，現(xiàn)場分析原因如下：漿料本身流動性差，凝固快速，再加上氣溫很高（白天氣溫高達(dá)37 ℃以上），反應(yīng)加速，溫度自然升高；灌漿面積大，需要多次灌注，在原已升溫的灌漿層上繼續(xù)灌注，化學(xué)反應(yīng)加速就會導(dǎo)致灌漿層繼續(xù)升溫，最終最后一層出現(xiàn)鼓泡、冒煙現(xiàn)象。

根據(jù)現(xiàn)場分析二次灌漿失敗的原因，首先要將有質(zhì)量問題的二次灌漿層破除，與此同時與灌漿料生產(chǎn)廠家電話溝通，得知其余較高氣溫的施工現(xiàn)場也出現(xiàn)了類似現(xiàn)象，于是要求灌漿料廠家到場進(jìn)行灌漿施工指導(dǎo)；針對高溫下使用環(huán)氧灌漿料進(jìn)行的灌漿作業(yè)，廠家適當(dāng)修改了A、B、C組分的配比，最終灌漿成功。

3.1.3 灌漿程序優(yōu)化

總結(jié)以上幾次灌漿失敗的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，灌漿作業(yè)時應(yīng)重點(diǎn)從以下幾方面著手：

首先，環(huán)氧灌漿料本身流動性較差，灌漿作業(yè)必須一次性連續(xù)快速完成；其次，A、B、C組分的配比一定要嚴(yán)格遵循廠家提供的產(chǎn)品說明書，切不可為了改善流動性而犧牲固化程度；再次，灌漿時正值夏季高溫期，施工時應(yīng)盡量避免中午，最好選擇凌晨，晚上地表溫度過高也不建議施工；另外，重要設(shè)備的二次灌漿最好請漿料生產(chǎn)廠家現(xiàn)場見證；還有對于大面積的二次灌漿，應(yīng)分割成幾塊區(qū)域分別進(jìn)行澆筑。

鑒于壓縮機(jī)A電機(jī)側(cè)二次灌漿的失敗，現(xiàn)場優(yōu)化了壓縮機(jī)B電機(jī)側(cè)的二次灌漿方案，采用分區(qū)域澆筑方式處理。主要分成3個區(qū)域，將電機(jī)兩側(cè)底座部分的區(qū)域隔離開，單獨(dú)對這2個區(qū)域進(jìn)行二次灌漿。待這兩個區(qū)域養(yǎng)護(hù)期過后，再將剩余區(qū)域的二次灌漿完成。

3.2 安裝關(guān)鍵點(diǎn)確認(rèn)及方案優(yōu)化

3.2.1 安裝關(guān)鍵點(diǎn)確認(rèn)

關(guān)于往復(fù)壓縮機(jī)的安裝關(guān)鍵點(diǎn)，安裝程序中已經(jīng)一目了然，所有停工待檢點(diǎn)都屬于安裝過程中重點(diǎn)關(guān)注的部分。譬如，基礎(chǔ)驗(yàn)收及處理，機(jī)身、中體和氣缸的找平找正，曲軸和主軸承的安裝，曲軸與連桿連接，連桿與十字頭連接，十字頭與活塞桿連接，電機(jī)找平找正，軸對中及潤滑油系統(tǒng)酸洗鈍化和循環(huán)等。

3.2.2 計劃調(diào)整

按照項(xiàng)目整體進(jìn)度要求，提前兩周通知廠代到場。但廠家因其安排人員困難，故需比預(yù)期晚到20天，而現(xiàn)場安裝進(jìn)度不允許有任何耽擱。于是變被動為主動，在提前消化了廠家安裝資料和國內(nèi)安裝標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的前提下，與施工方主要負(fù)責(zé)人開碰頭會，盡可能不影響安裝進(jìn)度的前提下，適時調(diào)整了安裝計劃。同時正式告知日方：由于貴方原因未能如期到場，但現(xiàn)場安裝不能因此停滯，每個安裝節(jié)點(diǎn)我方均有完整的安裝記錄及相關(guān)照片，并會發(fā)予貴方知悉。

3.2.3 方案優(yōu)化

（1）安裝順序優(yōu)化

圖2 壓縮機(jī)的找平示意圖

因2次灌漿是日方最為關(guān)注且必須現(xiàn)場見證的一個重要節(jié)點(diǎn)，故適時調(diào)整并優(yōu)化了安裝順序：機(jī)身、中體和氣缸不再是找正后分別進(jìn)行一、二次灌漿，而改為機(jī)身、中體和氣缸找正后分別先一次灌漿，整體一次性地再完成2次灌漿。一次灌漿后即使水平度有問題，亦可在2次灌漿前調(diào)整好，故并不影響機(jī)組的安裝。事實(shí)證明：這種安裝方案完全可行；重要的是，現(xiàn)場不再一味地等待日方廠代到場，而是積極主動地開展安裝工作。待廠代到場后，所有主機(jī)側(cè)的一次灌漿均已完成并已過養(yǎng)護(hù)期，設(shè)備的安裝進(jìn)度并未受到影響。

（2）機(jī)身的找平程序優(yōu)化

關(guān)于往復(fù)壓縮機(jī)的安裝，國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)可參考HGJ 206[2]和SH/T 3544[3]。2個標(biāo)準(zhǔn)對于機(jī)身、中體的找平基本一致：

（a） 機(jī)身列向水平度在中體滑道前、中、后三點(diǎn)位置上測量；軸向水平度在機(jī)身軸承座孔處測量，以兩端為準(zhǔn)，中間供參考；

（b） 機(jī)身的列向及軸向水平度均不得超過0.05 mm/m；

（c） 機(jī)身的列向水平度應(yīng)根據(jù)各列的水平度綜合考慮調(diào)整，宜高向氣缸端；

（d） 軸向水平度的傾向，對于電動機(jī)采用懸掛式或單獨(dú)立軸承的，在規(guī)定范圍內(nèi)宜高向驅(qū)動端；對于電動機(jī)采用雙獨(dú)立軸承的，在規(guī)定范圍內(nèi)宜高向非驅(qū)動端；

（e） 對機(jī)身分布在電動機(jī)兩側(cè)的壓縮機(jī)組，宜以電動機(jī)為準(zhǔn)進(jìn)行安裝找正。

日本對于往復(fù)壓縮機(jī)機(jī)身、中體的找平與國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)稍有不同，國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)中機(jī)身的列向水平度應(yīng)根據(jù)各列的水平度綜合考慮調(diào)整，宜高向氣缸端，不得超過0.05 mm/m；日本標(biāo)準(zhǔn)中機(jī)身的列向水平度應(yīng)由最左（右） 側(cè)氣缸端高向最右（左）側(cè)氣缸端，2次灌漿前不得超過0.05 mm/m，2次灌漿后不得超過0.1 mm/m。圖2是根據(jù)日方標(biāo)準(zhǔn)完成的找平數(shù)據(jù)。從找平程序而言，該方法較國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)對壓縮機(jī)的找平更為嚴(yán)苛，對機(jī)組的運(yùn)行更為有利，今后其余類似型式的國內(nèi)外往復(fù)壓縮機(jī)安裝均可參照執(zhí)行。

（3）軸對中方案優(yōu)化

壓縮機(jī)與電機(jī)軸對中時通常做法是同時盤動壓縮機(jī)側(cè)半聯(lián)軸器和電機(jī)側(cè)半聯(lián)軸器進(jìn)行對中，因壓縮機(jī)側(cè)半聯(lián)軸器較難盤動，則軸對中則需多人配合方能完成。此次軸對中使用了曲軸撓度計，所用軸對中的方法則稍有不同：對中時，曲軸側(cè)不用盤動飛輪，僅通過盤動電機(jī)側(cè)半聯(lián)軸器進(jìn)行對中即可。對中方法簡單說明如下：

軸對中前，靠近電機(jī)主軸承處通過曲軸撓度計檢查撓度，確定零點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)飛輪180°（如撓度計顯示0.06 mm），反方向旋轉(zhuǎn)180°，看撓度計是否恢復(fù)零點(diǎn)。如果歸零，則用螺旋千斤頂將飛輪頂起，直至撓度計顯示為0.03 mm（現(xiàn)場依據(jù)經(jīng)驗(yàn)值調(diào)至0.035 mm，目的是希望壓縮機(jī)側(cè)水平方向由壓縮機(jī)側(cè)高向電機(jī)側(cè)，這樣精對中后把緊聯(lián)軸器則可以盡量保持在中心線位置）。

（4）活塞桿安裝順序優(yōu)化

活塞桿屬往復(fù)壓縮機(jī)的重要精密運(yùn)轉(zhuǎn)部件，活塞桿安裝過程中需完成活塞桿的跳動測量及相關(guān)間隙測量。因壓縮機(jī)本體安裝完畢后還要進(jìn)行配管、電儀安裝等工作，本體會因此擱置一段時間，期間機(jī)組多少會受影響，活塞桿的跳動值也會發(fā)生變化。故最終調(diào)整了活塞桿的安裝順序，將其調(diào)整至配管和電儀安裝完成后進(jìn)行。配管和電儀安裝期間，將壓縮機(jī)本體內(nèi)涂抹防銹油，并進(jìn)行低壓充氮保護(hù)。

（5）潤滑油管路的化學(xué)清洗

壓縮機(jī)試車前有一項(xiàng)重要工作為油沖洗，即潤滑油系統(tǒng)循環(huán)。為盡量縮短潤滑油沖洗的時間，同時為保證現(xiàn)場中交進(jìn)度，與業(yè)主有效溝通后，提前聯(lián)系了專門的化學(xué)清洗廠家；對現(xiàn)場配置的3臺壓縮機(jī)的潤滑油管路均進(jìn)行了化學(xué)清洗處理（油站中的潤滑油管路因出廠前已進(jìn)行了化學(xué)清洗，且現(xiàn)場檢查確實(shí)清洗很干凈，故現(xiàn)場不再做額外的化學(xué)清洗處理）。由于提前進(jìn)行了有效的化學(xué)清洗，3臺壓縮機(jī)的油沖洗工作非常順利，一周左右便完全符合了日方的潔凈度要求。具體的油沖洗方案，我國化工標(biāo)準(zhǔn)均有較為詳細(xì)的說明，此處不再贅述；當(dāng)然，現(xiàn)場還必須遵照廠家的安裝指導(dǎo)說明書，因進(jìn)口設(shè)備的油沖洗合格與否是由廠家最終現(xiàn)場見證確認(rèn)的。

潤滑油管路的化學(xué)清洗工作最好由專門的化學(xué)清洗廠家完成，如果施工方有豐富的經(jīng)驗(yàn)，亦可委托其完成。具體的油沖洗方案，因不同的廠家可能有不同的細(xì)節(jié)要求，但基本大同小異。

3.2.4 安裝用工具的有效配備

對于大型壓縮機(jī)組（尤其是進(jìn)口設(shè)備），往往因安裝方法與國內(nèi)有別且嚴(yán)苛，除了廠商配套的專用工具外，施工方還須提前準(zhǔn)備相關(guān)的安裝必需用工具，以免致安裝時因工具不滿足要求而手忙腳亂。

本項(xiàng)目的壓縮機(jī)安裝需要1 m以上的水平尺；施工方準(zhǔn)備工具階段認(rèn)為國內(nèi)壓縮機(jī)安裝時從未使用過（事實(shí)證明，他們確實(shí)也未見過），故未準(zhǔn)備該測量工具；廠代到場后極力要求施工方必須準(zhǔn)備該工具，并要求精度為0.02 mm/m。因進(jìn)度緊張，當(dāng)?shù)赜譄o法購買到，最終決定去附近加工廠加工了符合精度要求的一塊厚鋼板以替代水平尺。

4 結(jié)語

本文主要通過某項(xiàng)目往復(fù)壓縮機(jī)組的實(shí)際安裝案例，對安裝關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)闡述，同時對灌漿程序、壓縮機(jī)安裝順序、機(jī)身找平程序、軸對中方案和活塞桿安裝順序等進(jìn)行了優(yōu)化，有效推進(jìn)了安裝進(jìn)度。也希望對今后同類型往復(fù)壓縮機(jī)的現(xiàn)場安裝提供借鑒和參考。