彈簧隔振器施工工藝及釋放問題解決辦法

胡瑩瑩 劉中培

中國化學(xué)工程第十一建設(shè)有限公司 河南開封 475002

多種機組聯(lián)合作業(yè)是目前國內(nèi)壓縮機廠房的新型機組類型，彈簧隔振器引入是解決多機組聯(lián)合作業(yè)工作因共振形成不均衡情況的有效方法。以依托庫爾勒中泰120萬t/ a PTA 項目施工經(jīng)驗為例，進行分析總結(jié)。該項目的空壓機機組為四合一聯(lián)合透平壓縮機機組，包括汽輪機、五區(qū)渦輪離心壓縮機、發(fā)電機和尾氣膨脹機，還有杭汽輪提供的表冷器。四合一機組頂臺板下端設(shè)置12 套彈簧隔振器，每套2 組；杭汽輪表冷器下端設(shè)置6 套，每套2組；整個空壓機組彈簧隔振器共18 套，36 組。彈簧隔振器的引入是中國昆侖工程有限公司設(shè)計院多機組聯(lián)合作業(yè)的創(chuàng)新工藝，目的是解決多機組同時工作時產(chǎn)生的共振導(dǎo)致的基礎(chǔ)不均衡沉降，進而引起機組聯(lián)軸器間隙變化，使機組運行的軸瓦產(chǎn)生摩擦，影響機組的綜合壽命。

1 彈簧隔振器施工工藝技術(shù)

彈簧隔振器施工及調(diào)整工藝流程見圖1。

圖1 彈簧隔振器施工及調(diào)整工藝流程示意圖

多機組同時工作產(chǎn)生的共振會引起基礎(chǔ)立柱的不均衡沉降，導(dǎo)致頂臺板發(fā)生細微變化，引起機組聯(lián)軸器間隙變化，從而影響機組壽命。為了消除多機組同時工作產(chǎn)生的共振，特設(shè)計彈簧隔振器。經(jīng)過庫爾勒中泰120 萬t/ a PTA 項目成功開車的實踐證明，彈簧隔振器確實起到了消除共振的效果，并具有一定的技術(shù)創(chuàng)新特點。

（1）按照預(yù)定的設(shè)計參數(shù)，把彈簧隔振器受力的參數(shù)要求提交彈簧生產(chǎn)廠家，由廠家進行選材，生產(chǎn)符合要求的特定彈簧隔振器。

（2）彈簧隔振器生產(chǎn)完成并達到預(yù)定壓力和性能，經(jīng)過廠家的檢測和多項試驗，滿足設(shè)計參數(shù)；按照業(yè)主要求供貨到場，彈簧隔振器材料到場須經(jīng)監(jiān)理主持材料驗收，并完成材料現(xiàn)場報檢工作。

（3）頂臺板基礎(chǔ)柱處理：按照設(shè)計要求，基礎(chǔ)柱頂部（彈簧隔振器下端）需要達到彈簧隔振器要求；對基礎(chǔ)柱進行二次灌漿（高強無收縮灌漿料），要求精度滿足≤2mm；高精度灌漿前設(shè)置灌漿精度界面，并清掃和沖洗。詳見圖2。

圖2 基礎(chǔ)柱頂部處理

（4）二次灌漿完成后，土建采用精度抹面，并按照灌漿料養(yǎng)護要求進行養(yǎng)護；養(yǎng)護完成后，強度達到要求，采用激光水平儀器復(fù)測量18 個基礎(chǔ)柱（含有6 個杭汽表冷器基礎(chǔ)柱）頂部標高，并按照彈簧隔振器廠家要求進行拋光打磨。彈簧隔振器布置示意圖見圖3，圖中每個位置為1組彈簧隔振器、2 套彈簧隔振器。

圖3 彈簧隔振器位置布置圖

（5）經(jīng)過二次處理的灌漿層，表面非常光滑、均勻、飽滿，滿足彈簧隔振器廠家基礎(chǔ)表面要求并精準定位（劃線精準定位目的：彈簧受力均衡）；將彈簧隔振器布置位置縱橫軸線標識在基礎(chǔ)安裝面上，彈簧隔振器按照所劃線進行精準布置。具體見圖4。

圖4 彈簧隔振器布置位置縱橫軸線標識

（6）根據(jù)彈簧廠家技術(shù)部要求，按照預(yù)定的編號進行彈簧隔振器安裝施工。彈簧隔振器安裝時，廠家技術(shù)人員要在現(xiàn)場進行技術(shù)服務(wù)指導(dǎo)。每組彈簧隔振器下端設(shè)置防滑墊片。采用薄不銹鋼板填充安裝間隙偏差，并在彈簧隔振器頂部設(shè)置防滑墊片。具體見圖5。

圖5 彈簧隔振器頂部防滑墊片布置圖

（7）定距離設(shè)置彈簧隔振器保護外護槽鋼：在平臺板每個支撐柱的四周設(shè)置預(yù)埋鋼板，在預(yù)埋鋼板上焊接保護槽鋼，槽鋼頂部要支撐到頂臺板。精調(diào)彈簧隔振器間隙后，在彈簧隔振器上設(shè)置精調(diào)墊片，并設(shè)置預(yù)埋鋼板支撐頂臺板；預(yù)埋鋼板放置于彈簧隔振器頂部，精調(diào)間隙，并通過塞尺調(diào)整到±0.25mm；精調(diào)完畢后，外護槽鋼與彈簧隔振器頂部支撐頂臺板鋼板點焊，確保數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。其中彈簧隔振器下端柱頭位置測量參考點見圖6。

圖6 彈簧隔振器下端柱頭位置設(shè)置

（8）每一組彈簧隔振器與頂臺板間隙數(shù)據(jù)控制在0.25mm。一共18 組、36 套彈簧隔振器安裝固定，固定好外護槽鋼和頂臺板鋼制頂板后，土建可以開始展開頂臺板鋼筋、模板施工工作。

（9）頂臺板（機組的基礎(chǔ)板）施工完成后，機組進入安裝狀態(tài)。低壓蒸汽汽輪機、五區(qū)渦輪離心壓縮機、發(fā)電機、尾氣膨脹機和杭汽輪表冷器安裝完成后，進行機組底座與頂臺板初找正，一次灌漿；精找正，墊鐵點焊固定，進行機組內(nèi)部的聯(lián)軸器初找和精找正。

（10）彈簧隔振器釋放前，切除立柱與頂臺板的連接外護槽鋼，并打磨切除痕跡。彈簧隔振器廠家技術(shù)人員要到場。甲方工程部和技術(shù)部、設(shè)計院、監(jiān)理、彈簧隔振器廠家和施工單位組織召開彈簧隔振器釋放技術(shù)交底，統(tǒng)一意見。

（11）按照設(shè)計參數(shù)要求，廠家逐個對彈簧隔振器進行壓力釋放。此時彈簧承受頂臺板上部所有機組重量，包括頂臺板、頂臺板附屬的鋼結(jié)構(gòu)、工藝管道及其支撐架、油循環(huán)（重量較輕，基本忽略）和水循環(huán)重量（表冷器充滿水）。上千噸的重量（靜荷載）由頂臺板下18 個立柱上部的彈簧隔振器承受。彈簧隔振器釋放工作由彈簧隔振器廠家技術(shù)工人親自完成，采用液壓千斤頂組進行逐個釋放。關(guān)鍵技術(shù)要求：對稱釋放，確保受力均衡，如圖7 所示。

圖7 彈簧隔振器壓力釋放

2 彈簧隔振器彈簧釋放存在的問題分析

彈簧隔振器壓力完全釋放后，所有的彈簧隔振器施工和調(diào)整工作完成。甲方項目設(shè)備主管、德國曼廠家、監(jiān)理、彈簧隔振器廠家和施工單位同時在現(xiàn)場的情況下，由德國壓縮機廠家技術(shù)人員對四合一機組進行復(fù)測，發(fā)現(xiàn)之前精調(diào)數(shù)據(jù)發(fā)生了變化，變化量超標（彈簧釋放前精調(diào)數(shù)據(jù)2道，釋放后數(shù)據(jù)為36 道）。針對彈簧釋放出現(xiàn)的問題，看是偶然，實則必然。因為沒有完全相同的彈簧（18 組，36 套彈簧隔振器），而且頂臺板承受重量的部位不一致，致使每個位置的彈簧隔振器承受重量不一。所以，彈簧釋放后，數(shù)據(jù)發(fā)生變化也屬正常。

彈簧隔振器釋放后，由彈簧隔振器承受頂臺板所有重量，此重量模擬開車承受重量。因彈簧隔振器不是完全相同（生產(chǎn)參數(shù)，鋼材參數(shù)，技術(shù)參數(shù)等等），以及頂臺板每個彈簧隔振器位置所承受重量不均勻，產(chǎn)生已調(diào)整的機組數(shù)據(jù)變化，此變化為施工過程的正常情況，非質(zhì)量問題。

3 彈簧隔振器釋放問題的解決辦法

經(jīng)過甲方技術(shù)部、彈簧隔振器廠家、設(shè)計單位、監(jiān)理單位、德國曼透平壓縮機廠家和施工單位六家單位上會討論后，認為彈簧隔振器釋放工作情況正常。針對機組軸對中數(shù)據(jù)出現(xiàn)變化問題，給出如下解決辦法：

（1）彈簧隔振器廠家針對每一組彈簧進行檢測分析，看是否在釋放過程中彈簧出現(xiàn)承壓超限情況；

（2）彈簧廠家配合德國曼透平壓縮機廠家、施工單位二次調(diào)整壓縮機軸對中，彈簧隔振器廠家微調(diào)彈簧受力點和彈簧壓縮量，具體參數(shù)不得超過設(shè)計要求。

（3）經(jīng)過兩周的微調(diào)，不能解決機組和表冷器之間的偏差。針對此情況，會議決定松開汽輪機與表冷器之間的喉部法蘭；之后，再次精調(diào)機組軸對中（彈簧廠家配合調(diào)整）；待軸對中調(diào)整合格后，汽輪機和表冷器喉部連接法蘭螺栓孔錯位，并且法蘭面間隙不均勻。為此，作為施工單位的中國化學(xué)工程第十一建設(shè)有限公司提出切割表冷器連接的法蘭段根部，為了確保連接處的二次焊接應(yīng)力變化，采用外襯環(huán)角焊法處理。事實證明，該方法有效解決了偏差問題。外襯環(huán)角焊法如圖8 所示。

圖8 外襯環(huán)角焊法示意圖

4 彈簧隔振器應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新點

彈簧隔振器的投入使用，解決了多機組聯(lián)合生產(chǎn)的共振難題，是多機組聯(lián)合生產(chǎn)消減共振核心及關(guān)鍵技術(shù)。四合一機組頂臺板下設(shè)置彈簧隔振器屬目前國內(nèi)首次投入使用，該技術(shù)消減了機組共振引起的混凝土基礎(chǔ)硬對硬反作用力，實現(xiàn)了柔性緩沖作用技術(shù)創(chuàng)新。彈簧釋放產(chǎn)生的不均衡偏差數(shù)據(jù)，是安裝彈簧隔振器的一個難題，通過采用預(yù)留關(guān)鍵核心連接，進行總體調(diào)節(jié)，解決了彈簧隔振器彈簧調(diào)節(jié)的一個關(guān)鍵難題。

5 結(jié)語

彈簧隔振器柔性減震解決了多機組同步作業(yè)共振問題。另外，實踐證明，大型多機組聯(lián)合作業(yè)過程中，機組精調(diào)時，應(yīng)預(yù)留關(guān)鍵調(diào)節(jié)處，待彈簧完全釋放后，根據(jù)數(shù)據(jù)偏差進行二次調(diào)整，此時預(yù)留關(guān)鍵調(diào)節(jié)處可滿足彈簧釋放引起的偏差量調(diào)節(jié)。