浅谈离心式压缩机单机试车技术

浅谈离心式压缩机单机试车技术

贾琼

浙江省工业设备安装集团有限公司浙江杭州312001

摘要：离心式压缩机单机试车一直以来都是石化项目安装调试中的重点和难点，本文重点阐述油循环、油系统投用、防喘振、临界转速、热胀间隙、可倾轴瓦、密封胶使用、轴瓦压块过盈配合等离心式压缩机单机试车所涉及到的关键技术。

关键词：单机试车；防喘振；临界转速；热胀间隙

引言：

高速离心式压缩机在现代石油、化工、医药等项目中无处不在，在项目在建设期离心式压缩机的能否顺利通过试车考核，决定这整个项目的进度，对整个系统的运行起到至关重要作用。

一、离心式压缩机单机试车流程

（以图1，3MCL407型离心式一氧化碳压缩机为例）

一氧化碳离心式压缩机：电机+变速箱+3MCL407，转速13974r/min

1、试车前检查

试车前检查包括（1）电机试车是否合格（2）猫爪热涨间隙是否合格（3）内外油循环是否合格（4）机间管道、试压、吹扫、支吊架、无应力配管是否合格（4）仪表导压管试压、吹扫是否合格（5）仪表空气、隔离气、循环水等压力参数是否符合要求（5）机组静态试验、仪表联调是否完成。

2、试车准备

试车准备包括（1）拆除一段进口过滤器，加10目临时滤网，设置气量调节挡板，断开四段排气出口。（2）确认一段调节至入口全开的10%~15%，段间阀门全开，四段出口全开，防喘振阀全开。（3）确认仪表系统投用（包括油泵自启）各仪表、压力、温度正常显示，根部阀开启。（4）油站换热器循环水投用，保护氮气投用，油烟排气扇投用，检查油位合格后电加热器投用。（5）油温加热到35度以上，开始油运，高位油箱上油，检查润滑油回油情况，初调润滑油油压。（6）启动盘车，盘车10min以上，检查（7）再次调节油压，使其略高于要求的润滑油油压5%~10%（7）段间换热器循环水投用，电机循环水投用。

3、启动压缩

启动压缩机前先停止盘车，脱开盘车器。

4、监测各压力

检查确认控油压力，循环水、密封气、保护氮气、仪表空气、各段进出口压力，做好监测。

5、负荷调节

压缩机稳定运行5~10min，逐步开启一段入口挡板至入口全开的50%，运转10min，无异常，一段入口全开。

6、4小时连续运转

压缩机连续稳定运转4小时，每隔30分钟记录一次参数，合格标准如下：

（1）压缩机轴瓦温度＜105℃

（2）变速箱轴瓦温度＜110℃

（3）主电机轴瓦温度＜75℃

（4）主电机定子温度＜140℃

（5）压缩机轴位移＜0.5mm

（5）压缩机轴振动＜63.5μm

（6）变速箱轴振动＜45μm

7、停车

压缩机连续稳定运转4小时，合格后停车。

8、盘车

压缩机停车后盘车器投用，至压缩机轴瓦温度冷却后停盘车，停止循环水，断开电源。

二、离心式压缩机单机试车技术要点

1、油循环

油循环包括外循环和内循环，主要技术要点有：

（1）在一些环境恶劣的地区或厂房，外循环耗时耗力，难以合格，此时通过油循环过程中交替使用加热器和水冷器使油温在20℃～50℃之间交替变化方法，可以加速了油循环进程，其原理是在温度交替变化下管壁上附着的杂质会因冷热变化而与管壁脱离，尤其是在油管线未按要求预制导致管线焊口内存在焊渣时尤为有效。

（2）油箱加热器投用前需检查保护氮气是否投用，油箱油位是否满足要求（电加热器为立装，油位低容易导致加热器干烧引起火灾事故），避免因加热器故障对油持续加热而导致油站火灾事故。

（3）外循环过程中要按要求取出正式过滤器滤芯、交替投用油冷器，滤网要安装在高位油箱回油管和主回油管上，目数由50目，100目，120目，逐步提升至200目为止。

（4）所有油管线焊口均应氩弧焊打底，避免有焊渣遗留在管内壁。

（5）内循环结束，应将轴瓦拆检清洗一次，避免有遗留垃圾。

2、油系统投用

润滑油系统投用技术要点有：

（1）压缩机油泵启动后应启动油烟排气扇，使油箱、轴承箱产生微负压，利于轴瓦润滑。

（2）油运开始前要先投用密封气，密封气应使用洁净的仪表空气等气源，压力应高于油压0.05~0.15MPa，避免润滑油进入压缩机缸体。

（3）油温到35℃以后开始油运，高位油箱上油，检查各润滑点回油情况，初调润滑点油压。

（4）油温达到45℃后应切断电解热器电源停止对油加热。

3、热涨间隙

离心式压缩机单机试车前各猫爪热涨间隙要求技术要点如下：

（1）一氧化碳压缩机排气温度最高为120度，其猫爪要求预留热膨胀间隙为0.03～0.05mm，加工垫片前应取出垫片，按扭矩要求拧紧固定螺栓，用外径千分尺测量固定螺栓与猫爪之间的最小间隙从而确定垫片厚度，避免因固定螺栓与猫爪接触面之间存在不平行，导致垫片安装后实际预留间隙小于要求值影响机组热膨胀（见图3-2），垫片安装后旋转垫片，用塞尺检查接触面各点间隙，间隙最小处不小于0.03mm。

4、临界转速

要点：压缩机试运转过程中转速

（1）避免速度小于200r/min，因为小于200r/min将在轴承内引起混合的摩擦情况，会损坏轴承。

（2）离心式压缩机转子都有临界转速，压缩机运转过程中转速不得在临界转速±300r/min范围内长时间运转。一氧化碳压缩机临界转速为：

第一阶临界转速：4648r/min

第二阶临界转速：17319r/min

用汽轮机等可调速的驱动机驱动时此点尤为重要。

5、防喘振技术要点

喘振，也称之为飞动，是使离心式压缩机性能反常的一种不稳定的运行状态，离心式压缩机发生喘振时，将出现整个压缩机管网系统的气流周期性振荡现象。不但会使压缩机的性能显著恶化，气体参数：压力、流量产生大幅度的脉动，而且会发生一种“呼哧，呼哧”的噪音，并大大地加剧整个机组的振动。喘振会使密封和轴承损坏，甚至发生转子与定子元件相碰等恶性事故。

防止喘振方法：无论压缩机的压缩比是多少，要保证压缩机的吸入流量比喘振流量大，只有这样，才能保证压缩机稳定的工作。试车过程中可采取防喘振阀打手动全开状态来防止发生喘振。即，确认一段进口挡板调至入口全开的10～15%，段间阀全开，四段出口全开，防喘振阀全开。见图3-3。

6、可倾轴瓦

可倾瓦轴承由多块可以绕支点偏转的活动瓦块组成。这是目前认为抑振性能最好的轴承。它不仅油楔数多，且当外部发生变化使轴颈中心瞬时离开平衡位置时，由于瓦块可以绕支点偏转能够自动调整到平衡位置，使其不存在维持油膜振荡的因素，因而稳定性很好多用于高速运转的机械设备。

技术要点：可倾瓦一般不允许刮瓦，当试车过程中如果轴瓦间隙均符合设计要求，而轴瓦温升又超过标准时，可使用200目砂纸，顺轴转动方向单向打磨瓦块内表面数次，使瓦块与轴之间更容易形成油膜。

7、密封胶与轴瓦压块过盈配合

千万别忽视密封胶，否则很有可能让你前功尽弃试车无法完成。密封胶使用主要注意以下两点：

（1）选用的密封胶耐温、耐压情况要与压缩机相匹配，其允许使用环境的最高温度应比压缩机本体长时间运转时的最高温度至少高出50℃。

（2）密封胶是有厚度的，使用时必须注意，举例说明

变速箱轴瓦上压块与变速箱上盖板之间为过盈配合，过盈量为0.05～0.08mm，如果变速箱在盖上盖过程中，中分面密封胶涂抹略多，密封胶的厚度就会使过盈量减小甚至为负，这将导致轴瓦安装后因压块在变速箱内未被压牢固而在是车过程中产生跳动，导致轴振动超标。

三、结束语

离心式压缩机在各类装置的安装中较为常见，单机试车是非常重要的一个环节，单机试车的顺利与否，是对前面安装工作的检验，也直接影响着整个装置的投用工作。经过工程实践证明，离心式压缩机以上技术要点至关重要，而且值得今后的工程中进行推广应用。

参考文献：

[1]《石油化工离心式压缩机组施工及验收规范》SH/T3539-2007

[2]《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》GB50275-2010