浅谈燃气轮机驱动压缩机组的对中技术论文_陈喆,张凯,张海琼

浅谈燃气轮机驱动压缩机组的对中技术论文_陈喆,张凯,张海琼

中国船舶重工集团公司第七O三研究所;哈尔滨广瀚新能动力有限公司 黑龙江 150000

摘要:一般来说高速旋转的设备磨损都很厉害,所以为了使这种设备达到最佳的工作状态,一定要对其进行正确对中。本文以西气东输轮南压气站设计安装的COBERRA6562/RF3BB36燃压机组为例,简单叙述了对中技术的基本步骤,希望能为同类压缩机组进行对中提供借鉴。

关键词:燃气轮机驱动压缩机;对中;基本步骤

一、对中技术作业要求及工具

本文以西气东输轮南压气站设计安装的COBERRA6562/RF3BB36燃压机组为例,它是由美国罗尔斯-罗伊斯能源系统公司提供的、单台额定功率为29.53MW的压缩机组,其中RF3BB36离心压缩机、机组支持系统、RT62动力涡轮以及RB211-24G-T 工业型燃气发生器是它的主要组成部分,是它的工艺管线管径。这种大口径管道压缩机目前在我国并没有统一的标准规范,安装经验也稍微欠缺,所以在完成所有程序后检查机组对中情况时会发现对中精确度很差,再加上轮南环境温差很大,平均径向误差可达到0.29mm,有时甚至高达0.76mm或以上。

不同的对中作业参照标准对应着不同类型的燃压机组,所以美国罗尔斯-罗伊斯能源系统公司提供的TC-28-22和TD-181是本次对中作业的参照标准。在进行对中作业技术时,有四个技术要求,包括水平偏差和垂直偏差、轴间距偏差、轴角度偏差以及进行初始压缩机对中。其中±0.0127mm/25mm间隔长度是水平偏差和垂直偏差的最大允许公差,由于机组轴间距为12129.2mm,所以,-0.61mm-0.61mm是它所允许的偏差范围;所谓轴间距偏差指的是动力涡轮和压缩机两器械上轴端面之间的间距偏差,根据美国提供的参照标准,该偏差的标准值为1219.2mm,但是它的数值最大不超过1.63mm;±0.0127/25mm摆动的轮毂直径是轴角度偏差的最大允许公差,由于420mm是联轴器的直径,所以它的偏差应在-0.21mm和0.21mm之间;如果压缩机与其中的主要工艺管线处于断开状态,此时压缩机初始对中可以进行了,其中0.127mm和0.05mm分别是压缩机轴最大允许的偏移运动和面移动。

对于是6562/RF3BB36燃压机组来说,它在对中中主要用到的工具有对中支架、轴压紧滚轮支架、拉出器和塞尺、三块千分表以及其他的一些辅助设备。依据TD-181参照标准,在旋转对中时一般把压缩机当做运动机械而不是动力涡轮,并且要对中动力涡轮与压缩机。完成对中的标志可以说是装置加负载运行并完成。

二、浅析实施冷对中技术的基本步骤

实施冷对中技术包括五个基本步骤,即测量垂度,安装滚轮支架,测量并调整两轴间距离,安装对中棒以及测量两轴角度偏差、水平偏差和垂直偏差。但是在进行对中前,要清洁压缩机轴端面和涡轮轴端面,以保证安装的对中棒正确、牢靠,选择的测量点没有凹凸点,并在每一天的同一时段进行数据测量,以降低环境温差对作业水平的影响。

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首先是垂度的测量,重力会影响百分表的测量端头,而中棒的刚度则会受到百分表的影响,所以,不管百分表在什么位置,它的读数都会存在一定的误差,这个误差就是所谓的垂度。如果对中工具中的下垂部分没有得到补偿将会发生错误,因此要测量垂度。首先在自制垂度测量工具上安置好百分表,再在压缩机轴的端面上安装好该百分表,此时测量端头与调整块之间会有接触,并且存在预紧力。测量工具会随着压缩机轴的转动而转动,所以标记0点位置并使表盘处在压缩机上的0点位置,0为它的显示数据,然后转动压缩机轴使测量工具处在6点位置,此时表盘会有一个显示数据并且指针做顺时针运动,这个显示数据就是垂度。如果在垂度测量中得到的数值很小,那么可以不必对其进行校正,直接作为对中依据。

其次是滚轮支架的安装,安装滚轮支架有助于整个轴的稳定并处于水平位置。把两个千分表通过螺栓安装在死点的45度处,也用螺栓在动力涡轮轴组合线上安装好滚轮支架,以保证轴承的任何一侧在向下压轴时不会加载。利用滚轮支架中的螺母调整联轴器端的位置,使之处在轴承底部的位置。值得注意的是,在整个下调的过程中,要充分利用轴正上方的第三个千分表来对调整作业进行指示,同时放松该位置的支架张力,那么此时在中线位置正好可存在一个涡轮轴,所以利用当下的情况快速、准确的测出水平偏差和垂直偏差。

再次是对两轴间的距离进行测量与调整,在这个环节中,合适的内径千分尺是很重要的,要注意的是,1219.2mm是两轴端面之间的标准距离,但是偏差要在1.63mm以下。其中对轴间距偏差检查、校正工作要贯穿于整个对中过程,当偏差没有在允许范围内时,可以通过4条水平调整螺栓,注意它们在压缩机底座沿轴向前后的位置,来使轴间距在允许的偏差范围内。

然后对中棒安装,在压缩机轴和对中工具上分别安装对中工具和2个百分表,使涡轮轴的轴向端面与其中一个百分表的测量端头相接触,用百分表的测量值对两轴的角度偏差进行计算,其中0点位置的测量值记录为A0,3点位置的测量值记录为A3,以此类推,记录下A6和A9。让涡轮轴的圆周端面与另一个百分表的测量端头相接触,用这个百分表的测量值对轴水平偏差和垂直偏差进行计算,并分别记为V0、H3、V6、H9。

最后是对轴角度偏差、水平偏差和垂直偏差的测量。转动对中工具、也转动两个百分表,使它们处在0点位置并使它们的表盘显示数据为0。然后让它们处在3点位置,并记录下A3和H3,并测量出A6、V6、A9以及V9。其中水平方向的角度偏差为A3-A9,垂直方向的角度偏差为A6-A0,水平偏差为H9-H3,垂直偏差为V6-V0。根据以上资料可计算出水平偏差和垂直偏差,但是当这些偏差超出允许的范围时,要及时调整相关数值。首先是调整角度偏差,在压缩机底板上的左右位置有4个水平顶丝,通过它们来使水平方向的角度偏差达到满意的数据,而在压缩机底板前后位置有8个起重顶丝,通过它们和调整底座不锈钢垫片厚度来使垂直方向的角度偏差在允许偏差范围内。其次是对水平偏差的调整,在压缩机基础底板上左右的位置,有4个水平顶丝,通过它们可以来实现对水平偏差的调整。最后是对垂直偏差的调整,8个水平顶丝,在基础底板左右的位置,来调整垂直偏差,不过要注意在整个调整过程中检查轴间距。这些偏差在调整的过程中可能不会一次达到允许的范围内,所以要在合格前要不断重复上述步骤,直至偏差值达到允许偏差。

三、出现的问题及解决办法

在完成对中后,检查对中情况时可能会出现对中精确度较差的问题,出现此种问题存在三个可能因素,第一是经验不足,使得工艺安排不合理;第二是外界环境温差大以及对中过程中存在振动导致材质变形、显示的数据存在偏差;第三是工艺管道中的气密试验影响了机组对中。依据上述原因分析,可采取在管线立管焊缝处切割开三分之二的焊缝进行重新焊接的措施,同时在相同温度下进行对中检查并尽可能的减小对中过程中周围环境的振动,以降低温度和周围环境对对中技术水平的影响。

参考文献:

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论文作者:陈喆,张凯,张海琼

论文发表刊物:《基层建设》2015年17期供稿

论文发表时间:2015/12/3

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