中国石油天然气第一建设有限公司 河南洛阳 471000
摘要：压缩机组是天然气压气站的核心设备，其安装质量关系到整个场站安全、平稳运行。压缩机进、出口管线安装后要确保压缩机不受外力影响。简述无应力连接的控制标准及要求，针对施工过程中的关键环节进行分析。
关键词：压缩机；管线；无应力连接
前言
压缩机进、出口的配管安装质量与压缩机组的安装精度有着密切的关系，压缩机进出口管线的安装精度如果达不到要求，会产生不均衡应力，该应力集中到压缩机本体，就会使已经安装找正合格的压缩机产生位移和变形，造成机组水平度和同心度超差，严重影响机组的运行质量。另外，连接压缩机进、出口的主管线是经过系统的管网应力分析与计算的，如果机组附带应力高速运行，会引起管道、压缩机组的非正常运行或破坏。为了确保压缩机的安装精度，进、出口管线的安装都必须严格执行相关施工规范及设计要求，每条管线的组对、焊接及螺栓紧固都不允许有任何外力作用在机组主体上，必须使压缩机组始终保持在零应力的自由状态。陕京四线输气管道（增压工程）我单位承揽的红墩界压气站、托克托压气站、鄂尔多斯压气站均以本文叙述的方法进行施工，无应力连接均一次成功，下面以托克托压气站为例进行阐述。
1 工程概况
陕京四线输气管道（增压工程）托克托压气站工程新建电驱压缩机组四套，由沈阳透平机械有限公司成套提供，是整个压气站工程建设的核心。托克托压气站是切实推进天然气产供销体系建设，打通“南气北送”输气通道，消除天然气基础设施输送瓶颈的重点工程。压缩机组运行参数见表一：
表一 压缩机组运行参数表
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图一：压缩机进、出口管线安装示意图
压缩机进口管线为 D711×22.2mm 直缝埋弧焊接钢管，管线下方设有止推支架和弹簧支架，压缩机入口处安装法兰短节和过滤器；压缩机出口安装 DN600×DN500 同心大小头，外接 D610×22.2mm 直缝埋弧焊接钢管，管线下方设有止推支架和弹簧支架。见图一：
2 无应力连接控制标准及要求
2.1压缩机进、出口管道与压缩机之间的连接在压缩机组安装定位并紧固地脚螺栓后进行，且机组已经完成初对中。管线配装前不得安装压缩机本体定位销。压缩机与管道连接前，必须将内部清理干净，做到管内无杂质。
2.2管线安装、焊接按 GB-50540《石油天然气站内工艺管道工程施工规范》的有关规定执行。压缩机进、出口管道应从设备处开始配管，避免因施工误差导致相应管嘴受力增加，且安装完毕后，应卸下接管上的法兰螺栓，在自由状态下所有螺栓在螺栓孔中顺利通过；法兰密封面间的平行度及同心度应满足 GB-50235《工业金属管道工程施工规范》的规定，具体要求见表二：
表二 压缩机组运行主要参数表
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2.3 进、出口管线与压缩机最终连接时，应在机组联轴器上架设百分表监视压缩机的位移，其位移值应小于 0.05mm。压缩机进、出口法兰、压缩机底座也要求架设一定数量的百分表，辅助连续监视。
3 无应力连接施工要点
3.1 管道组对
要采取有效的控制措施，避免压缩机承受到其它的附加外力。对封闭管段采取找正和找平固定等方法后，后续安装工作方可开展，先将自由管段安装好，再对封闭管道进行安装，管线安装数据的测量以压缩机为基准。
3.2 管道焊接
1）管线与压缩机正式连接前应进行共检确认，确认各管道受力情况。各管口法兰间隙、法兰平行度、法兰同心度等数值应符合相关要求。配管时必须以压缩机本体法兰为基准进行实测，实量，并在计算长度时，充分考虑配管打磨和焊接收缩量的余量。
2）复检焊口的组对间隙、错边量、管线平直度等数据，压缩机进、出口管道分别进行八等分，采用米字型对称焊接。
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图二：焊口对称施焊
3）焊接管道前，在压缩机组联轴器上架设百分表。焊接管道时，选用多名焊工对称施焊，进口管道和出口管道同时焊接。保证在焊接完成后，百分表的读数基本不发生变化。在焊接过程中，同时对称交错进行，必须对压缩机本体法兰与配对法兰的平行度、同心度进行全过程监察。如果发现跑偏现象，表值对应的一边须暂时停止焊接，待表值恢复正常后，再进行焊接施工。
4）在焊口焊接时必须对压缩机本体的法兰与立管法兰平行度、同心度进行全过程的监 控。如果平行度、同心度变化超过规定要求，则及时采取调整焊缝位置、时间、速度等措施消除焊接所产生地的应力变化，保证两法兰的平行度和同心度在控制范围之内。焊口对称施焊见图二。
5）施焊过程严格执行工艺纪律，焊接参数表详见表三。
表三：焊接工艺参数表
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3.3压缩机进、出口法兰紧固
法兰螺栓全部采用液压扳手进行紧固。法兰螺栓紧固力矩按照厂商标准执行，见表四
表四：螺栓力矩对照表
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焊道无损检测合格后开始进出、口法兰紧固。紧固前：连接法兰的间隙、平行度、同心度，必须符合安装要求；复测压缩机组的同心度，在联轴器上架设百分表用于螺栓紧固过程中的连续监控。在紧固过程中，若百分表读数发生变化时（根据百分表数值的变化可以判定压缩机移动方向），停下此端的紧固，把液压扳手拿到压缩机组另一侧进行法兰紧固，保证螺栓在紧固过程中，百分表的读数基本上不发生变化。螺栓紧固顺序使用米字型对称循环紧固法，紧固力矩按照规
定值的 20%、50%、80%、100%分四档渐进执行。机组连接螺栓紧固及百分表位移监控见图三。
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图三：机组连接螺栓紧固及百分表位移监控
4 无应力连接技术的实施效果
陕京四线增压工程红墩界压气站、托克托压气站、鄂尔多斯压气站压缩机进、出口管线的配装均严格执行无应力组对要求。压缩机组的负载试运行及 72 小时考核一次成功，机组运行过程平稳，振动、轴承温升等运行参数及性能测试均符合相关要求。
5 结束语
压缩机进、出口管线无应力连接过程中，要加强焊口组对和焊接的控制，规范法兰螺栓的紧固环节，连续对施工全过程进行位移监测，保证离心式压缩机的安装质量。通过对压缩机进、出口管线无应力组对的分析总结，明确施工工艺流程，促进施工规范化、精细化。使施工人员掌握压缩机组管线无应力连接的施工要点及标准要求，进一步提升安装质量的控制水平。
参考文献：
[1]GB 50235《工业金属管道工程施工规范》
[2]GB 50540《石油天然气站内工艺管道工程施工规范》
[3]QSY 1800-2015《天然气管道燃驱离心式压缩机组安装施工规范》
[4]陕京四线输气管道（增压工程）设计文件
[5]沈阳透平机械有限公司压缩机组随机文件