独山子100万吨/年乙烯三机安装要点问题分析

发表时间:2020/9/27   来源:《科学与技术》2020年5月15期   作者:王鹤里
[导读] 对于乙烯装置的压缩机机组,是整个乙烯装置的施工建设中处于核心关键的环节。
        王鹤里
        中国石油管道局五公司      河北任丘062552
        摘  要:对于乙烯装置的压缩机机组,是整个乙烯装置的施工建设中处于核心关键的环节。本文以独山子100万吨/年乙烯装置压缩三大机组安装为基础,具体对透平复水器制造质量偏差和丙烯压缩机组轴端间距的制造偏差,在现场进行整改而采取详细的整改措施。
        关键词:乙烯装置;压缩机组;复水器安装;轴端间距
         
        一、透平复水器制造质量偏差对膨胀节的影响
        复水器是凝汽式汽轮机的重要组成部分,其工作性能直接影响到蒸汽系统的热经济性和运行可靠性。在运行中,一旦复水器系统漏汽,将导致真空度无法建立,从而影响降低透平中蒸汽的作功效率,导致机组运行效率降低,严重时甚至造成停车。
        在此,以独山子100万吨/年乙烯项目为例,讨论一下乙烯压缩机组、丙烯压缩机组透平共用复水器(E-8112)在安装中遇到的问题和对问题的分析。此复水器(E-8112)为德国SIEMENS公司制造,安装在乙烯透平的排汽口正下方,且为乙烯、丙烯两台压缩机组透平的共用冷凝器,通过膨胀节与乙烯压缩机组透平直接连接。与丙烯压缩机组透平的连接,是通过用一直径为1620mm,长度约为25m的乏汽传输管道连接其膨胀节和透平。
        首先,介绍一下复水器(E-8112)正常的安装程序和步骤:
1、初步就位时,其就位标高应比设计标高低20-25mm。
2、安装丙烯透平乏汽传输线,并调整乏汽传输线与冷凝器侧面的法兰面间隙及平行度(法兰面尺寸为1900mm×1050mm),要求其平行间距为10-15mm。调整合格后,按规定力矩把紧并密封此连接面。
        上述步骤的的各项技术要求应严格执行。我们经过反复调整、测量后,其具体数据如下:
        东北角:10.5mm;西北角:15mm;西南角:13.5mm;东南角:12mm。
        最大偏差为4.5mm,满足技术要求。但同时我们发现,整个复水器明显歪斜,为了找出复水器歪斜的原因,我们把复水器(E-8112)顶部法兰口调整水平后,经过测量,发现复水器底部循环水出入口法兰面西边的比东边的高。复水器南侧两个法兰面水平方向相差23mm,北侧两个法兰面水平方向相差30mm,从丙烯透平来的乏汽线接口法兰上下偏差15mm,冷凝器的整体是向东倾斜的。两法兰面之间有明显的张口,右边间距大于左边。经过测量,西北角比东南角最大低23mm,说明顶部法兰面与设备筒体水平中心线不平行,法兰面倾斜。而且超出外方要求的5~15mm误差很多。
        根据国内标准:钢制化工容器制造技术要求(HG20584-1998)中第7.0.3条9款(2)、(3)的规定,连接法兰与筒体外表面之间的尺寸允许公差为±10mm;法兰面的最大垂直度或水平度公差为6mm。所以我们确认复水器(E-8112)上法兰的水平度超出规范允许的公差范围,属于严重的质量问题。
        按外方的要求,我们把膨胀节内部的锁紧螺栓松开、取下后,膨胀节自由伸开,但是,测量两法兰的平行度,发现不平行偏差仍存在18mm。在这种情况下,外方决定采取拉伸膨胀节的方法补偿法兰不平行误差。


        通过对本机组的安装施工,应该吸取经验,我们工程技术人员不能盲目崇拜发达国家的产品,特别是在设备到货检验和安装前,严格检查其制造加工尺寸,将问题暴露在安装前,因为设备一经安装到位再想挪动,就会牵连到系统的很多要素的改变,一定要做好过程控制,以免问题不可逆转性。
        二、对丙烯压缩机组轴端距短166mm问题的分析
        丙烯压缩机组吊装就位后,我们按着图纸要求对机组进行调平、调正。图纸给出透平与压缩机两个底座之间的端距为202mm,透平与压缩机联轴器部位的轴端距为774mm。我们以透平为基准,对机组底座进行调平、调正后,复查底座端距和轴端距尺寸时发现了问题:虽然两底座端距符合图纸要求的尺寸了,但是透平与压缩机的轴端距约为605mm,比图纸要求的尺寸短了169mm,图纸与实物不相符。发现这个问题后,首先想到的是图纸给的数据错了。经检查确认基础各部尺寸符合图纸要求并没有错,而且机组的所有地脚螺栓孔也与基础螺栓孔相吻合,且两底座之间的距离也与厂家图纸相符,为202mm,说明机体底座与基础相符。
        三、正确判断结构与辅件的关系
        1在安装调整乙烯压缩机高压缸轴承、止推盘、油封、气封的工作中,施工人员在完成油封的安装工作后,发现挡油环锁紧螺母没有轴向安装位置,无法回装了。我们要求施工单位打开这组套件检查,由于没有外方的认可,施工人员不敢打开。我们在反复核对图纸和实物后,下达指令并亲自动手打开油封套件检查,事实证明我们的分析和判断是正确的。也就是说:在把油封安装到位后,应该把该圆盘取下来,空出的轴向位置正好安装挡油环和锁紧螺母,在以后的检修中也需要用该圆盘把油封卸下和回装。
        2、2008年6月初,在西门子透平工程师的见证和指导下,施工人员开始安装裂解气压缩机透平(KT-3101)上部高压蒸汽调节阀的弹簧,在上紧弹簧的压紧螺杆螺母时,发生了螺母与螺杆咬死现象。其原因是:螺母承受不了弹簧的预应力,螺纹与螺杆受压摩擦,金属表面损坏所致。外方代表没有正确认识问题产生的原因,埋怨施工人员没有把零部件接合面清理干净。事实上,施工人员在装配之前对零部件进行了认真的清洗,况且外方人员始终在现场见证和指导。我们对螺母与螺杆咬死问题一直很疑惑,所以就再次检查弹簧压紧结构。发现两个大弹簧的定位柱外径有螺距为6mm的螺纹(见下右图),我们认为该螺纹是用来使用专用工具的,不能用压紧螺母直接承受弹簧的反作用力,而是用专用工具把弹簧压缩到规定值后,再用压紧螺母锁定。因此,我们向业主和外方代表提出:应该有安装压紧弹簧的专用工具,外方给予否定。针对这个问题,我们向业主和外方代表做过三次提示,最后一次提示后,外方代表很不耐烦,告诉我们弹簧固定柱的外螺纹是用来散热的。在安装第二个弹簧时,压紧螺母又出现受力卡涩现象,外方代表要求装配人员进行强力上紧螺母。我们感觉外方代表的指导方法有问题,如果继续强力上紧螺母,还会出现螺母与螺杆咬死现象。所以,我们坚决反对外方代表的做法,没有按他的要求继续上紧螺母,而是要求施工人员测量并制作了一套卡具,用来压缩弹簧,待弹簧压缩到设定值后,上紧锁紧螺母。同时,我们对弹簧压紧和定位辅件进行重新审核,目的是找出问题的主要原因,探讨外方代表指导不利的因素在哪里。我们对每个定位件和紧固件进行了仔细分析后,确认外方代表对这台透平或者说对这台高压蒸汽控制阀的结构和安装方法没有理解好,而且也不专业。我们这么说的原因有两条:(1)、外方代表对弹簧定位柱外螺纹的解释很不符合情理,加工精密的螺纹不会是用来散热的,西门子公司绝对不会做这种既浪费又无谓的工作;(2)、在压紧螺栓螺母已经损坏一套的情况下,外方代表没有任何采取补救措施的意愿,还是坚持强力上紧螺母,这是一种很不负责的行为。
        为了证实我们的推论,也是为了今后的检修和维护,我们再次和业主复检外方到货情况。最终在外方补供的部件中找到了用于安装高压蒸汽调节阀的专用工具。业主单位掌握这一情况后,作向外方索赔的准备工作。
        从上述对几个压缩机安装工作中遇到的要点问题的分析中使我们得到的启发是:不管大型机组的制造厂家是哪个国家的,不管它是不是名牌产品,我们都要做过细的检查和技术准备工作;我们在与厂家代表沟通的时候,也必须阐明自己的观点,并且不能完全依赖厂家代表的指导,需要自己的技术特长与其结合。
        参考文献
        
1    王廷俊;;百万吨乙烯重大装备国产化取得进展[J];中国科技投资;2008年12期
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