1、合成氣壓縮機組檢修規程1 總述 本規程適用于陜西渭河煤化工集團公司年產30萬噸合成氨裝置的合成氣壓縮機組(K1850/ST1870)的檢修維護。該機組由美國德萊瓦公司（DELAVAL）設計制造，由高壓背壓式透平(ST1870)和高壓缸(9BL26)以及低壓缸(9B26)壓縮機串聯組成，高低壓缸分別位于透平排汽側和進汽側。1.1 結構簡介1.1.1 壓縮機 壓縮機高低壓缸均為筒形結構，由水平剖分的內缸和圓形外缸組成。拆除非聯軸節端蓋后即可拉出整個內缸。拆除內缸上半部分后即可吊出轉子。高低壓缸轉子均由9級葉輪順流式布置組成，葉輪均為閉式焊接葉輪， 止推盤和軸配合處有鍵并用鎖緊螺母定位鎖定。軸端密封

2、均為浮環油膜密封，浮環密封所需的密封油氣壓差由高位槽油位控制。機組聯軸節均采用撓性膜片式聯軸節，聯軸節轂盤液壓裝配拆卸。壓縮機徑向軸承均為可傾瓦軸承，止推軸承為雙面金氏伯雷軸承。高低壓缸均由撓性支撐板支撐并允許熱膨脹。機組防喘振系統調節器為美國3C公司提供。1.1.2 汽輪機 驅動合成氣壓縮機的透平為2級沖動式背壓汽輪級， 前后端均由撓性板支撐，保持機組在所有操作條件下對中良好。殼體支撐處于環境溫度下保持殼體和轉子在垂直方向上對中良好，高壓側撓性板保持透平高壓側橫向對中，但允許軸向膨脹；低壓側撓性板支撐和下殼體用鍵定位并用螺栓連接，保持殼體軸向膨脹定位(死點)但允許殼體橫向膨脹。整個透平缸體為

3、雙缸體設計。汽輪機徑向軸承為可傾瓦軸承；止推軸承為金氏伯雷軸承，但止推軸承主副推力瓦塊分別位于徑向軸承兩側，徑向軸承的軸承殼體兼作止推軸承基環軸向定位件，與軸為一整體位于徑向軸承兩側軸上的凸臺側面為推力面直接向瓦塊傳遞推力。透平轉子的軸和輪轂為一整體鍛件，輪盤上鉆有平衡孔。葉片頂部和圍帶為鉚釘連接，葉片葉根型式為樅樹型。透平轉子上每級組裝后都要分別做靜平衡和動平衡。機組所采用的調速器為伍德瓦德 505電子調速器。1.2 主要部件結構及材質： 表1： 壓縮機主要部件材質缸體型號低壓缸9B26高壓缸9BL26汽缸型式垂直剖分垂直剖分材料ASTM-A266 CL4ASTM-A266 CL4葉輪型式閉

4、式閉式材料HY-100HY-100軸套材料410-SS410-SS軸材料AISI-4145AISI-4145密封級間密封軟梳齒FLVOROSINT軟梳齒FLVOROSINT軸端密封浮環密封浮環密封徑向軸承型式可傾瓦塊可傾瓦塊材質鋼錫基巴氏合金鋼錫基巴氏合金止推軸承型式雙面金氏伯雷雙面金氏伯雷材料鋼錫基巴氏合金鋼錫基巴氏合金隔板材料鑄鐵/鋼鑄鐵/鋼平衡盤材料HY-100HY-100表2 汽輪機主要部件材質部件名稱材料缸體上缸體A217. GR WC9下缸體A217.WC6葉片AISI422噴嘴A276.TYPE 405軸A470.CLASS.8輪轂A470.CLASS.8蒸氣室A217. GR

5、WC9隔板A204.GRADE B噴嘴環A182.F22圍帶AISI TYPE 422調速閥AISI 422 W.F22 司太立表面堆焊汽封加鉛的鎳銅鋅合金2 設備工藝用途及主要設計參數、主要監視儀表2.1 設備工藝用途壓縮機組低壓缸將自17工段氮洗裝置來的新鮮合成氣(5.07MPaA，30)壓縮后冷卻至36.6，然膈進入高壓缸壓縮至12.8MPaA后和來自18工段合成裝置返回循環氣混合在高壓缸循環段壓縮至14.01MPaA送至18工段合成裝置。驅動合成氣壓縮機的高壓背壓式透平從S1蒸汽管網吸汽(10.MPaA，520)作功后其排汽(4.3MPaA)直接進入全廠的S2蒸汽管網供S2管網上的其它

6、用戶使用。2.2 主要性能參數壓縮機及蒸汽透平主要參數見表三、表四。表3 合成氣壓縮機高低壓缸主要性能參數低壓缸9B26高壓缸9BL26一段二段三段葉輪個數99介質氫氮氣氫氮氣正常入口分子量8.528.528.52正常入口溫度30±236.645.1正常入口壓力(絕壓)5.07 Mpa8.368Mpa12.812Mpa正常出口壓力(絕壓)8.491 Mpa12.812 Mpa14.01Mpa正常出口溫度92.390.854.9正常入口重量流量kg/h4185541855179509正常入口容積流量110049Nm3/h110049Nm3/h455924Nm3/h正常轉速 rpm113

7、251132511325最大連續轉速 rpm120751207512075多變能量頭 J/g171.9145.527.4多變效率 %77.473.376.7第一臨界轉速rpm40003600第二臨界轉速rpm1600015000葉輪外徑mm346.7346.7412.8葉輪周速 (MCS時)219.4m/s219.4m/s261.2m/s葉輪處軸徑mm133.4133.4158.8平衡盤面積cm2216.0271.0止推軸承面積cm280.6580.65最小葉輪出口寬度mm10.777.19缸體設計壓力MpaA10.415.0缸體水壓實驗壓力15.6MpaA22.4MpaA缸體設計溫度1771

8、77入口管尺寸inch8812入口管等級900LB RF1500LB RTJ1500LB RTJ出口管尺寸inch812出口管等級900LB RF1500LB RTJ轉向(自透平進汽端)CWCCW轉子重量kg258295表4 蒸汽透平主要性能參數 設備名稱合成氣壓縮機驅動透平制造廠DELAVAL TUEBINE DIVISION型號GJ-MV-NC級數2額定工況下功率kw8148KW轉速rpm11500RPM汽耗率kg/kw.hr18.72主汽閥流量kg/hr152530進汽壓力/溫度1.1±0.15MpaA 520+5排汽壓力4.34MpaA 最高排汽溫度420第1臨界轉速rpm7

9、400RPM第2臨界轉速rpm13280RPM旋轉方向(自進汽端看)CCW調速器型號WOODWARD 505汽缸型式水平剖分上缸蓋重量Kg4450轉子重量Kg475總重Kg12340進汽法蘭規格10 1500Lb RTJ排汽法蘭規格12 600Lb FF2.3 設備主要監視儀表 合成氣機壓縮組有較完善的儀表以監視機組的機械運行參數(軸承溫度、 軸振動和軸位移)以及工藝運行參數(進出口壓力、溫度及流量)。 軸振動和軸位移采用美國本特利.內華達公司的3300系列儀表。 軸位移監視對每個轉子配置兩個軸位移探頭。對軸承溫度、軸振動和軸位移都設有停車聯鎖。該機組防喘振系統調節器為美國CCC公司提供，保證

10、機組運行在安全工況范圍內。機組采用505電子調速器控制并監視機組的轉速。3 設備拆裝程序3.1 檢修前準備工作3.1.1 檢修前必須確認工器具(特別是專用工具)、備品備件、消耗材料齊全， 確認檢修圖紙準備好并指定好專人負責檢修期間的專用工具管理。3.1.2 壓縮廠房防爆區起吊機具檢驗合格。3.1.3 檢修前必須對檢修人員進行安全教育，同時必須進行方案交底、說明， 以便充分理解檢修方案、檢修內容，并使之在檢修過程中嚴格按照方案檢修。3.1.4 檢修項目應由檢修負責人會同生產工藝負責人一起在現場確認， 并填寫檢修任務書。3.1.5 檢修前生產工藝負責人必須親自對斷汽、斷電、排放、置換、 隔離以及安

11、全防護措施進行檢查，并簽署設備檢修移交手續。3.1.6 確定好主修人員、技術負責人及工藝方面的配合人。如果外單位檢修， 檢修公司及車間還應指派設備檢修配合人員。3.2 檢修用主要專用工具及需更換的主要備件3.2.1 檢修用主要專用工具3.2.1.1 聯軸節轂盤拆裝液壓專用工具有三套：1)PJ-5027D用于拆卸低壓缸聯軸節轂盤，工具名稱見圖紙。 2)CG-4015BM用于拆卸透平聯軸節轂盤，工具名稱見圖紙。 3)PG-5027AD用于拆卸高壓缸聯軸節轂盤，工具名稱見圖紙。3.2.1.2 液壓泵組件：CG-4015BK3.2.1.3 軸承及浮環密封組件拆裝專用工具： 1)CG4015RD：高壓缸

12、 2)CG4015RG：低壓缸3.2.1.4 內缸抽裝專用工具： 1)CG4015RC：高壓缸 2)CG4015RF：低壓缸3.2.1.5 汽輪機汽缸中分面及調速汽門汽室大蓋螺栓螺母拆裝用加熱專用工具。3.2.2 大檢修前需準備的主要備件 總的來說，德萊瓦提供的備件清單中(詳見合成氣壓縮機組資料1/3卷中第7 部分)標有ST和LT的備件以及轉子備件都是必需的。但對于具體的、 有針對性范圍的大修而言，僅需準備其中的一部分備件就夠了。但對下列備件應予以特別注意： 1)O型環類：這包括聯軸節轂盤處、聯軸節拆卸用專用工具上、 浮環密封處、缸體兩側端蓋和外筒體配合處、內筒體和外筒體配合面處、末級擴壓器隔

13、板和端蓋處的O型環(低壓缸由于結構上的原因，上述有的位置沒有O型環)。這些地方O 型環的數量及編號詳見組裝圖，值得指出的是低壓缸和高壓缸浮環密封對應部位的O 型環完全一樣，可互換。 2)軸承類：徑向軸承和止推軸承成套瓦塊，包括軸承處油封備件及止推軸承調整墊片。 3)密封：軸端浮環密封和級間梳齒密封以及二者之間的殼體梳齒密封、浮環密封軸套鎖緊螺母處密封件。 4)轉子：針對運行過程中從TDM 監測判斷可能有重大缺陷或其它問題的轉子必須確認備用轉子處于可更換的狀態。3.3 拆卸程序3.3.1 壓縮機3.3.1.1 拆卸之前首先確認缸內及管線中的工藝氣體排放、置換干凈并分析合格，指定位置插入盲板。3.

14、3.1.2 拆除各有關儀表探頭等，注意保護好儀表連線和接頭等。3.3.1.3 拆除妨礙檢修的油、氣及儀表管線，封好開口并做好標記。3.3.1.4 拆除聯軸節護罩，拆卸聯軸節中間接筒，螺栓成對放置并做好復位標記。3.3.1.5 復查對中(單表法)，并檢查聯軸節撓性膜片有無疲勞裂紋； 測量兩轂盤端面之間距離(推力盤緊靠工作面，兩個缸)。3.3.1.6 用液壓專用工具拆卸壓縮機側聯軸節轂盤，拆前測量好轂盤位置(軸向)，同時記錄轂盤和軸配合的徑向位置。3.3.1.7 拆止推軸承支架端蓋等，測量推力間隙。3.3.1.8 拆推力軸承主止推瓦，測量并記錄止推盤端面跳動和轉子半竄量， 拆副止推瓦，測量記錄轉子

15、總竄量。3.3.1.9 用專用工具拆徑向軸承。徑向軸承間隙測量采用抬瓦法。 瓦背緊力測量采用直接測量法，即為軸瓦殼外徑和軸承座(缸體端蓋內孔)孔徑之差。 3.3.1.10 用專用工具拆卸浮環密封，并測量殼體梳齒密封和軸相對位置。3.3.11 拆缸體非聯軸節側端蓋，測量內缸體相對位置。( 拆端蓋前高壓缸拆去剪切環；低壓缸拆缸頭螺栓)。3.3.1.12 抽出內缸(按照德萊瓦提供的圖紙)。注意測量內缸軸向長度，裝復時復查應無誤。3.3.1.13 解體內缸，拆中分面螺栓，吊開上半缸體，然后從下半缸體中吊出轉子，置于可靠支架上。3.3.2 透平3.3.2.1 拆透平保溫，拆電液轉換器接線(505送來的信

16、號線)。3.3.2.2 見3.3.1.23.3.1.5。3.3.2.3 測推力間隙，測徑向軸承間隙，測瓦背緊力。3.3.2.4 拆副推力面止推瓦塊及調整墊片后，移動轉子測量第1級葉片和噴嘴端面之間間隙。3.3.2.5 拆主推力面側止推瓦塊及調整墊片，測量轉子竄量， 之后將轉子移放置在1/2竄量位置。3.3.2.6 記錄調速閥叉臂彈簧處螺栓露出高度后，拆螺母， 然后拆油動機和叉臂連接銷子。3.3.2.7 用加熱法拆透平中分面螺栓螺母。3.3.2.8 安裝起吊導桿及吊具，用頂絲微微試項上汽缸。 檢查中分面無異常后，緩慢上吊缸蓋。注意起吊過程中上缸蓋處于水平位置，最后將上蓋放置( 中分面朝下)在枕木

17、上。3.3.2.9 用專用工具(加熱法)拆調速汽門汽室大蓋螺帽， 吊出大蓋及調速提板閥組件。3.3.2.10 將上蓋倒置(使中分面向上)放在枕木上以檢查中分面及汽封狀況。3.3.2.11 拆內缸水平中分面螺栓，拆內缸上半殼體與汽室的連接螺栓后，吊出內缸上蓋。3.3.2.12 確認徑向軸承上半部分拆除后，拆內汽室處軸端汽封，固定汽室和轉子相對不運(專用工具)，吊內缸汽室及轉子(整體吊)。3.3.2.13 抽出下部殼體隔板。3.3.2.14 將轉子從內汽室中抽出來，注意放置轉子的支架支承處應墊原軟墊且支承處不能位于軸承軸頸及探頭監測表面處。3.4 回裝程序3.4.1 壓縮機 壓縮機回裝程序與拆卸程

18、序3.3.1相反，但需注意下列問題： 1)將轉子放入內缸下半部分中時，必須檢查葉輪和擴壓器對中情況，軸向對中尺寸要求見組裝圖上標注的數值。此外還要記錄軸端面和第1 級隔板端面的距離作為轉子和內缸體相對位置的參考尺寸，并測量動靜部分軸向間隙至少為3.18mm。 2)內缸上半部分就位后必須檢查并確信軸端面和第1 級隔板端面的距離未變化。 3)安裝平衡環密封(此密封安裝在末級擴壓器隔板上)必須符合組裝圖上的要求。 4)安裝聯軸節側缸體端蓋、內缸插入、非聯軸節側端蓋安裝之前必須分別記錄轉子和已安裝的靜止部件之間的相對位置，并和拆裝時數據作比較。 5)應將組裝時轉子的軸向位置和推力間隙(止推軸承)和拆時

19、數據相比較。如果偏差較大，應首先檢查原因。若確信一切無誤時，可在保證1)中所測數據前提下調整止推軸承處墊片，保證推力間隙即可。3.4.2 透平 回裝和拆卸程序相反，但應注意下列問題： 1)轉子、軸承、聯軸器、隔板、汽封、調速汽門和內、外缸體均已按各質量標準和檢修技術要求進行了清洗和檢查，存在的缺陷已經消除并記錄。 2)所有部件和進出口管以及缸體導淋等均已檢查吹掃。 3)待安裝備件的質量符合要求。 4)缸體扣蓋前確認缸內無異物，且中分面密封膠符合質量要求。 5)回裝過程中應檢查和調整轉子在汽缸內的總竄量和與第1 級噴嘴間間隙、止推軸承間隙及調速汽門連接后的冷態間隙和總行程等。3.5 調試程序 參

20、見設備維護檢修規程五大機組部分中工業汽輪機檢修調整技術規范有關103-JAT的相關部分內容， 相關技術數據參見渭河化肥廠合成氣壓縮機透平組裝圖。4 主要部件及部位的檢修技術要求和標準 主要部件的檢修技術標準參見所附的檢修數據表，除此之外，還應注意下列要求：4.1 轉子吊起放置后應先宏觀檢查轉子表面及流道狀況， 然后清理并進行無損檢測，必要時(當運行中振動增大而原因不明)應作軸頸測振部位的電氣偏差檢查備用轉子使用前一定要先確認其平衡狀態。透平轉子結垢要清理干凈。透平轉子鉚釘要進行超聲波檢測。4.2 軸承：瓦塊上的巴氏合金是否磨損，是否有裂紋、劃痕、脫層及燒傷缺陷等；止推軸承基環及徑向軸承瓦殼是否

21、完好；上下水準塊檢查。4.3 聯軸節：檢查螺栓、螺母絲扣是否完好，螺栓有無局部縮頸、伸長， 膜片有無疲勞裂紋，中間接筒檢查完好，聯軸器的螺栓作磁粉探傷檢查。4.4 密封：對級間密封、汽封直觀檢查磨損脫落、損傷情況， 測量所有密封處間隙(包括油封)，必要時更換。 對浮環密封每次檢修時都要更換其O型環，注意數量和位置。 浮環內圓表面應無劃痕、溝槽、裂紋、脫層、磨損及嵌入金屬顆粒等缺陷。若有輕微劃痕，在徑向間隙不超差的情況下，允許修平使用，否則必須更換。浮環無軸向變形，且其軸向端面平整、均勻、光滑。4.5 缸體內件：缸體中的內件(隔板、噴嘴等)表面在清理后應做無損檢查， 清理前應先做直觀檢查。隔板中

22、分面應光滑、平整、無沖刷溝槽，此外與通流部分軸向間隙發生較大變化時，應檢查隔板是否變形。噴嘴部位除作宏觀檢查外，還應進行無損檢測。4.6 缸體：全面對缸體做直觀檢查，然后進行必要的清理，必要時進行無損檢測，當缸體內表面有裂紋且深度較淺時，允許打磨消除，否則打磨后必須進行補焊修復。5 檢修安全注意事項(包括需加盲板位置)5.1 機組交付檢修前，凡應進行排放、置換、分析和加盲板時， 應嚴格執行安全規程規定，并經工藝確認機組具備檢修條件(汽缸溫度等符合要求)。5.2 扣蓋及管口復位應經各方確認后進行。5.3 拆卸有些部件需使用專用工具時，必須使用專用工具，實行文明檢修。5.4 零件拆卸前按其相互部位及相關尺寸做好記錄和標記，