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文档简介
1、设备检查技术手册大庆石化公司机动设备处大庆石化公司电气管理处二八年六月设备检查技术手册编委会主 任:王 彬副主任:付英杰 隋祥波 刘 建 刘 云 顾培臣 许中义 有 旻 迟宏文 钱福群编 委:(按姓氏笔划为序) 王 平 王子瑜 王军光 王希光 王清国 王秀红 左 才 吕海清 刘朝山 刘殿明 李 宁 李月满 李学刚 李鹏蛟 孙长林 许占祥 邢春发 贡学刚肖仁勇 周 雷 姜 波 唐 卫 唐 华 贾金华常广冬 韩立清 目 录第一部分 设备检查技术手册动设备篇1第一章 机泵设备劣化和失效的主要形式及原因1第二章 机泵设备的检查周期及检查内容3第三章 泵的检查与维护基础知识10第四章 压缩机的检查与维护
2、基础知识12第五章 离心分离机的检查与维护基础知识17第六章 减速器的检查与维护基础知识20第七章 轴承常见故障及处理方法22第八章 机械密封的检查与维护基础知识24第九章 齿轮轮齿常见故障32第二部分 设备检查技术手册静设备篇34第一章 热交换器34第二章 锅炉41第三章 压力容器(塔、罐、反应器)52第四章 工业金属管道56第五章 安全附件67第六章 管式加热炉70第七章 储罐81第八章 基础、结构件及建筑物89第三部分 设备检查技术手册仪表自控设备篇97第一章 检测仪表97第二章 二次仪表120第三章 执行器124第四章 在线分析仪表131第五章 机组监测仪表139第六章 过程控制系统1
3、44第七章 系统维护184第四部分 设备检查技术手册电气设备篇189第一章 电动机189第二章 GIS组合电器195第三章 变频器199第四章 变压器201第五章 电力电缆203第六章 电源装置204第七章 配电装置208第八章 消弧线圈213第九章 干式电抗器215第十章 继电保护及安全自动装置、电气仪表218第一部分 设备检查技术手册动设备篇第一章 机泵设备劣化和失效的主要形式及原因 机泵设备在运行、拆卸、组装时会受到各种形式的损伤使设备劣化。就具体某一台机泵而言,不能在此明确是在哪个环节中的损伤是造成其劣化的主要原因。但是,就整体而言,正确的拆卸与组装不会对机泵造成较大的损伤。机泵的损伤
4、主要发生于运行中。机泵在运行中的损伤使其劣化,有设计制造时就已确定了的材质、结构、装配等方面不能满足工艺介质要求的原因,也有运行中介质的化学组分、温度、压力等工艺条件超过了机泵原来的设计条件方面的原因,也有运行中,尤其是开停工时操作人员的误操作所引起的原因。一、机械磨损 机械磨损所引起的某些零件损伤,在机泵设备劣化形式中所占的比例最大。无论是回转式还是往复式,屏蔽式还是非屏蔽式,都存在着程度不同、种类不同的磨损。磨损主要存在于机泵的动静零部件互相接触的部位。譬如,轴颈与轴承、啮合的螺杆或齿轮之间、螺杆或齿轮与压缩机或泵的缸体之间、机械密封的动环与静压之间、压缩机缸内的迷宫密封齿与转子的轴套、叶
5、轮之间,泵内部的叶轮与口环及耐套之间、往复压缩机或泵的活塞杆与填料之间等等,都存在着因为零部件之间相互接触,又有相对位移而产生的磨损。接触部位的材料耐磨性能越好,相互间的作用力越小,润滑条件越好,相对位移的速度越小,则磨损越轻。反之,则磨损越严重。动静零部件之间的相对运动的方式不同,结构形状不同;受力不同,其磨损后的形态也不同。譬如,作回转运动的零件及与之相接触的静止件的磨损,其磨损方向为圆周方向,如果接触面上的受力是均匀的,那么其磨损的结果是均匀磨损。做往复运动的零件及与之相接触的静止件的磨损均沿轴向分布。离心泵、离心式压缩机、鼓风机、通风机以及轴流压缩机、风机、各种回转泵的轴颈与轴承,转子
6、与缸内的级间密封以及轴端的各种密封部位,都是产生圆周方向的均匀的或不均匀的磨损,其结果往往表现为内外圆变大或变小、产生椭圆、有锥度、出现圆周向沟槽等。往复式机泵的轴颈与轴承、轴封部位的磨损也沿圆周方向呈均匀的或不均匀的分布,但是其活塞、活塞杆、柱塞,以及相应的缸套、填料函的磨损是轴向磨损,通常表现为表面有轴向沟槽,而活塞环则为沿径向的磨损不均匀等。对齿轮泵、螺杆泵、螺杆式压缩机,齿面及螺纹面的磨损主要沿相互作用力的方向发展,表现为齿厚减薄,啮合间隙增大等。还有一种磨损称作微动磨损,存在于联轴节的啮合齿的齿面、联接弹性圈,以及某些间隙配合的推力盘与轴的配合面等部位。二、由介质产生的腐蚀、冲蚀、气
7、蚀和磨蚀 当介质带有腐蚀性时(相对于机泵的材料而言),会对机泵的壳体、叶轮、轴套、隔板等零部件产生程度不同,性质不同的腐蚀作用。由于介质在机泵内的流速明显高于在一般静止设备中的流速,使下述的一些工况存在时,介质对机泵的腐蚀、冲蚀、气蚀和磨蚀作用明显强于静止设备: (1)介质为气固两相(如烟气轮机,烟气中有催化剂粉尘); (2)介质为固液两相(如炼油厂焦化装置中的原料泵,渣油中含有焦碳颗粒;催化裂化装置中的油浆泵,油中含有催化剂;水处理厂的泥浆泵,水中含有泥沙); (3)介质为气液两相(如凝汽式蒸汽透平,末级的蒸汽中含水分;凉水塔的循环水泵及冷凝液泵,在叶轮入口因流速提高而使水存在汽化现象;气体
8、压缩机段间冷却后的入口,空气或工艺气中因冷却而产生的冷凝液滴)。 以上三种情况,都是由于在金属表面不能很好地形成起保护作用的氧化膜而使腐蚀的速度明显加快。对某些腐蚀性介质,如环烷酸含量较高的减压塔,常压塔的塔底出料泵,由于介质中的环烷酸的腐蚀性本身与介质流速高低关系很密切,对于这类泵,介质既使是单相,也会因介质流速高而使叶轮、壳体等主要部件受到严重的腐蚀。 介质对机泵的气蚀、冲蚀、磨蚀作用的结果是使机泵的某些主要部件,如叶轮、轴套、壳体的有效厚度减薄,强度下降。但是,某些介质,如硫化氢等,对机泵的损伤,并不使零部件减薄,而是使零部件产生氢鼓泡或表面产生应力腐蚀疲劳开裂等现象,其结果同样使零部件
9、的强度下降。 三、操作不当引起的损伤 各种各样的操作不当或误操作都可能对机泵产生各种形式的程度不同的损伤。 机泵的超速,会明显地增加叶轮、叶片由离心力所产生的应力,严重时会引起叶根的断裂及轮盘的变形或破裂。 润滑不良、油压不足或油温过高过低,都会引起轴承及轴颈的严重磨损。 过高的入口气体温度会改变机泵的内部间隙,并可能增加动、静零部件之间的磨擦及受力部件的变形。 压缩机的喘振及在临界转速下长期运转,都可能使转子因振动加剧而受到巨大的冲击载荷及动载荷而发生疲劳断裂。四、过大的接管安装应力引起壳体变形 大型高转速的离心泵、离心压缩机、轴流压缩机及蒸汽透平等,均属高速轻载机械,在设计时,其缸体、支座
10、的强度均按无配管安装应力或很低的安装应力来考虑。如果与这些大型高速轻载机泵的连接管道的设计不合理,安装不正确,就可能使这些机泵的壳体及支撑因受到了超过设计允许的配管应力而变形或开裂。缸体的变形及位移最容易影响这类机泵的转子与转子之间的对中,不良的对中将引起轴系的严重振动。严重的缸体变形还可能引起缸内动、静零部件产生不应有的磨擦,使缸体的接管处甚至可能产生开裂。五、基础受到的损伤机泵设备在运行中产生的各种形式的振动,尤其是往复式机泵的不平衡力载荷,大气及周围环境的腐蚀作用等,都会对机泵的基础及底板产生损伤。往复式机泵的基础周期地受到机泵所产生的不平衡力,尤其当机泵的润滑油沿着基础的地面部分渗入到
11、基础的地下部分时,整个基础容易因受大的疲劳载荷作用而发生沉陷,开裂等损伤。当机泵运行时长期处于强烈振动的状况时,其地脚螺栓也容易因疲劳而断裂。第二章 机泵设备的检查周期及检查内容 石油化工生产装置是否能保持安全、稳定、长周期、满负荷,优化地运行,与机泵设备的状况好坏休戚相关,尤其对那些以大型化,单系列作为其运行方式的生产装置,它的某些主要机泵和关键机组的运行状况如何,往往起着牵一发而动全身的作用。对机泵设备进行检查,能及早地发现其运行不正常的因素及其内在隐患及缺陷,以便采取必要的措施加强维护,使其保持安全、稳定、长周期的运行,或及时停机进行修理,防止造成事故的发生。 机泵的壳体一般都承受一定的
12、介质压力。石油化工生产中的介质大都是易燃、易爆或有毒,从安全方面看,机泵的壳体,即压缩机的缸体及泵的壳体应被视为一个介质为易燃、易爆或有毒的特殊压力容器。与静止设备压力容器相比,这种特殊容器结构更为复杂,承受着更强的疲劳载荷作用,尽管现有的压力容器安全及技术管理规范中没有将其列入管理的范围,但是,从切实保证生产装置的安全运行角度看,应将机泵设备视为一台承压的“特殊压力容器”。机泵的承压缸体、壳体,如果其承压能力下降,同样可能造成十分严重的后果。机泵设备上的各种压力管道及阀门也应与生产装置中其他工艺系统的压力管道及阀门同样对待,也应在确定检查内容时,将评定其承压能力是否可靠作为必不可少的一项内容
13、。承压部件的材质是否恶化,壁厚是否减薄,焊缝是否开裂,应力集中的部位及内外表面是否有裂纹等,都应是检查中的具体内容。 机泵内部部件配合间隙正确十分重要,也是检查的重点。如果机泵内的各部件之间的配合间隙不正确,就会使机泵的内部泄漏增大或局部过热,使功率消耗增大,出口压力和流量下降。这些代表机泵整体技术性能指标的下降,将直接影响全生产装置的满负荷及优化运行。及时对机泵进行日常的巡回检查,搞好机泵的清洁、润滑、调整、紧固、防腐等维护工作,使其经常保持完好的技术状况是十分重要的。如果机泵因其技术状况不佳,使其本身无法长期连续运行时,主机与备机之间的切换往往也容易引起全生产装置工艺操作的波动,这对运行方
14、式为单系列的生产装置。其结果将会导致全装置的被迫停工。机泵设备的检查分为运行中的检查及停机检查。 近年来,随着机泵设备状态监测技术、数据及信号的处理与显示技术,以及故障诊断技术在实际工程应用中不断被开发,使在运行中对机泵进行检查所起的作用越来越有成效,基本上能满足实际使用中保证安全运行的需要,也为目前的机泵以定期停机维修向以状态监测为基础的预防性维修发展提供了必要的前提。一、确定停机检查周期的基本原则 机泵在运行中受到损伤的劣化速率快慢决定了机泵的最短的停机检查间隔时间。但是真正要确定某台机泵最近的一次停机检查日期,还必需考虑全装置的停工检修时间,拆装时必需的备品备件何时能够齐备,专门的检修力
15、量何时能到现场以及是否有备机等一些其他有关的因素。 由于各种机泵的上述情况不同,使不同的机泵,甚至是同种类型、同种规格型号、同一台机泵,在不同的时间里可以有不同的检查间隔周期。在考虑机泵现有的技术状况的同时,还应考虑到预计的下一个运行周期的长短。 根据国内石油化工企业长期实践积累的设备检修经验,以及机泵设计时的最低要求,建议回转式机泵一般每隔13年进行一次停机全面检查;往复式机泵每隔0.52年进行一次全面停机检查。 二、运行中的检查 对运行中的机泵进行检查,首先是操作人员每班定时对其操作岗位的机泵进行的巡回检查及维修工人对所负责机泵进行的维护检查,其次是设备管理人员及监测人员进行的点检,以及对
16、大型机泵及关键机组实行“机、电、仪、操、管”五方联检的特级维护。这些石油化工企业长期实践积累的好经验、好作法,对运行中机泵的检查有很大的成效。 1运行参数的检查与机泵有关的工艺运行参数都应被视为是表示了机泵的整体运行状况,以及设备技术状况的重要依据。如介质的化学组分、浓度,各段进出口的压力、温度、流量,机组所属的密封系统、润滑油系统、段间冷却系统、冷凝系统、分离系统的油压、油温、油质、水压、水温、水质和液位等。此外,还应包括机泵的控制系统、连锁保护系统、防喘振防阻塞系统的输入输出信号,进出口阀门、防喘振阀门等关键阀门的阀位情况。对机泵本身装有轴向位移及径向振动监测设施的,还要检查转子的轴向位移
17、及径向振动状况。对蒸汽透平、燃气透平、烟气轮机这类高温机泵,还要检查其缸体的膨胀是否均匀,滑销是否能伸缩自如。2设备状况的检查机泵设备的辅助设施,安全设施及所有附属的电气、仪表设备和阀门、管线等都应被视为与机泵本体一样同等重要,因为这些设施状况的好坏直接影响着机泵设备的技术性能。对机泵设备状况的检查,也应把它们包括在内。对机泵设备状况的检查内容主要是:机泵运行是否正常,机泵体内有无杂音;机泵设备的保温是否完好,油漆有无脱落;所有的动静密封点是否有泄漏;管线是否有不正常的振动;地脚螺栓是否松动、断裂;节流较大的调节阀、控制阀、调速阀是否有严重的振动、波动以及基础是否有裂纹等。3定期的状态监测与诊
18、断机泵设备在运行中存在的各种故障,绝大多数都能通过状态监测与诊断来发现。对机泵设备进行的状态监测与诊断,从振动监测及分析为其主要内容,因为机泵设备的绝大多数机械故障都会在轴或机座上以各种不同的振动形式直接或间接地反映出来。因此,只要采用各种有效的手段监测出振动的振幅、(或振动速度、振动加速度)、频率、相位角,并用各种能进行信号数据采集、贮存、处理及显示的仪器将这些振动信号加以同步地分析与综合,并通过检查人员的正确的分析与判断,即可较为准确地发现故障的性质及其严重程度。除了振动的监测与诊断外,前述的对机泵的运行参数及设备状况的检查与监测,以及对介质中的腐蚀产物、有害杂质的监测,对润滑油中的铁含量
19、的监测等也是对机泵状况进行全面的检查与监测的重要内容。在进行故障诊断时,上述诸方面的综合分析与判断,是得出正确结论的重要前提。在日常对机泵设备运行状况最基本的、最常用的、最直接的,也是十分有效的检查是利用人的视觉、听觉、嗅觉和触觉等感官的主观状态监测,即检查人员通过眼看、耳听(用听诊器、听棒)、鼻嗅、手摸即可判断出机泵设备的故障。在这方面操作及维修人员经过长期实践积累起来的宝贵经验是十分可贵的。采用各种功能齐全的便携式测振仪对小机泵进行定期检测,可以有效地了解机泵的振动状况,这对于预防机泵的轴承烧坏、断轴等恶性事故的发生是十分必要的。目前采用这种检查方法,已能基本满足小机泵实际运行及维护检修的
20、需要。对大型机泵,通常设备本身都配有在线的用于测量轴相对于机壳的径向振动及轴向位移的测量探头,能随时显示转子的振动与轴向受力情况。当发生有异常情况时,可以通过配备各种自动记录仪器,将发生异常情况时的振动信号,所有的相关的工艺参数都自动记录下来,供从事状态监测及诊断的专门人员进行分析。 限制机泵在运行中的振动程度,以及重视其振动变化的程度,可以有效地防止大部分机泵发生如烧瓦、断轴、转子与隔板抱死、轮盘破坏等重大设备事故的发生。中国石油化工总公司制订的石油化工旋转机械振动标准(SHS0100392),对机泵运行时的振动允许范围提出了具体而实用的要求。三、停机检查 机泵设备进行停机检查的目的主要是通
21、过对机泵的解体,可以直接判断出机泵哪些零部件受到了何种形态的腐蚀及磨损的损伤;零部件产生了什么样的变形,表面有无裂纹;以及各零部件之间的相对位置(即间隙、配合)是否正确等问题。机泵设备的解体检查必须严格公司各项相关的管理规定,按程序办理各种检修作业工作票,按设备检维修作业规程进行拆卸、解体、检查和修理等工作。这里只介绍一些基本知识。 1停机检查的准备工作 由于机泵设备直接与生产装置的容器与管道相连,所以在对机泵进行解体检查前,首先应确认机泵内是否已泄压并置换合格。电动机的电源是否已切除。检修现场的大气环境是否达到了允许动火的要求。 由于机泵的零部件繁多,拆卸前应准备好足够而干净的摆放零部件的支
22、架和工作台。 所有的测量工具、专用工具应确认其指示正确、规格符合要求。 参加检查、拆卸的人员应事先熟悉被检修的机泵的内部结构及拆卸、组装的要求。 大型机组的拆装与检查还应有完善的包括机械、仪表、电气在内的施工检查日程安排计划。 每台机泵的拆装都应做好详细的记录。拆装中必须更换的零配件应准备齐全。 2机泵解体前的检查 机泵解体前,宜作以下一些检查,以利在回装,修理及组装后,对设备作一个有用的比较; 拆下联轴器之前,应检查联轴器轴向窜动量及径向跳动量。联轴器拆卸后,应检查机泵转子的轴向窜动量。 联轴器拆下后,应检查机泵与机泵之间的轴向对中情况,并在拆开机泵的进出口接管后再次复核对中情况的变化值,如
23、果变化值大,说明配管的应力太大,应对配管及其支承系统作必要的调整。对联轴器本身,也应彻底清洗后检查其有无裂纹、变形及过度的磨损。 3机泵解体与回装时的检查 拆卸机泵时,应按照机泵制造厂推荐的拆卸程序及方法进行。有的机泵在拆卸时,还应使用专门的拆卸工具。 (1)离心泵及离心式、轴流式压缩机、鼓风机的拆装检查。要对离心泵、离心式和轴流式压缩机、鼓风机作全面检查,需将设备彻底解体。 拆卸滑动径向轴承时,应视不同的结构形式,通过压铅法或抬轴法、内外径测量等各种可行的方法测出径向轴承间隙。判断滚动轴承的好坏较为困难,常用的方法是先用目视检查看内外圈滚道及滚珠表面有无凹坑,然后用手转动轴承,如果手持的感觉
24、不平滑,则应更换。 测滑动推力轴承的间隙可以用串轴的方法来完成。为了使测得的值较为准确,在将轴推至两端位置时应施以一定的人力。对多级泵及多级压缩机,在拆下推动轴承以前,还应确认叶轮出口与扩压器流道的轴向位置是否一致。对水平剖分式的,完成这一工作并不困难,打开机泵的上盖即可直观地看到各个叶轮是否对准了扩压器流道。对垂直剖分式的,应记下推力轴承未拆卸时,转子相对于两端隔板的轴向位置,待转子与隔板组件一起从简体抽出后,将转子恢复到有推力轴承时转子相对隔板的辅向位置,以此来确定在运行时转子叶轮是否对准了扩压器流道。检查转子在缸内的各个部位的径向间隙是否正确对泵及压缩机的运转效率十分重要。检查应包括两方
25、面的要求,即通过测量隔板上的密封环(口环)、迷宫环的内圆尺寸(注意:密封环、迷宫环如果是分段式的,应将其装在隔板上进行测量)、椭圆度以及转子上的相应的叶轮轮盖入口端的外圆尺寸、轴套的外圆尺寸,以及推力盘的外圆尺寸来确定动、静部位之间的绝对尺寸差。同时,还应采用各种测量方法测出上述动、静部件的在运行时,即装入径向轴承后的相对径向间隙。对水平剖分的缸体结构,完成这种检查较容易,对垂直剖分的缸体结构,可以在隔板组件未装入简体之前,先用压铅法及塞尺测出各部间隙是否符合要求,并在转子与隔板组件装入简体后,用一端装入径向轴承,另一端抬轴的方法作进一步的复核。由于机泵的结构形式多种,检测的方法可以各不一样。
26、但是测内部的径向间隙,应是实际运行时相对位置的径向间隙,这一要求必须是一致的。安装机械密封的要求主要是控制动、静环之间压力的大小。改变机械密封的弹簧压缩量即可改变动静环之间的密封压力。确定这一压缩量时,应注意的是推力轴承垫片的厚度或推力轴承本身的轴向位置作调整时,转子的轴向位置会改变,其结果不仅会影响转子叶轮是否对准扩压器流道,也会影响机械密封的弹簧紧力。浮环的密封间隙,通过测浮环的内圆及轴颈或轴套的外圆可得出,值得注意的是宜在拆装时用深浅尺测出每一个基环、浮环的轴向位置,以此判断其是否安装到位。在所有的零部件都拆卸完毕后,应首先彻底清除每一零部件表面的垢层、腐蚀产物、沉积物等各种异物。然后目
27、视检查其表面有无磨擦产生的沟槽、变形、裂纹、松脱等缺陷。肉眼看不到的部位,如叶轮及扩压器的流道内,可借助反光镜、内窥视镜等仪器检查。用内径、外径千分尺测量每一零部件的绝对磨损量。凡是经检查发现磨损值已超过规定值时,一般都应予以更换。机泵的壳体,还应参照检查压力容器的有关要求,仔细检查其壳体内外表面的应力集中部位是否有裂纹。对重要的焊缝处,应进行探伤。腐蚀严重的,要进行测厚,必要时还应对壳体试压。叶轮的焊缝、轴的键槽,以及轴安装推力盘的凸肩处及螺纹根部等处,都是应力集中或应力较大的部位,除了用目视检查外,必要时还应进行表面着色或磁粉探伤。对铆接的离心式压缩机叶轮,铆钉头易发生断裂,可通过检查轮盖
28、与轮盘的贴合情况及采用专门的小直径超声波探头来检查诊断。对在运行中振动较大的转子,在停机全面检查时,还应进行低速的或高速的动子衡。在对所有的零部件检查并更换掉不合格的零部件后即可按制造厂规定的步骤组装。组装时,各零部件之间的装配间隙的检查要求与前述的拆卸时的检查相同。凡是运转时两个零部件之间存在相互磨擦或接触的部位,应检查磨擦面的接触面积是否达到了规定的要求。对互相过盈配合的零部件,除了检查接触面的多少,还应检查其过盈量。对拆卸式推力盘,应检查其瓢偏度。一台设备经检查及回装后,在与驱动机或其他机泵连起来之前,应进行轴与轴之间的对中检查,即机泵之间相对空间位置的检查。根据每台设备实际的温度,尤其
29、是支座的实际温度,在设计时就已给出了机泵之间的水平及垂直方向上的相对位置。由于离心泵及离心压缩机、鼓风机的支承大都为非刚性支承,过大的配管应力将影响机泵之间的对中。为此,应在连接机泵进出口管线的过程中,始终用百分表监视轴与轴之间对中状况的变化。变化值超过规定时,应调整管线的支承或改变配管的设计。推力轴承为滑动型轴承时,可用单表对中法检查轴对中情况。为保证对中检查的精度,装于轴头的找正用圆盘的直径或标尺杆的长度不应低于规定值。而对于推力轴承为滑动型轴承的机泵,由于轴的窜动量大,对中检查时宜采用单表找正法。(2)往复泵、往复式压缩机的拆装检查。往复泵及往复式压缩机的主要部件在运行时做往复直线运动,
30、零部件承受往复作用力。这些主要的零部件的主要损伤形式是疲劳损伤及平移磨擦引起的磨损。所以,对往复式机泵的检查,应以上述的两方面为其重点。由于疲劳损伤最终以裂纹的形式出现,磨损以零部件表面出现沟槽或局部厚度减薄的形式出现,所以检查时确认每一零部件表面是否有裂纹,以及零部件的绝对磨损是判断往复式机泵零部件是否能继续使用的主要因素。在拆卸设备之前及拆卸过程中,应逐一检查以下各种装配间隙,以供回装时参考。在拆卸往复式压缩机的前后气缸盖之前,通过前后盘车,用压铅法测出活塞在前后死点位置时的气缸余隙。过小的余隙可能引起活塞与气缸端盖相撞;过大的余隙会显著降低压缩机的效率。拆下压缩机的气缸端盖后,用塞尺检查
31、活塞在气缸中的中心位置偏差。在拆卸如活塞、柱塞、十字头等作往复运动的部件之前,通过来回盘车检查活塞杆、柱塞杆的径向跳动值,以及十字头与上下滑道的径向间隙值。过大的径向跳动值将引起活塞杆、柱塞承受过大的弯曲作用,并加剧在活塞杆、柱塞与填料之间产生不均匀磨损。在拆出连杆、十字头前,通过盘车360度,分别测出每隔90度位置的连杆大小头轴承的轴瓦间隙。在拆除连杆及活塞、柱塞后,用吊线或激光对中等各种手段检查缸体与机身的同心度、平行度。过大的不同心度及不平行度将增大活塞杆、柱塞的弯曲应力,并加剧缸套及填料的磨损。在拆除主轴(曲轴)之前,检查主轴承的间隙、主轴的水平度,以及主轴中心线与十字头滑道中心线的垂
32、直度。过大的垂直度偏差将会使主轴承受额外的弯矩作用,会严重影响主轴的疲劳寿命,并产生不均匀的磨损。在将全部零部件拆卸完毕,并作彻底的表面清洗后,作下述检查:对曲轴、连杆(包括连杆大小头的主螺栓)、活塞杆、柱塞,以及缸体,全部的联接主螺栓,用磁粉或表面着色探伤方法检查这些部件的联接螺纹的根部以及其他应力集中部位的表面是否有裂纹。检查活塞杆、柱塞的表面硬度,检查活塞杆、柱塞、主轴、曲柄的椭圆度、圆锥度、超过允许范围的应进行包括磨外圆、喷涂、更换在内的各种修复措施。检查气缸套、缸体内表面有无裂纹,并检查其椭圆度、圆锥度。检查活塞环在气缸中的开口间隙,以及活塞环在活塞凹槽中的侧间隙。检查主轴轴瓦、连杆
33、大小头轴瓦与主轴、曲轴、十字头销的接触面是否符合要求,轴瓦本身有无破损、起层。检查进出口阀门的磨损情况、阀芯与阀座的接触面情况,检查阀芯及阀座有无裂纹。检查缸体上与进出口阀相配合处有无裂纹及变形。检查气缸与气缸、气缸与机身之间的配合面的平直度及相互的接触面是否符合要求,否则将使连接螺栓承受更大的疲劳作用力。当采用金属填料时,应检查填料与活塞杆,柱塞的接触面是否达到了规定的要求,同时,还应确认填料函的弹簧预紧力及开口间隙应符合原设计的要求。设备回装时,对每一步组装间隙的检查与拆卸时相同,而组装的顺序与拆卸时相反。在组装时,主轴轴承底瓦的厚薄及形状决定了主轴的水平度及主轴中心线与缸体中心线的垂直度
34、。机身端面及缸体端面与轴向中心线的垂直度及端面的平直度决定了机身、中间接筒、缸体相互的中心线的平行度。这些中心线的平行度决定了活塞杆、柱塞在运行时的径向跳动值,而上述的径向跳动值的大小是决定活塞杆、柱塞受到弯曲作用力的根本原因,而且还直接影响填料的有效使用寿命。所以,组装时如何保证往复式机泵,尤其是在组装大型多段的往复式机泵时,主轴的中心线与滑道、缸体中心线的垂直度,以及机身、中间接筒、缸体组装后的各轴向中心线相对的平行度,是减轻主轴、活塞杆、柱塞承受额外的疲劳作用及磨损的有效办法,也是保证这类设备长期稳定运行的重要基础。(3)蒸汽透平、燃气透平的检查。蒸汽透平缸体部分的拆卸和检查的方法与水平
35、剖分式的离心压缩机较为相似。在拆开蒸汽透平的上盖后,可检查第一级喷嘴和各级静叶与转子的每级动叶之间的轴向间隙、转子与隔板之间的轴封间隙以及轮盘的瓢偏等。在将转子从缸内吊出后,可对动、静部件进行彻底的表面清洗。检查的重点是确认水蒸气的冲刷及振动引起的疲劳作用对转子、隔板的损伤程度。对动、静叶片的冲刷,通常集中在第一级及后几级,这是因为第一级压降大,蒸汽流速较高,使动、静叶片的减薄较后几级更为严重。在末级及次末级,由于蒸汽中的水的饱和度明显增加。动、静叶片受到更为剧激的水液滴的冲刷。检查时可通过目视及自制的专用卡钳检查动、静叶片的厚度来判断其磨损量。转子自身的振动及汽流的冲击,最易使动、静叶片的围
36、带、铆钉部位或叶片本身出现裂纹或发生断裂。为确认这些部位的表面是否有裂纹或断裂,凡是目视能看到的部位,都应进行表面着色渗透探伤。此外,还应借助放大镜,仔细检查围带,铆钉头是否有变形、翘起等可疑迹象。对中、长尺寸的叶片,可通过测量每片叶片的静态固有振动频率是否降低,来间接判断叶片的叶根铆接处、围带是否存在断裂、松脱等隐患。蒸汽透平转子的动叶片与静叶片之间的轴向间隙,尤其是第一级喷嘴与第一级动叶片之间的轴向间隙是否正确,对于台现成的蒸汽透平的效率,有着不可忽视的影响。因此,在回装时,无论是否更换新的蒸汽透平转子或推力轴承,都应通过拆下与装上推力轴承、前后轴向窜动转子来判断出转子与第一级喷嘴、以及各
37、级静叶的轴向相对位置。通过改变推力轴承的垫片厚度即可调整其轴向位置,调整时,一般均以第一级的喷嘴间隙为调整依据。对蒸汽透平上下汽缸,应检查其结合面上是否有因长期蒸汽泄漏所造成的沟痕。如果停机前转子的振动较大,或修理时更换过围带、叶片等,在回装前还应将转子重新作动平衡。对蒸汽透平的调速系统,应全部解体清洗,检查每个零部件是否有过大的磨损量,有无裂纹。调速器的弹簧还应检查其变形情况。对调速阀,由于阀芯及阀杆易受蒸汽冲击而产生振动疲劳损伤,以及蒸汽对阀芯阀座有冲刷作用,所以检查的重点应采用表面着色探伤检查阀杆、阀芯组件表面的裂纹,并测量阀芯、阀座是否关闭严密。对一些大型蒸汽透平,调速阀往往采用多阀芯
38、结构(提板阀结构)。顺序开启或关闭各个小阀,对于均匀地改变透平的进汽量以及缓和蒸汽对阀芯组件的冲击,十分重要。每次解体后和回装前,应再次检查各小阀端头螺母的端面与提板的距离是否符合原制造厂的要求。在将调速阀与调速器的执行机构联接在一起时,应确认执行机构处于关闭调速阀门的位置时,调速阀阀芯在热态时能正好关闭调速阀。对蒸汽透平的主汽阀(脱扣阀),除了应检查阀本身的严密性外,还应检查阀在作关闭动作时,是否有卡阻现象。对既有抽汽、又有注汽的冷凝式蒸汽透平,其进汽阀、抽汽阀、注汽阀三者之间静态时阀位开启关系及阀位定位的相互关系的确认,也应在其调速器全部拆卸前及回装后,一一进行复测,使之达到原制造厂提出的
39、要求。在蒸汽透平回装之后正式开车之前,还应对有关的电气、仪表的指示、联锁动作、报警等功能及其整定值逐一确认。每次更换新的蒸汽透平转子,或至少每次停工大修后,应对蒸汽透平的机械超速脱扣机构(飞锤)进行试验,确认其实际的脱扣动作转速符合原设计的规定范围。燃气透平及烟气轮机的检查与蒸汽透平相类似,所不同的是,由于燃气透平及烟气轮机的工作温度很高,介质的腐蚀性比水蒸汽强,所以检查的内容中还应包括零部件的蠕变变形及材质金相有无发生变化等方面的要求。(4)小容积回转式机泵的检查。小容积回转式机泵是指齿轮泵、叶片泵、螺杆泵、叶片或压缩机、螺杆式压缩机等中小型回转机泵。相对于往复式及离心式、轴流式机泵,这类小
40、 型机泵的容积流量很小,各零部件的配合间隙也很小,对包括固体颗粒含量及颗粒大小在内介质干净程度的要求很高。介质一般都不应带有腐蚀性。尽管这类机泵的结构形式不一样,但它们的检查要求都基本相同。检查的重点应是确定零部件的磨损及一些关键的装配间隙。对齿轮泵,需重点检查泵壳及齿轮的绝对磨损量。组装后要仔细检查齿顶与泵壳的间隙,以及齿轮与两端盖之间的端面间隙。此间隙大于制造厂的规定值时,宜将齿轮予以更换或磨削泵壳的端面,否则会降低泵的能力。对刮片式及压缩式泵,检查的主要内容是机壳的磨损量及叶片在宽度上的磨损量。组装后还要确认叶片在机壳内的端面间隙。对螺杆泵及螺杆式压缩机,除了要通过测量螺杆的外径及机壳的
41、内径,求出螺杆与机壳的径向间隙外,还应仔细观察螺杆本身的表面有无因互相“咬死”所形成的“拉毛”、沟槽、凹坑等缺陷。螺杆压缩机在组装时,对主动、从动螺杆的互相啮合间隙的检查工作应予以特别的重视。主动、从动螺杆的传动齿轮相互之间的啮合位置,都会直接影响主、从动螺杆在运行时是否能将啮合总间隙均匀地分布于螺杆的各个啮合部位。螺杆式机泵一般都在其本身的壳体上带有或配有安全泄压阀,所以,还应对安全泄压阀芯与阀座予以检查,检查其有无裂纹、变形,并应检查阀在组装后的严密性。第三章 泵的检查与维护基础知识18在石油化工厂的生产中,液体输送是主要的生产过程之一。进行液体输送的机械是各种泵。对操作人员来说,首先应该
42、了解泵的作用、原理和构造,其次是掌握检查和处理故障的知识。这些,对于泵的高效安全运转,对于维修保养,都是必不可少的。对泵的检查一般分为通常检查与精密检查两种。通常检查是靠五感或者兼用简单的检查工具,从外观来检查各部分性状有无异常情况。精密检查是使用检查工具,主要从量上检查各部分有无异常情况。下面,按照这一区分,就离心泵说明一下检查的具体顺序。首先应注意的,是了解进行检查前泵的运转情况,以及以往的经历。随后,应与有关部门对以下各项进行探讨:需要检查的原因;检查内容、 工程;是否需要停止运转,将泵拆开检查;确定运转、检查、保养负责人、检修工作的分工和职责范围,以及工作上的注意事项;根据运转状况、工
43、作场地、环境、化工物料性质,规定安全注意事项和措施。作好以上准备后,即可进入检查。检查和处理部 位检 查 处 所检 查 项 目检 查 方 法说 明机 座主 体主 体主 体主 体密封压盖轴 承轴 承轴 承轴 承轴 承轴 承轴 承压力表地 脚 螺 丝壳 体壳 体壳 体壳 体填料(包括机械密封)主 体主 体主 体润 滑 油润 滑 油润 滑 油冷 却 水吸入、排出压力松 动声 音振 动温 度漏 泄声 音声 音振 动温 度颜 色油 量温 度水量 、温度用 测 试 锤 敲 打听 音 棒振 动 计 或 触 感温 度 计 或 触 感肉 眼 检 查听 音 棒听 音 棒触 感,或 振 动 计手 接 触,或温度计肉
44、 眼 检 查肉 眼 检 查手 接 触,或温度计肉眼检查、手接触、温度计肉 眼 检 查(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(7)(8)(8)(8)(8)(9)(9)说明(1)有松弛的应拧紧 拧紧时如果不当心会造成位置不正。因此,最好是停止运转后进行。(2)听有无金属接触声或空穴所产生的“吧吧”怪声,如果是轴流泵,则音量很低。如果靠近在截止点运转时,会产生很大的音响,振动也大,也会被当作怪声。这时,应根据情况采取运转操作处理或停止操作处理。(3)如有超过标准值的振动 或者虽在标准值以内,但是从正常值以双振幅急激地增加到1520时,应调查其原因。对怪声从流体力学(运转状况)、中心偏移、配管振摆
45、、止动销松动等方面检查后尚无法判断其原因时,就应停车。有时是由于内部部件安装松动、叶轮腐蚀或流入异物造成堵塞等破坏了动平衡,有时则是叶轮缺损所致。现在泵的设计都不留余地。虽然在一定意义上讲,这样设计是最经济的,但由于机座、壳体厚度薄,很容易因配管等的外力而产生中心偏移。泵在使用一定时间以后都会产生振动,除了以往的原因外,现在又因此增加了一条原因,即:泵内部密切配合的部分,在新使用时起着支承作用或无振动地运转从而有着充分的阻尼效果,随着部件相互摩擦、叶轮与壳体磨损坏的间隙增大等而产生了磨损。近来研制出轻便的振动计,从低速到高速相当广的范围内都能使用,而且只要稍作训练,就能担任测定工作。单凭触感进
46、行检查,有了经验,再加上听音棒,就能判断振动的发生部位,比起振动计只能表示绝对值还要拆开来才能掌握故障部位,效率要高得多。(4)在截止点附近长时间运转或者是高速泵等,壳体温度会上升。这在通常运转情况下,一般问题不大,但在试运转时易发生,因此需要注意。(5)如果在平时不注意保养,则稍有漏泄就不容易发现,因此必须经常保持泵的清洁。(6)由于单只拧紧密封压盖法兰而与轴接触或因松动而引起接触时,听金属摩擦声就可知道。与壳体一样,对振动、温度也要作检查。密封压盖有着用水套或蒸汽套进行断开的结构,如果有流量计,就容易检查出它是否保证有足够的流量。(7)多数泵使用滚珠轴承,滚珠上有伤,滚珠罩磨损,滚珠座圈和
47、轴产生滑动等,就会产生声音,但是要能在初期就作出判断,需要经过一定的训练和操作经验。(8)主体的温度有因本身发生异常和由润滑油引起的两种,滚珠轴承、滚柱轴承和使用巴氏合金的滑动轴承,应注意其润滑油作用是不同的。后者为生成液体摩擦状态,根据条件采用不同的油品及润滑方式,是不可缺少的因素。但是对成点或线接触的滚珠轴承或滚柱轴承,进行适当润滑主要是保持表面清洁平滑,防止球体生锈,和在高速中防止噪音,润滑油并不是必需条件。因而在轴承箱内,润滑油浸到最下部的滚珠中心即可。如加油过多,搅拌生热,反而对滚珠轴承有害。温度通常以6070为界限。(9)因容易疏忽,要注意在控制室仪表盘上表示出来的压力,多数情况是
48、由装置的反应或分解的控制管理点测得的,因此泵本身的管理应在现场用吸入、排出压力计来进行。在泵的日常检查、保养、管理工作上,如能切实掌握以上基本事项,就可获得高度的检查效果。第四章 压缩机的检查与维护基础知识化工厂用的压缩机种类很多。本文着重介绍的往复式压缩机在平时所应进行的检查保养与故障对策。以一台750KW电机驱动的对置2列4缸2段压缩机为例:一、 压缩机规格型式:对置2列4缸2段压缩机驱动方法:750千瓦感应电动机直接连结流体:天然气体容量:5080标准立方米时压力:吸入240毫米水柱, 出口 11.5公斤/厘米2 G温度:吸入34,出口 约150冲程:250毫米旋转数:490转/分气缸径
49、:1级 640,2级 360注油方式: 机身内润滑 电动机驱动齿轮泵 气缸内润滑 多级泵方式二、日常检查日常检查分防止性检查和预测性检查两种。前者是巡回检查,主要靠五感,目的是及早发现并处理突发性故障和会影响性能、质量下降的状况。后者是重点检查,主要靠仪表,目的是找出恰当的修理周期,消除历来预防保全中容易产生的维修脱期,并尽可能减少修理所需劳力和费用。现在,预测性检查的手段有震动分析、超声波探伤、超声波测壁厚、放射线检查等,但为防患于未然和及早发现故障,在很大程度上还要靠操作人员的巡回检查。巡回检查所需项目如下:(1)机身有无异常音响与异常震动。地脚螺栓、拉杆有无松动。轴承与十字头导壁的温度有
50、无异常。对十字头导壁的给油量是否适当。(2)气 缸各段压力、温度是否正常气缸有无异音与异常震动气缸盖进行适当调整,气缸有无浮起气缸盖是否漏气活塞杆震动有无异常金属填料是否漏气,温度有无异常。对气缸、金属填料等注油量是否适当,注油止回阀有无异常(3)阀进排气阀运转和阀箱内有无异音阀盖、紧固螺栓用的盖形螺帽等气密部是否漏气。安全阀、旁通阀、通风阀是否漏气。自动放泄阀是否准确运转。(4)冷却器、分离器冷却器出入口气体温度有无异常。冷却器、分离器有无异音和异常震动。法兰、安装管子的根部等是否漏气。冷却器冷却管湿润情况和水垢附着情况。(5)配管气体配管有无异音和异常震动。各种配管是否互相接触。地脚螺栓、
51、台架用螺栓等是否松动。法兰和焊接部分是否漏气。压力表导管和排泄配管等有无震动、互相接触、漏气处。水和油配管有无漏泄。(6)注油装置油泵和减速机有无异音和异常震动。油泵出口压力有无异常。油泵、减速机、注油器等是否漏油。油冷却器出入口水温和油温有无异常。注油器运转是否准确。油品种是否正确,槽内油位是否正常。(7)操作台各段气体压力和油压有无异常。泄水量和颜色有无异常。(8)电动机电动机负荷是否正常。有无异音和异常震动。三、异常现象的主要原因及其对策出现异常的现象时,如果不了解它的起因,则检查和处理起来就要多费时间,本来只要稍作调整就可解决的问题,反会形成严重的事故,甚至使压缩机受到致命的损伤。还应
52、注意到,异常现象往往不是由于单一的原因而是由于多种原因才引起的。事故原因重复的情况也很多。本来以为单纯地更换一下零部件不可以解决的,却又产生了意外的事故。有时同样的故障会一再重复出现。为了要做到在顷刻之间能对异常现象的原因作出正确的判断,需要精通压缩机的技术规格、结构、性能和修理方法,需要懂得热力学、运转、操作以及机械的作用原理等,同时需要丰富的经验。为此,本文是使经验比较少的操作人员对压缩机容易产生的异常现象以及出现这种情况时如何进行检查并妥善处理也能迅速作出判断。(1)气体压力异常某段排出压力异常高原因:A因第二段进气阀阀片或阀弹簧破损或弹力减弱、阀座配合不严密、因附着碳末而动作不良安装不
53、良等,使气缸内的气体向吸入侧泄漏,体积效率降低。B第二段排气阀发生与上述进气阀情况相同的故障,排出侧的气体倒流入气缸内,引起体积效率降低。C第二段活塞环润滑不良,因吸进泄水、中心偏位等而磨损,所以在压缩冲程来自高压侧的气体漏向低压侧,体积效率降低。D.该段冷却器水量不足,由于湿润情况不良、附着水垢、水温上升等,使冷却不充分,所以第二段入口气体温度升高容积增加,为了将其吸入就需要高的前段排出压力。E.排出侧至第二段吸入侧的气体通路内。因附着碳末、混入杂物,使气体流动阻力增大,为此就需要高的排出压力。对策:一般气缸阀的故障认为比较好的对策是:首先摸第二段吸入阀阀盖,如损伤较重时是发热的,但轻伤是冷的,所以还需要用听音棒通过听音来辨别是动作声音还是气体泄漏的声音。接着检查排气阀,该阀即使在平时也是热的,所以要用听音棒来检查。每个气缸都装有数个进气、排气阀,但同时发生故障是很少的,比较容易辨别。另外,不论在什么情况下,一但知
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