大型机组滑板式无垫铁安装方法

陈 亮,孙庆群,薛防震,孙晓园,方书成

(1.中国石油天然气第一建设公司,河南洛阳 471023;2.承德石油高等专科学校,河北承德 067000;3.中国石化工程建设公司,北京 100101)

大型机组滑板式无垫铁安装方法

陈 亮1,孙庆群2,薛防震1,孙晓园3,方书成1

(1.中国石油天然气第一建设公司,河南洛阳 471023;2.承德石油高等专科学校,河北承德 067000;3.中国石化工程建设公司,北京 100101)

以裂解气压缩机的安装为例,结合中国石油抚顺石化公司扩建80万t/a大乙烯工程“三机”的安装实践,对比以前的无垫铁安装方法,总结了大型机组在安装时采用滑板式无垫铁安装的施工工艺和优点。

大型机组;调整螺栓;临时垫板;滑动垫板

1 工程概况

中国石油抚顺石化公司扩建80万t/年乙烯工程乙烯装置,是中国石油天然气第一建设公司继兰州大乙烯、独山子大乙烯工程建设后第三次参与大乙烯核心装置的施工,该装置设计有离心压缩机组3台,分别为裂解气压缩机、乙烯压缩机和丙烯压缩机,此“三机”主要为整个乙烯装置的工艺气体提供动力和冷剂,是乙烯装置的核心设备。笔者有幸参与并负责此工程中三机组安装的技术质量工作。本文以裂解气压缩机组采用的滑板式无垫铁方法为例,并和以前的无垫铁安装方法进行了对比,介绍了大型机组采用滑板式无垫铁安装方法的施工工艺和优点。

图1为裂解气压缩机组的布置形式,该机组由透平驱动,排列顺序依次为透平、压缩机中压缸、低压缸、高压缸,其透平和中压缸共用一个底座,总重达到了196 t;低压缸和高压缸共用一个底座,总重达到了193 t。本机组具有轴系长、重量大、功率大,结构复杂,安装技术难度大,安装要求精度高等特点。

2 无垫铁安装方法简介

无垫铁安装方法是指利用安装用的小型千斤顶或临时垫铁或机器上已有的安装用顶丝来找平设备[1]。无垫铁安装方法均需要在拿到详细图纸后,根据图纸要求,制作座浆墩。在制作座浆墩时,应保证座浆坑的长度和宽度比垫板的长度和宽度大60～80 mm,座浆坑凿入基础表面的深度不小于30 mm,且座浆层混凝土的厚度不应小于50 mm[2];在座浆墩上放置的垫板其标高允许偏差为±5 mm、水平度允许为2 mm/m,并且座浆墩的上表面应低于垫板上表面2～5 mm[3]。

2.1 小型螺旋千斤顶安装方法简介

HG20203-2000中规定:采用小型千斤顶进行调整时,其布置的位置和数量,应根据机器的重量、底座的结构等具体情况而定[4]。因此,为了保证经过校核的小型千斤顶的安装位置及数量,设备在出厂时已经在底座下表面加工了球形小坑,以便和小型螺旋千斤顶的球形头部配合使用。

此种安装方法是在基础处理完毕后,按照设备图纸要求,在基础上采用座浆法将垫板(垫板的尺寸一般为100×100 mm,厚度一般根据设备的重量进行选择)固定,待灌浆料强度达到设计要求后,将小型千斤顶放在经找平的垫板上。但是为了设备平移调整方便,应在设备吊装时,根据设备底座形式准备足够的临时垫铁组,并且保证临时垫铁组的上表面高于小型千斤顶的高度(见图2)。

从图2看到,在设备吊装时,如果将设备直接放在小型千斤顶上,不能保证所有的小型千斤顶均可以对准底座上的小坑;并且在设备底座需要进行平移调整时,小型千斤顶的球面设计会导致其承受很大的侧倾力,因此,借助临时垫铁组就可以很好的解决上述问题。在设备底座平移调整符合中心线要求后,调整小型千斤顶位置,使之对准设备底座的小坑,然后旋起小型千斤顶将设备顶起,撤掉临时垫铁组,再使用小型千斤顶调整设备的水平度,以满足安装要求,然后进行设备的二次灌浆。灌浆后,设备重量由小型千斤顶和二次灌浆层共同承担。

2.2 调整螺栓安装方法简介

如图3所示,此种安装方法也是在基础处理完毕后,按照设备底座上调整螺栓的位置,在基础上采用座浆法将临时垫板(临时垫板的尺寸一般也为100×100 mm,厚度一般根据设备的重量进行选择)定位,待灌浆强度达到要求后,即可以进行设备的吊装就位。但是,在吊装时,为了保护调整螺栓和以后调整方便,仍需要准备临时垫铁组,并且保证临时垫铁组的高度应大于调整螺栓伸出底座的长度。

从图3可看到,为了保证调整轻松,将调整螺栓的头部加工成球面,这在调整设备水平度时,会降低工人的劳动强度;但也存在设备平移时,调整螺栓需要承受较大侧倾力及剪切力的缺点,因此,最好也采用临时垫铁组进行设备平移、调整螺栓调整设备水平度的安装方法。设备调整符合技术文件要求后,进行设备的二次灌浆,待灌浆强度达到要求后,松开调整螺栓,设备重量完全由二次灌浆层承担。

3 滑板式无垫铁安装

以上介绍的两种无垫铁安装方法在调整设备水平度时非常方便,但均存在设备平移调整时需要借助临时垫铁组的缺点。为解决这一问题,我们在裂解气压缩机的安装时采用了滑板式无垫铁安装的方法,此方法是调整螺栓式无垫铁安装方法的改进,利用这种方法可以很好的解决设备平移调整时需要借助临时垫铁组的缺点。滑板式无垫铁安装方法见图4。

从图4可看出,此种安装方法的前几个工序和调整螺栓安装的工序完全一样,均是在基础处理完毕后,按照设备底座调整螺栓的位置或设备技术文件要求,采用座浆法将临时垫板固定,但是为了保证使每块垫板受力均匀,临时垫板高度偏差应控制在±5 mm,水平度偏差在任何方向必须保持在1 mm/m的范围内[5]。座浆墩制作完毕后,开始准备滑动垫板,滑动垫板的厚度应根据设备的重量来选择、直径应根据临时垫板的规格来确定(由于滑动垫板在调整过程中会平移和旋转,因此,滑动垫板一般设计成圆形)。待临时垫板的座浆层强度达到设计要求后,将滑动垫板放在临时垫板上,并且临时垫板和滑动垫板之间应涂抹润滑脂,以方便滑动垫板平移和旋转。然后准备吊装压缩机组,此时应用尺测法将调整螺栓伸出底座的长度调成一致。

待压缩机组吊装就位后,首先调整压缩机组的中心线位置,即对设备进行平移调整,此时可以借助千斤顶进行设备的平移调整。由于临时垫板和滑动垫板之间抹有润滑脂,调整螺栓和滑动垫板的接触面会在设备的重力作用下连成一体,因此在设备平移时,调整螺栓会带动滑动垫板在临时垫板上平移,此时虽然调整螺栓会承受一定的剪切力,但是由于有润滑脂和滑动垫板的双重作用,此时调整螺栓所承受的剪切力会比常规调整螺栓安装方法承受的剪切力小很多;设备中心线调整完毕符合安装要求后,再进行设备的水平度和标高调整,此时只需要使用扳手旋动调整螺栓,由于临时垫板和滑动垫板之间油膜的作用,滑动垫板会和调整螺栓一起旋转,仍可以减轻工人的施工劳动强度。在设备调整完毕,二次灌浆后,将调整螺栓松开,设备的重量完全由二次灌浆层承担。

4 结束语

近几年,石油化工装置中应用的大型机组越来越多,如果采用有垫铁方式进行安装,势必造成极大浪费,因此,无垫铁安装方式必是今后设备安装发展的趋势。但是,常规无垫铁安装方法在设备调整时均需要借助临时垫铁组来实现设备的调整,而新型滑板式无垫铁安装方式不需要临时垫铁组,在设备就位后,即可以利用临时垫板和滑动垫板之间的滑动来实现设备的调整,这样,既简化了调整螺栓加工,也省去了垫斜铁的准备工作,笔者认为,滑板式无垫铁安装方式必是今后大型设备安装的首选方法。

[1] HG20203-2000.化工机器安装工程施工及验收通用规范[S].北京:化学工业出版社,2000.

[2] SH/T 3519-2002.乙烯装置离心压缩机组施工验收规范[S].北京:中国石化出版社,2002.

[3] SH/T 3539-2007.石油化工离心式压缩机组施工及验收规范[S].北京:中国石化出版社,2007.

[4] HG20203-2000.化工机器安装工程施工及验收通用规范[S].北京:化学工业出版社,2000.

[5] 日本三菱公司提供的压缩机安装手册(757-61064、61065).

Sliding Type No Shim Installation Method

CHEN Liang1,SUN Qing-qun2,XUE Fang-zhen1,SUN Xiao-yuan3,FANG Shu-cheng1
(1.First Construction Corporation,PetroChina,Luoyang 471023,Henan,China;2.Chengde Petroleum College,Chengde 067000,Hebei,China;3.Sinopec Engineering Incorporation,Beijing 100101,China)

According to CNPC Fushun Petrochemical Company’s expansion of 800,000 tons/year Ethylene project compressors installation practice,the paper mainly takes Cracked Gas Compressor installation as an example,it compares itwith the for mermethod ofNo Shim Installation.This paper introduces the construction process and advantages of installing large unit by using Sliding Type No Shim method.This also gives remarkable reference for future large equipments installation.

large units;adjusting bolt;temporary pad plate;sliding pad plate

TE974

B

1008-9446(2010)04-0033-03

2010-12-03

陈亮(1982-),男,河北石家庄人,中国石油天然气第一建设公司机械专业助理工程师,主要从事石油化工装置中机械设备的安装与调试工作。