北京燕化挤压造粒机组的检修

范新元 王项超 牛海昌 王国兵

河北华北石油工程建设有限公司 河北任丘 062552

北京燕化挤压造粒机组的检修

范新元 王项超 牛海昌 王国兵

河北华北石油工程建设有限公司 河北任丘 062552

详细介绍了20万t/a挤压造粒机（型号LCM 450G）大检修的施工内容、工序和方法，并着重阐述了挤压造粒机组熔体齿轮泵更换涉及的几项核心施工技术即熔体齿轮泵解体抽出技术、双联轴器找正对中及齿牙间隙调节技术，通过对以往施工技术的进一步改善，高质量地完成了大型挤压造粒机组检修任务，积累了丰富的经验。

挤压造粒机组 检修 施工技术

2011 年8 月15 日至2011年9月13日，我单位对中国燕山石化聚丙烯事业部的第三聚丙烯装置的20万t/a挤压造粒机（型号LCM 450G）进行了大检修施工。在施工中主要大修了主减速机、主减速机电机、齿轮泵，更换了主减速机的齿轮轴承、双螺杆、齿轮泵减速机、齿轮泵电机、切力水室、切粒机、切粒机电机和切粒机模板，并对整个机组重新、找正。该机组经过检修后，各部位装配间隙及找正精度符合厂家资料的要求，并于9月15日进行物料试车达到一次成功。试车中机组的各部位振动、温度和产品质量均达到了设计指标。

1 施工组织和资源配置

本次检修施工工期紧、任务重、施工难度大，为确保工期和质量，我们在施工前进行严密组织、精心安排，调遣了责任心强、经验丰富的施工人员。根据该次机组设备检修内容，我们共计投入钳工施工人员20名，起重工施工人员3人，并将施工人员分为三组，实行伙长负责制。

第一组：钳工8人，起重工1人。主要负责混炼机的解体检修和油站、双螺杆的更换、筒体冷却水泵的解体检修；

第二组：钳工7人，起重工1人。主要负责双轴的拆装和找正、齿轮泵的解体检修、换网器检修、模板和切粒机的更换以及切轴与模板的垂直度找正的施工任务；

第三组：钳工5人，起重工1人。主要负责主减速机的解体检修和齿轮的轴承的更换、主电机检修、热油泵检修、主减速机和同步齿轮箱的找正、主减速机和电机的找正；

2 主要施工技术措施和施工方案

本次检修施工中，我们的检修项目几乎涉及了该机组的各个部分，现就混炼机筒体、双螺杆更换、主减速机、齿轮泵的解体检修以及齿轮泵双联轴节的更换等方面进行总结。

2.1 混炼机筒体的解体检修施工方法

2.1.1 混炼机筒体抽出前的准备工作

（1）将筒体阀板的开度调到“全开”位置；

（2）断开所有与筒体连接的管路及仪表线的连接；

（3）脱开筒体与料斗的连接螺栓；

（4）拆下水端的保护盖、水端冷却水管的旋转接头；

（5）松开筒体支承座的压紧机构；

（6）将小车架连接到底座上；

（7）清理混炼机底座．小车架以及小车架底座的滑动面、小车架的轨道，并涂抹润滑脂；

（8）将液压千斤顶（专用工具）安装在驱动端与筒体连接面下的支承座上，顶起螺杆，并在液压千斤顶的压力读数为120kg/cm2时关闭其回流阀门；

（9）脱开筒体与齿轮泵连接处的螺栓，松开混炼机与齿轮泵连接处的旋转密封环；

（10）用液压泵（专用工具）在水端锥套与螺杆锥形部分之间加压至20MPa，然后关闭阀门。

2.1.2 筒体抽出程序

筒体的抽出主要分两步进行：首先用混炼机自带的液压顶出机构将筒体顶出，直到液压顶出装置的最大行程；然后用厂房内的手动葫芦牵引，完全抽出筒体。主要操作步骤如下：

（1）启动液压油泵，用液压顶出机构将筒体向水端方向缓慢抽出，检查筒体支腿与滑动轨道的接触情况，检查螺杆与锥套的脱开情况；

（2）当水端的支座完全到达小车后，用尼龙吊带吊起混炼机的双轴，继续顶出筒体直到液顶出机构的最大行程，并拆下液压顶出机构的销子和吊起螺杆的手动葫芦；

（3）把准备好的钢丝绳套在筒体水端下面的吊耳上，用电动葫芦牵引抽出筒体。当筒体的另一支座完全到达车后，脱开小车与混炼机底座的连接，并将筒体完全固定在小车上；

（4）将装有混炼机筒体的小车推至安全的地方；

（5）在筒体抽出过程中，速度要慢，每抽出1m后停下来全面检查一遍，检查筒体支腿与轨道以及筒体与周围物体之间有无卡住等异常现象。

（6）筒体抽出后用道木将双螺杆的端部支撑，然后打开同步齿轮箱的大盖。利用厂房内的天吊更换双螺杆。

2.1.3 筒体抽出检修程序

（1）检查旋转连接处的密封环，密封环的密封面不得有凹坑和划痕，且密封环的密封面的平面度不得大于0.03mm（在施工中，已更换该密封环）；

（2）检查筒体阀板的升降机构，并更换该升降机构的润滑油，施工中对筒体阀板的升降机构进行了解体清理清洗，回装后经检查转动灵活、阀板升降到位；

（3）拆下锥套推力轴承及轴封进行清理、清洗，检查轴承的磨损及轴承外套的弹簧的弹力及长度，轴承的磨损及轴承外套的弹簧的弹力及长度均符合要求，未更换。

2.1.4 筒体回装

混炼机筒体的回装是在齿轮泵的双联轴节更换并经检查合格后进行的。筒体回装程序和步骤按筒体抽出的逆步骤进行，回装完成后应认真检查各管路及仪表线路连接是否正确，并认真检查各连接处是否按要求紧固。

2.2 主减速机的解体检修施工方法

2.2.1 减速机解体前的准备工作

（1）切断混炼机电机及盘车电机的电源，脱开减速机与混炼机、混炼机电机的联轴节；

（2）当减速机内的润滑油已全部回流后，脱开与减速机相连的润滑油管路，脱开热电偶、振动探头等仪表线路；

（3）拆卸减速机的隔音箱，拆卸减速机自身的油管路（该油管路将影响减速机大盖的拆卸）；

（4）将盘车电机与减速机的离合开关处于“关”的状态；（5）在减速机的南侧摆好道木，用以支垫减速机大盖。

2.2.2 减速机的解体

减速机解体时，首先拆卸中分面的连接螺栓及轴承盖等，用造粒厂房内的手动葫芦吊起减速机的大盖放在准备好的道木（道木摆放在减速机的南侧）上。然后拆下油封等零部件，用手动葫芦吊出减速机两根轴，将齿轮轴运到甲方指定的地方，将减速机的输出轴运到临时检修场地。

在拆卸减速机输出轴的齿轮时，先用轴承拉出器拉出轴两端的支承轴承（圆柱滚子轴承）以及齿轮根部的球轴承，再将齿轮从轴上卸下，然后更换轴承。

2.2.3 减速机零部件的清洗、检查及回装

用丙酮清洗剂认真清洗轴、轴承、油封等零部件，清洗后检查滚动轴承有无锈蚀、转动是否灵活且无异常响声，检查轴表面有无划伤及凹坑等缺陷，检查油封间隙及油封齿有无歪斜等缺陷。检查合格后进行回装，回装顺序与拆卸相反。

施工中更换了主减速机的所有轴承、油封，更换了大齿轮及齿轮轴。

回装后，所有的油管路及传感元件要按拆卸前作的标记恢复。

2.3 齿轮泵的解体检修施工方法

2.3.1 齿轮泵解体前的准备工作

（1）拆卸齿轮泵与齿轮泵减速机的双联轴节防护罩及双联轴节；

（2）先用泵体的高压蒸汽管线给泵体升温到300℃，再脱开与泵体连接的所有管路及仪表线（热电偶及振动探头）；

（3）在齿轮泵处于高温状态时，将齿轮泵墙板的内六角螺栓松开，以便在齿轮泵停止加热后迅速拆卸；

（4）在混炼机的东侧，齿轮泵的南侧摆放好道木，用以支垫拆下的齿轮泵轴。

2.3.2 齿轮泵的解体

用专用工具将齿轮泵的墙体、轴、轴承、压盖等依次一一取出。

2.3.3 齿轮泵解体后清理检查

（1）齿轮泵解体后用加热和金属丝刷除去泵体零部件表面的凝固树脂，轴承套的内表面不得用金属丝刷，以防损坏轴承内表面的镀层，清理轴承套的内表面的凝固树脂，用带式电加热器加热，加热温度不得超过315℃；

（2）在清理过程中，特别要注意清理热电偶、振动探头及其插孔；

（3）检查齿轮泵轴套、粘性密封及旋转接头，若有裂纹、锈蚀及凹坑等缺陷时更换；

（4）检查轴承、轴承衬套，若有裂纹、锈蚀及凹坑等缺陷时更换；

（5）检查齿轮泵的工作齿的表面及泵体内表面是否有被硬物划伤的痕迹；

2.3.4 齿轮泵的回装

齿轮泵回装之前，首先对更换的转子和轴瓦进行测量，两者的为间隙配合，直径之差为1mm左右。齿轮泵回装时先回装靠减速机侧的轴承及墙板，然后依次回装下轴、上轴、靠冷却水侧的下轴承、上轴承、墙板。回装后各紧固螺栓按规定的扭矩拧紧，并在齿轮泵升至工作温度后进行热紧。

3 施工中采用的新技术、新方法

3.1 第一次更换了混炼机的双螺杆

（1）用道木将双螺杆的端部支撑，然后打开同步齿轮箱的大盖。

（2）参考吊车梁的滑行轨道，预测双螺杆吊装过程中受到阻碍的情况：

厂房的设计高度太低，设计并没有考虑更换螺杆的情况，给双螺杆的拆卸吊装造成了一定难度。

螺杆本身的结构特性—细长型，吊装过程中必须取两个吊装点且为了保持移动中的平衡吊装点的距离至少为2m（现场试吊确定）。

（3）根据现场观察的情况制定双螺杆的吊装方案，解决吊装难点：

制作吊装工具—平衡梁，具体参数(见图1)。

使用方法为(如图2)所示。

根据平衡梁的使用方法，只需要核算最弱的位置即可，即吊耳的受力面积最小的地方即为最薄弱的位置（见图3）。受力分析如下：

在制作吊耳过程中，只要保证吊耳最小截面处的长度大于43mm即可。

3.2 改进了齿轮泵的解体检修方案

3.2.1 齿轮泵的解体

齿轮泵的工作温度为190～350℃，而且齿轮泵的轴承是靠熔融树脂来润滑的，当温度较低时熔融树脂可能使轴承之间以及传动齿轮之间粘结在一起，所以齿轮泵的解体工作必须是泵体温度未降到熔融树脂凝固的温度之前进行，这就确定了齿轮泵的解体检修是本次检修施工的重点与难点。

按照日本神户制钢公司提供的设备技术文件要求，齿轮泵的解体施工方法为：先将齿轮泵加热至300℃，再脱开齿轮泵与管路及换网器的连接，将齿轮泵吊起并翻转，使驱动侧竖直向下，然后再依次拆卸墙板、轴承压盖、轴承，最后将轴吊出，依次进行清理清洗。

我们认为：按日本神户制钢公司的解体操作法，需要将高温状态的齿轮泵在空中进行翻转，施工难度较大，而且按该操作法还要将齿轮泵与换网器脱开，这不仅增大了解体工作的难度还增加了解体工作的工作量。

在检修施工前我们组织了经验丰富的钳工施工人员和技术人员进行讨论、研究，制定了以下施工方法：

(1)齿轮泵解体时，先按(图4)所示分别用导链吊起齿轮泵的两块墙板，再用导链3向前牵引，齿轮泵的轴也就随墙板抽出，在抽出的过程中要注意调整好导链1、2，同时在图示位置加配重，以使轴在抽出过程中始终保持平行，避免轴在抽出时与未拆卸的轴承磕碰。在抽出蓝色部分后迅速抽出黄色部分及该侧的轴承。

(2)将抽出的蓝色部分用道木支垫，使轴的不带轴承和墙板侧向上。然后用专用工具将轴、轴承、压盖等依次一一取出，在该项工作完成前，该部分的温度不能低于树脂的凝固点。

此施工方法巧妙地解决了不将齿轮泵翻转便可平稳地抽出齿轮泵双轴的施工难题，得到了同样的质量效果；减少了施工工序、降低了施工难度和劳动强度、缩短了施工工期。

3.2.2 齿轮泵双联轴器找正对中技术

20 万t/a聚丙烯挤压造粒机组的齿轮泵转子在建成以来并没有进行过更换，更换后给双联轴节的施工带来了困难，即首先要调整好齿轮泵上下轴齿轮的啮合间隙，然后在双轴找正之后，在齿轮泵上下轴不动的情况下安装上下联轴节。

在齿轮泵与其减速机的双轴找正施工中，有两种方法可以克服双轴在结构上问题，即(如图5)所示的10点取数法和8点找正法。

（1）10点取数法和8点取数法对比

两者在施工过程中，10点找正法因计算简单方便而被大力推广。但施工过程中有技术人员的情况下可以用8点法找正进行校核。

10 点找正法是在千分表不能到达的位置两侧取值，取值位置尽量靠近中心且对称；8点找正是将找正的区间旋转90°后进行测量找正。测量完毕后计算出偏差值后再进行区间转换计算。

对于这两种方法的比较，工人普遍认为10点找正法简单方便，而实际只是计算方便。但个人认为8点找正更佳，其存在的区间的换算对于技术员来说只需要约20m in，所以施工时最好两者结合使用，互相校核。

（2）注意事项

在找正过程中，要注意减速机和齿轮泵的端面距离精度。

在施工过程中，注意抬轴（用螺栓顶起齿轮泵的上轴）。由于齿轮泵在工作状态下上轴处于悬浮状态，因此要在齿轮泵上轴处于悬浮状态的情况下进行找正。

3.2.3 齿轮泵转子齿轮间隙调节技术

在齿轮泵双轴找正完成后，在未调节齿轮泵齿牙间隙前，首先将下部的联轴器进行安装。安装完毕后固定齿轮泵减速机转子，以此来进行固定齿轮泵下部转子。

3.2.3.1 齿轮泵转子齿轮间隙的确定方法

（1）先将下部联轴节进行安装，然后固定齿轮泵减速机，使齿轮泵下轴得到固定；

（2）转动齿轮泵的上轴，从一侧的啮合接触到另一侧的啮合接触。用百分表测量出齿轮行走的距离；

（3）经多次校核后，再次从一侧到另一侧进行转动，转动的数据位已定百分表量程的一半。然后保持齿轮泵上轴固定，这样按照比例调节的方法确定啮合间隙为5∶5。

3.2.3.2 齿轮泵转子齿轮间隙测量调节方法

（1）用Ф1mm铅丝测量齿轮泵工作齿总间隙，实际测量值为0.96mm；

（2）按正方向盘动减速机，以使齿轮泵的工作齿处于(如图6)的状态；

（3）先将下联轴节装上，将上联轴节与齿轮泵减速机一侧连上，并用厂房内的手动葫芦吊起上联轴节，使上联轴节与齿轮泵轴基本处于同心的位置；

（4）将有刻度线的专用块规放在齿轮泵轴的外齿套上，将另一块块规放在联轴节上，此时应尽量使两块块规的中心线靠近。此时两块规读数(见图7)；

（5）根据计算，相对减速机而言，上联轴节应按工作方向的反方向旋转17个齿，但由于我们在进行上述工作时，齿轮泵的工作齿是紧靠在一起的，而且齿轮泵工作齿的总间隙为0.96mm，要使齿轮泵的工作齿的齿前、齿后间隙大约相等，在实际调整时旋转了16个齿；

（6）按上述方法安装完联轴节以后，进行着色检查。检查方法如下：

在齿轮泵的物料入口处将齿轮泵的任一轴的任意齿的两侧涂上红铅粉，再按齿轮泵的工作方向盘车一周，检查另一轴与涂红铅粉的齿相啮合的齿的表面是否有红铅粉。若没有红铅粉，表明齿轮泵两个齿轮的齿牙并没有发生接触，则表明联轴器更换合格，若在(图8)中的A齿上有红铅粉则再向刚才旋齿的方向旋转1个齿，若B齿上有红铅粉则再向刚才旋齿的反方向旋转1个齿，然后再重新检查，如果两侧的厚度差距太大，则要拆除联轴节重新调整啮合间隙，调整方法同上。

（7）着色检查合格后，用压铅法检查齿轮泵工作齿的啮合间隙，检查方法如下：

按(图9)所示的四个位置在每一个齿上粘好两段铅丝，盘车一圈取出铅丝测量，若齿前、齿背间隙大约相等则为合格。

3.2.3.3 注意事项

（1）齿轮泵的啮合间隙调好之后，不允许进行任何转动，否则还得重新调整啮合间隙。

（2）在联轴节安装完毕后，还要对齿轮泵的齿牙间隙进行校核。如果超出偏差，则要重新进行联轴节安装。

（3）齿牙间隙校核完毕后，将减速机侧齿轮、联轴节、齿轮泵侧齿轮用标记连接，方便下次检修时，直接安装联轴节。

4 结束语

在燕化以往20万t／a聚丙烯装置安装施工经验的基础上，本次大检修集思广益、群策群力，改进了双联轴节找正方法，改进了齿轮泵解体施工方案，第一次完成了齿轮泵双轴的更换，为我公司以后在该类机组设备的检修施工中提供了借鉴。完成检修后，整个机组试车一次成功、按期投产，为我公司创造了良好的社会效益和经济效益。同时，我们的施工管理和方案还有待更进一步改进和完善。

TE682

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1672-9323（2012）05-0058-04

2012-08-29)