高转速循环风机安装探析

张宪东（大庆油田工程建设有限公司化建公司第八工程部，黑龙江 大庆 163000）

高转速循环风机安装探析

张宪东（大庆油田工程建设有限公司化建公司第八工程部，黑龙江 大庆 163000）

在清华大型氦气工程试验回路项目中接触到国内首台转速达17000r/min氦气循环风机的安装，该论文介绍了对于这种高转速风机安装的施工程序和具体步骤。

循环风机；施工程序；基础；油冲洗

1 施工准备

包括安装需要的厂家提供的图纸、文件，施工用设备、工具和相应的作业条件

2 详细施工步骤及具体要求

2.1 风机安装概述

在风机安装过程中应使用调平螺栓，使用不收缩促凝剂水泥浇灌地脚螺栓孔和底座下面（水泥最好是无锈非金属型），安装油站时需使用垫片或垫块以调整标高，对中应选在进口管线和油管安装完毕后进行，若对中超过允许值则靠调整驱动机或增速箱另外因风机内部使用防锈油防锈，所以对中前须拆卸压缩机并去除防锈油。

2.2 风机施工程序

准备工作→基础验收→基础混凝土表面凿毛→设备拆箱→设备吊装→放置垫块→辅助设备安装→公共底座找平→联轴器一次对中→地脚螺栓灌浆→管道配管、检验→仪表安装→联轴器二次对中准备（拆卸机壳、轴承座、轴承体、轴承、转子、清洗零件、重装下半部轴承、转子、轴承体、安装振动探头和轴向位移探头、重装机壳、轴承座）→联轴器二次对中→油冲洗→安装的最终检查。

2.3 基础检查

在安装风机之前，检查并调整已建造好的基础，确认基础足以安装压缩机。

（1）基础检查 ①测量布于基础上的划线。若有偏差或有害缺陷，参考基础加固规范采取措施修复。②综观基础后再决定修复方法，尽可能减少修复工作。

（2）外观检查 ①检查混凝土的干燥程度、凝固情况和凝固期，凝固期应为28天或更长。②混凝土内无裂纹、无洞眼或外物。③钢筋不能伸出表面。④混凝土表面光滑，无任何有害缺陷。

（3）尺寸检查 ①在基础表面标出各设备、地脚螺栓、管道、水泥柱基础中心线。②根据标记确认各设备的相对位置。③确认地脚螺栓外形、深度、大小和弯曲度，清洗地脚螺栓，并确认布管所需的开孔空间的位置和大小。

注 1：检查划线前，向主管基础工作的人员询问有关工作台标记、起点、中心线标记、次工作台标记、次中心线标记事宜。确认完这些在基础上的标记之后，根据基础图用钢皮尺测量中心线间距，以检查划线。

注 2：完成上述检查后，若有不理想情况，告知主管基础工作的人员并采取相应的措施。

2.4 基础混凝土凿毛

凿去 20到30mm，去掉疏松的混凝土，使坚硬的混凝土露出表面。灌浆厚度见表1。

表1 灌浆厚度

（1）凿毛区 若无指明，各设备底座下的区域均须凿毛。

（2）凿毛表面检查 ①确保各设备中心正确及灌浆厚度足够。②确保不残留疏松的混凝土。

（3）清洁凿毛区和地脚螺栓孔 凿毛后用加压空气吹除凿毛区和地脚螺栓孔中的灰尘、脏物和其它异物。

2.5 垫块的放置

垫块的放置用于压缩机的起顶，为底座调平。

（1）准备 ①泥浆。在混合28天后的泥浆（水泥，沙和水）需具有大于23.5MPaG的可压硬度，足以放置垫块。

注：a.使用满足标准的新鲜水泥。b.使用不含尘土，盐和有机物的沙子。c.使用不含尘土，盐和有机物的清洁水。

表2 垫块尺寸

（2）垫块的位置 风机底座。垫块应置于风机底座起顶螺栓之下。

（3）垫块的高度和水平度 调整置于风机底座下侧基础上侧的垫块高度和水平度。风机公用底座的安装。

表3 垫块与风机公共底座的高度和水平度

风机垫块安装见图1。

（4）垫块的安装 ①基础的清洁和润湿。安装垫块前24 小时将安装区域浇水并保持安装区域湿润。在安装垫块前用抹布完全擦去水。②垫块的安装。a.泥浆的混合见表4。b.混合量应在30分钟内用完。不能使用安装容器的泥浆。c.在泥浆一点点地倒入基础前用锤子敲硬泥浆。d.在泥浆被敲硬之后，将垫块沉入泥浆内，并调整垫块的水平度。e.保护期应超过72小时。2.6 设备的拆箱

表4

设备拆箱时应注意下列事项：①要用到时再拆开设备的包装箱，注意不丢失、不损坏、不生锈。②搬动拆开包装箱时要小心，以防设备损坏或变形。③起吊设备时，应在包装箱上标记起吊点处用钢绳起吊，以防止钢绳与加工面直接接触，若有接触，在加工面上放置合适的衬垫如木头以保护设备。④拆开包装箱后，按装箱单和适用图纸检查零部件。若有短缺或损坏，请立即将详细情况通知制造厂的代表。⑤对于容易受灰尘或脏物损坏的设备，在完成上述检查后，立即重新进行包装。⑥小心保存设备和零部件，使其免受损坏、生锈或丢失。建议用户保留标识符号包括零部件名称，以免混淆。

图1 风机垫块安装

图2

2.7 设备的吊装

①吊装前的确认。a.确认重量清单上设备的最大重量，检查行车或吊车的允许起吊能力。b.检查起吊设备的入口空间及放置空间。c.确认基础工作已完成。②吊装的设备。a.确认设备的重量，选择适当的钢绳，同时应考虑起吊角度。b.仪表不能使用钢绳起吊。c.将设备和零部件放于木板上，不允许直接置于地板上。d.风机同底座装配时，安装吊攀套于机壳上的2 个起吊螺纹上。注意仪表和仪表柜不允许加载。

2.8 底座的暂时放置

（1）底座的暂时放置 ①通过吊耳提起底座。②确认底座的重量，检查行车或吊车的起吊能力。③注意不要让钢丝绳接触到仪表。④擦去地脚螺栓和起顶螺栓上的油污并放在底座上。起顶螺栓从底座的下部调整出20～30mm。⑤擦去底座下部的油污和异物。⑥在基础上的基准线10mm以内放置底座，起顶螺栓须固定在垫块上。

（2）底座的对中 调整底座的位置直到底座水平位置满足容许值。①调整底座的位置。a.用划好的线对中风机和增速箱的中心线。b.用划好的线对中风机进气口的中心线。②调整底座的标高。a.根据底座上的参考标记和划线用最佳对中设备检查底座的标高。b.用起顶螺栓调整底座的标高。c.用精密水平仪测量底座的水平度。d.用起顶螺栓调整底座的水平度。e.测量点须在风机、齿轮箱和电动机公用底座的安装表面。

（3）公差。①风机、进气口中心线同划线间的偏差小于指定尺寸±2mm。②风机、出气口中心线同划线间的偏差小于指定尺寸±2mm。③底座轴向的水平度小于0.1mm/m。④底座与轴向垂直的水平度于0.30mm/m。（见图2）

2.9 对中准备

内部零件应进行防锈处理，运输时应将转子用专用工具固定。对中前，去掉固定转子的专用工具，并拆开压缩机轴承。除去防锈油并重装轴承。

①除去固定转子的专用工具、螺栓、盖板。固定风机转子的专用工具安装于联轴器相反一侧的轴端。②风机轴承的拆卸和重装。注意下列事项：a.将小零件放入零件箱中以免丢失。b.注意不要损坏热电阻导线。c.拆卸推力轴承时，应先拆瓦块，再拆调整块。d.清洗零件时应用轻油、海绵，不允许使用抹布。e.用海绵清洗轴承的研磨部分和巴氏合金部分，用油磨石（大于800#）或金刚砂纸打磨细小裂纹。f.各零件涂上透平油以防生锈。g.转子径向轴承部分涂上凡士林，以便对中时能用手转动转子。

2.10 联轴器对中过程

①概述。a.风机和增速箱以及增速箱与电动机之间联轴器的对中必须在风机公用底座上进行。b.测量各设备间跳动量、平行度、间距和水平度。c.考虑夹具偏差和热对中值。

②联轴器间距。a.将增速箱转子向风机方向推足。b.测量联轴器中间轴的尺寸A。c.测量联轴器轮毂间距B。d.向增速箱侧推电动机。e.测量联轴器中间轴的尺寸A。f.测量联轴器轮毂间距B。（见图3）

③跳动量的调整。a.在风机轴上安装一杠杆型千分表，转动压缩机轴，用铅笔在增速箱高速轴联轴器轮毂上每间隔90度做一标记，测量其跳动量。调整跳动量使其在计算跳动量±0.05mm的范围内。计算跳动量为考虑热态对中值时的跳动量。在增速箱低速轴上安装一杠杆型千分表，转动增速箱低速轴，用铅笔在电动机联轴器轮毂上每间隔90度做一标记，测量其跳动量。调整跳动量使其在计算跳动量±0.05mm的范围内。计算跳动量为考虑热态对中值时的跳动量（见图4）。b.对中值见图5。

④联轴器端面间平行度的调整。a.在4个不同的点用内千分尺测量联轴器端面间的平行度。b.调整跳动量和平行度，使其在允许值范围内。c.用起顶螺栓调整平行度。（见图6）

⑤换向检查。a.旋转被测转子180度，测量跳动量。b.旋转两转子180度，测量平行度。（见图7）

b 把测量值带入下列等式中，计算出偏差值。

A：跳动量

AY=（A1+A’1）/2-（A3+A’3）/2

AX=（A2+A’2）/2-（A4+A’4）/2

B：平行度

BY=（B1+B’1）/2-（B3+B’3）/2

BX=（B2+B’2）/2-（B4+B’4）/2

⑥调整。a.调整跳动量和平行度至偏差值（AX、AY、BX和BY.符合允许值。b.尽可能保证各设备垫片厚度相等。c.按“电动机的操作和维护手册”调整电动机。d.最后以1/3的指定扭矩拧紧地脚螺栓。（见表5）

图3

图4

图5 跳动量的测量

图6 千行度的测量

图7 换向检查

⑦灌浆后对中的确认。a.完成第一步对中后进行底座地脚螺栓的灌浆。b.泥浆凝固变硬后，以常规扭矩拧紧地脚螺栓并检查偏差值符合允许值。⑧对中的最终检查。a.压缩机、进出口管道安装后，进行对中的最后检查。b.对中过程，请参照第一步对中。c.如果测量值不符合允许值，调整对中至对中值符合允许值。

2.11 辅助设备的安装

根据基础图、总布置图、各设备图纸按下列过程安装辅助设备。其它辅助设备（冷凝器、冷却器、分离器、高位油箱、冷凝泵）的安装。a.根据接口方向决定安装设备的顺序。b.在基础或支架上安装各设备。c.检查并调整各设备的水平度。d.安装各设备散件——管道和仪表。

2.12 地脚螺栓的灌浆

①灌浆材料的准备。准备好不收缩促凝剂、水泥、沙石、水和需灌浆的设备。不收缩促凝剂应具有下列性能见表6。

表6

②地脚螺栓的灌浆。a.地脚螺栓的维护。调整地脚螺栓至螺栓头伸出螺母2～3个螺距长度。安装衬套以保证地脚螺栓与螺栓孔在同一中心及在灌浆时不致倒下。为防止转动，请用两个螺母。b.在灌浆前充水24小时，使地脚螺栓孔周围保湿，然后在灌浆之前，彻底去除聚集于底部的水分。确认地脚螺栓孔内无异物和灰尘。c.灌浆根据不不收缩促凝剂制造厂标准进行混合泥浆。按操作注意事项把泥浆灌入地脚螺栓孔中。灌浆高度为比混凝土表面低20～30mm。用手在泥浆表面划出沟槽。

灌浆注意事项如下：根据测得的各成分重量决定泥浆混合比例。使用符合适用标准的水泥。使用河中沙子，沙子不允许有诸如灰尘、脏物、盐份和有机物之类的异物，且要求坚硬。用饮用水，不含灰尘、脏物、盐份和有机物。用搅拌器搅拌，不允许用手搅拌。一旦开始灌浆后，不允许中断。搅拌器置于基础附近，以保证搅拌到浇灌时间在15分钟之内。不允许把开始变硬的泥浆加水再搅拌使用。

③凝固期。凝固时间在72小时以上，最佳凝固温度在20℃左右。如果温度低于5℃，请对灌浆进行保温。如果温度大于40℃，请用湿布盖住灌浆进行冷却。若空气干燥，用水湿润灌浆表面避免表面迅速干燥。在凝固期间，泥浆基础和压缩机的装配工作应中断以免对基础施加力和振动。④地脚螺栓的预紧。凝固后去掉地脚螺栓衬套，用1/3常规扭矩拧上地脚螺栓，检查水平度。

2.13 灌浆过程

①安装底座前的准备。a.凿毛混凝土表层，露出坚硬的混凝土。混凝土表面须平整、粗糙。b.除掉凿毛区的油渍、灰尘、混凝土碎片或其它外物。c.清除底座和地脚螺栓底部油渍、油脂、脏物或其它异物。d.底座与混凝土表面间的空间取决于底座的尺寸大小，通常为5～10cm，但一定要大于3cm。

②底座安装后的准备。a.灌浆前向混凝土表面浇水6～12小时，使表面足够湿润。b.即将灌浆之前，用压缩空气、抹布、海绵或泵去除聚集于混凝土表面缝隙中的水分。c.旋转起顶螺钉使其伸入灌浆2～3倍。

③泥浆的浇灌。a.泥浆的浇灌速度要快，在泥浆流出出口侧前不允许间断浇灌工作。b.高入法。此方法是：用铲斗把泥浆直接灌入高位箱中，沿着高位箱的斜壁缓慢加入泥浆以避免形成气穴或砂眼。c.漏斗法。此方法是：首先把泥浆聚于漏斗中然后高位灌入。准备好容量大于浇灌量的漏斗。如果只有小漏斗，必须连续加入泥浆，不允许出现空漏斗的情形。在离基础表面1～5m的高度上安装漏斗，把浇灌管放入进口侧灌浆架内。如果加入灰浆所花的时间较长，请连续缓慢地搅拌泥浆。d.若基础附近还有其它机器，停止这些机器直至灌浆工作完成，因为传送过来的振动对灌浆具有不良的影响。e.泥浆可临时用钢带，使平缓流动，但是决不允许使用振捣棒。f.完成灌浆工作后不允许戳泥浆。g.按上述工艺浇地脚螺栓孔。

④凝固和光滑。灌浆之后，保持基础混凝土、底座和灌浆温度高于10℃，并保持3天以上。灌浆光滑前确认下列之一：

用灰泥填补肩部。确认灌浆完成后且泥铲不能戳动，拆掉灌浆架，凿掉不坚硬部分。混合水泥和沙（混合比：水泥∶沙=1∶3），用灰泥填补凿毛区，填补厚度为3cm。用铲子光滑灰泥表面，凝固期间用湿布覆盖几天。

光滑灌浆以防侧向推力。在确认完成灌浆后，凿掉灌浆层3～5cm，但凿深决不允许大于底座底板。然后填入硬灰泥（混合比例：水泥∶沙=1∶3）光滑。（见图8）

若由于工作进度的原因，在拆卸灌浆架与覆盖灰泥之间需要间隔几天，在此期间请用湿布覆盖灌浆不坚硬部分。如果环境温度为20℃，在完成灰泥填补3天以后，移去薄垫片或起顶螺钉。

2.14 油冲洗工艺

在配管安装完毕，并检验、酸洗结束后，风机运转前必须用油彻底冲洗，使其免受外物损坏，才能确保长期平稳运转。

图8

①第一次冲洗。a.油在润滑油管线中打循环进行冲洗，并在适当的位置临时安装一滤网，滤除灰尘、锈斑、污物等。b.由于第一次冲洗时外物会随油一同流动，应安装一预先清洗配置的临时管道旁通电动机、增速箱和压缩机轴承。若不易安装旁通管道，转动端部管道以方便连接旁通。c.用加热器调节冲洗油温，从而明显冲走锈斑。d.若在冬天冲洗，油温可能太低。在这种情况下，油冲洗速度变慢，冲洗效率降低。因此用加热器提高冲洗油温很重要。e.在冲洗油中充入干燥空气或氮气、敲击管道或同时运转两台泵有助于提高冲洗效果。

②第二次冲洗。a.第二次冲洗可以冲走第一次不能冲走的外物。第二次冲洗油应使用正式运转的油。b.第二次冲洗时，不允许充入空气和氮气或敲击管道。油温应等于正式运转时的温度。c.第一次冲洗完成之后，在满足下列条件时，用正式运转的油进行第二次冲洗。d.原则上，第一次冲洗时应旁通电动机、增速箱和压缩机轴承。在不能旁通的情况下，必须在轴承进油管上安装过滤能力在150目以上的滤网。

③确认。拆掉所有的临时旁通管道、滤网。恢复所有的管路至使用状态后，确认油量的正确性。

④油冲洗工具。a.海绵；b.手锤；c.木锤；d.抹布（不可用于擦轴承）；e.收集槽；f.冲洗油；g.浸渍槽和沙子。

⑤发泡。如果压缩干燥空气或氮气用于发泡，管子将接到油过滤器下游管线上。

⑥第一次冲洗准备。

第一次冲洗检查。a.检查管路已酸洗和清洁，无外物残留于管道内部。b.确认法兰、排泄阀和盲塞已紧固。c.确认临时旁通管道已连接到主油管上。d.确认专用法兰与润滑油高位油箱周围的管道接口正确连接。e.确认可用干燥压缩空气（大于0.4MPaG）。若不能用干燥压缩空气，可用N2。f.确认临时滤网安装在正确的位置，以滤出外物。g.检查并清洗各管路过滤器。h.检查并清洗油站内部。

加入第一次冲洗油。向油箱加入第一次冲洗油，并通过过滤器进行过滤，以防异物进入。

油泵试运转。a.检查旋转方向。b.连续运转油泵2小时，确认无反常声音、反常温度或反常振动。c.确认油不泄漏。

⑦第一次冲洗。

第一步：运转油泵3天并进行下列过程：a.每隔4小时敲击各油管30分钟，并进行发泡冲洗1到2次。b.增加油箱内油温至50℃以上，然后降至30℃以下。油温下限为10℃。c.每隔8小时清除管路过滤器上的外物一次。收集外物，分析油冲洗情况。d.观察过滤器差压计，若压差超过0.12MPa，清洗并/或更换滤芯。

（文章名称：高转速循环风机安装探析）

第二步：在旁通管路进口处安装滤网，以检查清洁度。a.每隔4小时检查一次滤网。b.若油的清洁度未得到改善，分析原因并采取下列措施：拆开管子，进行清洗或酸洗。拆下油冷却器并进行清洗。清洗油箱，加入经过滤的冲洗油。再进行第一次冲洗过程的第一步。c.当外物量符合准则要求，第一次冲洗过程完成。

排出第一次冲洗油：a.通过油箱、油冷却器和油过滤器的排放口排出第一次冲洗油。b.排放易残留冲洗油的管道处的冲洗油。c.排放第一次冲洗油至残留油量小于所供油量的5%。

清洗设备：a.清洗油箱内部、过滤器。b.用海绵清洗，不允许用抹布进行清洗。c.若使用压缩空气，最好在供气管上安装一25μ的过滤器。

⑧第二次冲洗准备。第二次冲洗检查。进行第一次冲洗同样的过程。加入第二次冲洗油。加入正式使用时的油，并通过过滤器进行过滤，以防外物进入。

⑨第二次冲洗。清除管线过滤器和临时滤网处的外物。运转油泵，调整油温至运行油温。不允许敲击管道和进行发泡。在旁通管进口处安装一滤网，以检查清洁度（150目）。a.每隔4小时检查一次滤网。b.每8小时检查一次管线过滤器。c.收集外物，分析冲洗情况。

收集的外物数量符合最低要求时，第二次冲洗完成。

拆掉临时旁通管和临时滤网，恢复管路和轴承使用状态。

运转油泵，确认油压、油温正常，泄漏量符合要求。

⑩判断标准。第一次冲洗和第二次冲洗时，冲洗油的油温必须控制在启动状态范围内，各油管油量大于运行状态。

判断方法。a.检查黏附于各油管进口处安装的临时滤网上的固态物体数量和大小。b.冲洗时间为4小时。

［1］上海鼓风机厂有限公司相关资料［M］.

［2］石油化工往复式压缩机工程技术规范SH/T3143-2004［S］.

［3］压缩机/风机、泵安装工程施工及验收规范GB/ T50275-98［S］.

［4］探讨单级高速离心鼓风机的安装技术［J］.无限互联科技，2012，（6）.

［5］高速风机振动分析和转子动平衡［J］.振动工程学报，2004，8.