關于三菱重工4V-5型筒式壓縮機內缸抽取方法的探討

孫文龍 李延斌 馬曉東

摘要：我廠合成工段使用的三菱重工4V-5型合成氣壓縮機檢修過程中水平方向抽取內缸時，出現內缸體與外缸體卡澀，無法順利抽取的難題。最終將壓縮機整體下線，制作專用支架，采用立式抽缸的方法將內缸體抽出，抽出后在壓縮機內缸體隔板束外表面及外缸體內表面相應位置出現劃痕?，F對壓縮機水平抽缸及立式抽缸方法進行分析比較。

關鍵詞：垂直剖分；壓縮機；抽缸

中圖分類號：C35文獻標識碼： A

引言

垂直剖分離心式壓縮機缸體為筒形(見圖1)，兩端蓋用連接螺栓與筒形缸體聯成一個整體（本機組由兩組四瓣組成整圓的對開環將內缸體軸向位置固定于外缸體內）。內缸體隔板與轉子組裝后，用專用工具送入筒形外缸體。隔板為水平剖分，隔板與隔板間由連接螺栓連成一個整體，輸送介質主要含：CO2、CO、CH4、CH3OH、H2、N2、H2O等，并伴有炭黑和部分固體顆粒。2014年6月我廠大修期間對合成氣壓縮機組進行大修，合成氣壓縮機組由合成氣壓縮機C-52001、循環氣壓縮機C-52002、透平CT-52001組成，采用水平抽取方式抽取合成氣壓縮機C-52001內缸過程中，內缸體被抽出離外缸垂直端面240mm時，出現卡澀，內缸體無法抽出，最終將壓縮機整體下線，采用立式抽缸方法，制作工裝，將壓縮機外缸體垂直固定在支架上，上部采用行車牽引起吊，底部采用200T千斤頂向上頂內缸，最終抽取內缸。抽出內缸后發現在內缸體表面有一道長約325mm，最大寬度約30mm，最大深度約6mm的劃痕，外缸體相對應配合位置也有一處劃痕。本文通過對壓縮機抽缸方法進行探討，以提高此壓縮機抽缸檢修效率，防止在檢修過程中對壓縮機本體造成不必要的損傷。

圖1 合成氣壓縮機外部組裝圖

1 抽缸困難及缸體表面磨損原因分析

造成壓縮機抽缸困難，缸體表面磨損可能是由以下單個因素或多個因素復合的，在此做主要原因分析如下。

1.1 輸送介質中含有固體顆粒及雜質，在內外缸體縫隙中造成淤積

合成氣壓縮機通過在內缸體與外缸體之間使用7道O型圈（驅動側4道、非驅動側3道）來防止氣體泄漏到大氣中，內缸上下隔板間采用密封橡膠條防止介質在隔板間的泄漏。合成氣壓縮機C-52001在運行過程中曾經發生過超溫現象，造成壓縮機內缸上下隔板之間的密封橡膠條發生老化、裂解，將原有的隔板間密封環境破壞，間接使上下隔板間形成間隙，從而造成壓縮機內部輸送介質泄漏到外缸體中。內缸體與外缸體之間的縫隙（1.5mm）容易造成泄漏介質中含有的固體顆粒及雜質淤積，最終導致在抽缸過程中造成外缸與內缸間接接觸、摩擦，從而引起抽缸困難，缸體表面損壞（見圖2，圖3）。

圖2內缸體抽出后隔板束表面劃痕圖3外缸體內表面尺寸、形狀測繪

注：黑線框位置是刮傷部位，綠線框位置內孔偏小，紅線框位置內孔偏大。

1.2 抽缸過程中內缸體與外缸體相對形位不平行

壓縮機抽內缸配有專用工具，通過螺紋傳動方式使壓縮機外缸體與內缸體之間形成相互的作用力，三點均勻受力，將內缸體從外缸體中抽出。在現場操作過程中，因為是多人手工操作，容易造成三點受力不均勻，從而導致內缸體與外缸體相對形位歪斜，造成缸體磨損，難以抽出。

2 水平抽缸方法與立式抽缸方法的比較

2.1水平抽缸方法抽取內缸優缺點

水平抽缸方法，不需要機組整體下線，機組可以在線抽缸，避免了機組下線的工作量及成本，減小了機組回裝時對中找正的工作量。理論上操作簡單，但因機組實際工作環境等因素影響，存在以下缺點：

（1）長周期的運行，會使在壓縮機內外缸體之間的間隙內淤積固體顆粒、鐵銹或腐蝕產物等雜質，對抽缸形成阻力，易對內外缸體造成磨損、破壞。

（2）抽缸專用工具主要由三根M24×1300mm的螺桿承受載荷，能承受的載荷限值較小，且容易變形，在抽缸過程中受到阻力后，難以將內缸體抽出。

（3）抽缸專用工具對缸體作用力為三點，人工操作偏差容易造成內外缸體相對形位歪斜，對缸體造成的刮蹭概率增大。

（4）內缸體抽取需保持內缸體與外缸體相對形位平行，而內外缸體間間隙較小，且由于重力作用使得底部 間隙偏小，容易受到缸體間雜質的影響。

（5）內缸體抽出第二級隔板后，需使用吊裝工具將內缸吊水平后方可繼續抽缸，整個抽缸過程中需不斷的調整缸體水平，對操作人員的吊裝技能水平及吊裝工具要求較高。

（6）機組周圍空間較小，出現內缸體無法抽取時，特制工具及支架尺寸、安裝位置受到限制，不利于內缸抽取

2.2立式抽缸方法抽取內缸優缺點

立式抽缸方法，需要機組整體下線，增加了機組下線的工作量及成本；增加了機組回裝時對中找正的工作量；進出口法蘭拆卸后會由于管道應力偏移安裝位置，但可以在拆卸前將管線固定來解決；抽取時轉子主要作用力在止推軸承上，可以通過更換為止推軸承來解決。但在壓縮機內缸無法抽取時可以移至空間較大且利于抽取的地方進行抽取。立式抽缸方法有以下優點：

（1）抽取時將外缸體垂直固定，通過上方行車牽拉，底部使用千斤頂，利用內缸體自身重力來調整垂直度，使其垂直受力，減小了人工操作調整引起的內外缸相對形位平行偏差。

（2）抽取時內外缸體間水平方向不受力，可以保證內外缸體四周間隙均勻，減小了缸體間雜質阻礙抽缸的影響。

（3）抽取內缸過程中不需要時刻調整內缸體水平，減小了吊裝人員的工作量，同時對吊裝人員的吊裝水平要求比水平抽取方式小。

（4）回裝過程與水平回裝方式相比，更為方便快捷；且容易達到內外缸體四周間隙均勻，從而在回裝時引起內外缸體間刮蹭及損壞內缸體外部“O”型環概率小。

（5）檢修空間寬廣，有利于制作安裝大型抽缸工具及支架，利于內缸抽取

3 分析結果

經過分析，在檢修過程中造成壓縮機抽缸困難、缸體損傷的主要原因為：（1）壓縮機輸送介質中含有固體顆粒、雜質及銹蝕，在內外缸體縫隙中造成淤積，抽缸時產生阻力，并對缸體產生破壞性損傷；（2） 工器具、人員等客觀因素導致抽缸過程中不能保證內外缸體形位時刻保持相對平行。而立式抽缸方法可以減小，甚至消除這些因素對抽缸過程的影響，所以在此類因素對抽缸作業影響較小時，宜選用水平式抽缸方法，當此類因素對抽缸作業影響較大時采用立式抽缸方法較水平方式抽取內缸更優。

作者簡介：

孫文龍，男，1988年生，現為神寧集團煤化工分公司技術員。