大型机组的轴对中工法.docx
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大型机组的轴对中工法
目录
1.前言1
2.工法特点1
3.适用范围2
4.工艺原理2
5.工艺流程及操作要点2
6.材料7
7.机具设备8
8.劳动组织及安全8
9.质量要求9
10.效益分析12
11.工程实例12
1.前言
随着石油化工工业的发展，高转速、大参量、大功率、单系列、大型机组使用于各生产装置。
大型机组是生产装置的心脏，其安装精度高、施工难度大，机组的联轴器对中精度要求越来越高，机组对中找正工作是机组安装、检修过程中十分重要的环节，是最关键的工序。
通过联轴器的对中找正，使机组的各转子轴心线达到同轴的要求，消除各轴在联轴器处不应有的附加应力，从而保证机组安全、稳定、长周期、满负荷地连续运转，提高机组运转率、也有利于节约检修费用。
联轴器对中找正质量，直接影响机组的效能发挥及其使用寿命。
如果机组各轴对中不好，机组运转时会引起机器的振动以及轴承等转动部件的磨损。
机组运转过程中如果振动过大，不仅会造成机器零部件的损坏，还可能发生严重的毁机事故。
一旦机器故障出现，装置不能连续生产，就会造成巨大的经济损失，严重影响生产力的提高和生产要素的发展。
本工法是根据历年来国内外多项石油化工装置大型机组轴对中施工经验编制。
2.工法特点
2.1机组的各轴，由于受温度变化的影响，在冷态时轴的相对位置处于倾斜状态时，适用单表法对中找正。
用作图法来确定机器调整量和调整方向，比用计算法更方便、直观、可以从座标图中直接得出。
单表法具有操作简单、计算调整方便、容易掌握、不易出差错，可以获得较高的对中精度。
2.2对于机组各轴，轴两端的中心位移变化量基本相同，冷态对中找正要求各轴呈水平状态时，选用三表法对中找正。
三表法操作简单，由于消除了轴向窜动的影响，测量结果准确，计算支座调整量和调整方向比较容易，可以获得严格的对中精度。
2.3简化了轴对中工序，把二次轴对中变成一次轴对中，工期缩短7~8天。
3.适用范围
3.1适用于石油化工装置的离心式压缩机组、活塞式压缩机组和中、小型汽轮发电机组等联轴器对中找正。
3.2适用于各种机泵等联轴器对中找正。
4.工艺原理
机组的对中找正，就是使机组各转子达到同一轴心线或冷态时要求的轴位置的调整过程，在调整前要选定一个转子的轴心线为基准。
通过对中找正，机组的各转子轴线达到同轴心。
机组在冷态时进行的对中找正，必须依据各机组所要求的冷态对中曲线进行调整。
通过找正工具检测，得出基准轴与被调整轴分别在两半联轴器的端面间距、轴向倾斜及径向位移的偏差，从而以检测数值，用计算法或作图法，确定被调整轴各支座的调整量和机体的调整方向，通过调整使机组达到冷态对中要求，从而保证机组长期、稳定地连续运行。
5.工艺流程及操作要点
5.1工艺流程（见图1）
5.2操作要点
5.2.1对中程序
5.2.1.1单表法
（1）将相邻两个半联轴器沿圆周做出四等分标志。
（2）先将对中表架固定在基准轴（B轴）的联轴器上，装上百分表，使表的测量触头与被调整轴（A轴）端的联轴器外圆相接触，并使表的触头对准标记a1的位置，见图2。
为了计算、调整方便，通常把a1或b1的百分表读数调为“0”。
轴转动时，a1位置永远对准b1，这样可以消除因联轴器加工误差而带来的影响。
轴转动时，每次盘动的角度应准确一致。
3）按转动方向，缓慢地转动B轴（或同时转动两轴）。
记录百分表在A轴联轴器上测出的a1、a2、a3、a4四个读数。
检查读数应使a1+a3=a2+a4（误差应小于0.02mm）。
若不等，查明原因消除后重新测量。
百分表读数是对中时进行调整的依据，因此，要求百分表读数应准确无误，同时还应注意数值的“正”“负”。
（4）同样把对中表架固定在A轴端的半联轴器上，重复程序2、3，测出B轴联轴器上的b1、b2、b3、b4四个读数。
（5）确定调整量和调整方向。
根据两组百分表读数，确定A轴在垂直方向上支座的调整量及水平位置的左右移动量用作图法来确定。
5.2.1.2三表法
（1）将相邻两半联轴器沿圆周做出四等分标志。
（2）先将对中表架固定在基准轴（B轴）联轴器上，装上三块百分表（其中两轴向表的位置须装在同一平面180O对称位置上），为了调整方便，分别把指示在a1、b1′、b1″处的表值调为“0”。
见图3。
（3）使标记a1对准被调整轴（A轴）联轴器的相对部位，按机组运转方向，同时转动两轴，每转90O分别记下三块表的读数，当转动一周，轴转回到初始位置时，三块表的读数均应回到“0”位，如有误差，应查明原因，重新测量。
读数时要注意表的“正”“负”。
（4）根据三块表测得的实际读数计算出A轴在垂直方向支座垫片的调整量和水平方向的机体左右移动量。
5.2.2对中找正工艺
5.2.2.1表架要求有足够的刚度，表架必须紧固地装在联轴器上，拆装应方便。
5.2.2.2将表架挠度值打印在表架明显部位，并对找中心数据加以修整。
5.2.2.3联轴器对中找正时，应先将基准轴调整固定好。
在被调整轴机体支座下部加厚度为1mm的不锈钢垫片，垫片应光滑平整，无毛刺与翻边；垫片应覆盖整个支承接触面，垫片层数不超过3层。
并用力矩扳手对称均匀拧紧支座螺栓。
5.2.2.4按照机组给定的冷态对中曲线，用被调整轴机体底座上调整螺钉进行初对中调整。
调整时先调整垂直方向偏差，后调整水平位置偏差，达到冷态对中要求值。
5.2.2.5将磁力表座放在固定支座上，百分表打在被调整轴机体支座中间位置进行监测。
5.2.2.6松开支座螺栓，记录每个机体支座上百分表的变化情况，根据百分表显示的“正”“负”值，调整支座上的不锈钢垫片厚度，使其不再产生“掉角”现象。
5.2.2.7机组的轴精对中，应在上下机体闭合后，二次灌浆前进行。
利用机体支座下部的调整垫片，进行压缩机垂直方向高度的最终微量调整。
用支座处横向的调整螺钉调整水平方向的位置。
支座下部调整垫片的位置见图4所示。
5.2.3操作要点
5.2.3.1机组对中找正，应按制造厂提供的冷态对中要求进行对中调整。
各机组的冷态对中宜采用单表法，也可根据各机组技术要求选用适当的对中找正方法，获得既简单又精确的找正效果。
5.2.3.2对中过程中，对单缸机组以已经固定好汽轮机为基准，进行压缩机与汽轮机的轴对中。
对多缸机组或带变速器的机组应按技术文件规定对中次序，然后依次将各缸体逐一进行调整并对中。
5.2.3.3调整支座垫片时，应先将压缩机的挠性支座用千斤顶支撑，然后松开固定支座端的支座螺栓，用支座上的调整螺钉将压缩机顶起，调整完后，松开调整螺钉，为证实左右水平方向不产生移动，调整时，横向支座处用百分表进行监视。
5.2.3.4压缩机与汽轮机（或压缩机及变速器）最终对中时，同时进行机体的固定，并将支座螺栓对称均匀地逐次拧紧，在拧紧支座螺栓时，随时检查轴对中的变化，支座螺栓拧紧后，复测轴对中，应完全符合冷态对中要求。
5.2.3.5精对中时，必须注意到环境温度变化对轴对中数据的影响。
5.2.3.6对中完成后，所有纵、横向调整螺钉均应松开（松开调整螺钉前，机体上应架表监视，松开调整螺钉后机体位置应无变化），不能影响机器正常膨胀。
6.材料
主要施工用料见表1
主要施工用料一览表表1
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
不锈钢皮
δ=0.05、0.10mm
Kg
2
δ=0.15mm
Kg
3
δ=0.20mm
Kg
4
δ=0.30mm
Kg
5
δ=0.40mm
Kg
6
δ=0.50mm
Kg
7
油石
块
1
8
白棉布
M
2
9
煤油
Kg
5
10
砂布
0#
张
4
11
MoS2润滑脂
Kg
0.5
7.机具设备
主要施工机具见表2
施工机具一览表表2
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
百分表
0.01（大号）
块
4
2
0.01（小号）
块
2
3
棍杠百分表
0.01
块
3
4
外径千分尺
0~25
个
1
5
内径千分尺
50~600
个
1
6
钳工水平仪
0.02mm/m
个
1
7
测力矩扳手
把
制造厂供
8
磁力表架
个
4
9
专用表架
套
对中用
10
千斤顶
5t、10t
台
各2
11
8.劳动组织及安全
8.1劳动力安排：
钳工4人
8.2安全措施
8.2.1对参与施工人员进行安全技术交底。
8.2.2严格遵守安全操作规程。
8.2.3进入施工现场必须戴好安全帽，并带好帽带子。
8.2.4施工现场保持文明、清洁。
9.质量要求
9.1应执行的规范、标准
9.1.1《乙烯装置离心压缩机组施工技术规程》（SHJ519—91）
9.1.2《催化裂化装置轴流压缩机—烟气轮机机组施工技术规程》（SHJ516—90）
9.1.3《电力建设施工及验收技术规范》汽轮机篇（DL5011—92）
9.1.4《化工机器安装工程施工及验收规范》离心式压缩机（HGJ205—92）
9.1.5《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》（JBJ29—96）
9.2联轴器对中要求
9.2.1中国石化行业标准
9.2.1.1乙烯装置离心式压缩机组：
（1）轴对中应符合技术资料的要求，允许偏差一般为±0.02mm。
（2）经对中找正调整后的最终实际曲线应与安装曲线基本重合，两线最大偏差值应小于0.04mm。
9.2.1.2催化裂化装置轴流压缩机—烟气轮机机组。
（1）精对中应按冷态对中曲线进行。
精对中必须注意到环境温度变化对对中的影响，对中允许偏差符合表3的规定：
（2）经对中调整后的最终实际曲线应与对中曲线基本重合，两线的最大误差值应小于0.04mm。
对中允许偏差（mm）表3
联轴器型式
径向位移
端面倾斜
轴端距
刚性
0.01
0.01
+1.0
+0
齿式
0.02
0.02
+0.3
+0
挠性
膜片式
四螺栓
0.04
0.03
±0.50
六螺栓
±0.38
八螺栓及
八螺栓以上
±0.25
注：
端面允许偏差的测量圆周半径为200mm，若测量半径不等于200mm时，按下式计算：
允许偏差=b×测量半径/200mm
9.2.2化工部行业标准
9.2.2.1离心式压缩机机组
必须按制造厂提供的找正图表或冷对中数据进行对中。
联轴器对中允许偏差应符合表4的规定。
联轴器对中允许偏差（mm）表4
≤6000
＞6000
径向
端面
径向
端面
齿式
0.08
0.04
0.05
0.03
弹性、膜式
0.06
0.03
0.04
0.02
刚性
0.04
0.02
0.03
0.01
注：
表中数值为1800百分表读数差。
9.2.3电力行业标准
9.2.3.1汽轮机机组
汽轮机转子联轴器找中心允许偏差，一般应符合表5的规定。
联轴器找中心允许偏差（对面读数差最大值）表5
联轴器型式
允许偏差（mm）
备注
圆周
平面
刚性与刚性
0.04
0.02~0.03
平面差值应为三次或四次盘转子测量后的平均值对面读数差
刚性与半挠性
0.05
0.04
蛇形弹簧式
0.08
0.06
齿式或爪式
0.10
0.05
9.3机组中基准机器找正，调平时应符合下列要求：
9.3.1当以汽轮机为基准时，其横向水平度，允许偏差为0.04mm/m；纵向水平度在前、后轴承座孔上测量，后轴承座孔上的水平度允许偏差为0.02mm/m。
前轴承座孔的水平度仅做检查，并记录，测量部位见图5。
9.3.2当以压缩机为基准时，其纵向水平度允许偏差为0.05mm/m，并在轴颈上测量，横向水平度偏差为0.10mm/m，并应在机壳水平剖分面上测量。
9.3.3当以变速器为基准时，其纵、横向水平度允许偏差为0.05mm/m，横向水平度应在箱体中分面上测量，纵向水平度在大齿轮轴颈上测量。
9.4机组水平度的允许偏差应符合下列要求：
9.4.1纵向水平度的允许偏差，基准机器的安装基准部位应为0.02~0.05mm/m，其余机器必须保证联轴器对中要求。
9.4.2横向水平度的偏差为0.10mm/m，同一机器各对应点的水平度应基本一致。
10.效益分析
本工法具有施工质量好、施工效率高的特点，比传统对中找正方法大大缩短了工期，特别是机组检修时，更体现了本工法的先进性、实用性和合理性，每次机组检修都是提前几天，为装置开车创造了良好条件，为生产厂创造更多、更好的经济效益，得到全国很多石油化工厂领导及专家的高度评价。
安装、检修的机组都是一次试车成功，检修机组做到二年一大修或多年一大修，机组安全、长周期、满负荷、稳定运行。
11.工程实例
11.1三表法轴对中
11.1.11991年6~7月，该工法首次应用于兰州兰化石油化工厂2.5万t/a丙烯腈装置空压机组（五机组），经建设单位、制造厂的代表、公司质检员共同检查，确认达到技术要求。
他们一致认为此方法速度快，质量好，实用性强，是先进的轴对中方法，值得大力推广。
11.1.21994年兰州兰化动力厂15万t/a催化裂化装置风机机组（三机组）、气压机机组也是使用本工法施工、试运行一次成功，各项指标达到优良标准。
11.1.31997年兰州兰化30万t/a合成氨装置空压机组，氮压机组轴对中运用本工法，得到了德国西门子公司、瑞士苏尔寿公司代表高度评价。
11.1.41999年玉门炼油总厂30万t/a酮苯脱腊脱油联合装置五台氨冰机机组（三机组），轴对中采用本工法，得到了美国约克公司专家的好评。
11.1.5兰州兰化30万t/a合成氨装置18MKW发电机组检修：
分别于1998年7~8月检修1#发电机组（三机组），2002年5月检修2#发电机组（三机组），都运用了本工法施工，轴对中找正质量好、速度快、提前几天并网发电。
11.1.61996年兰州兰化2.5万吨/年丙烯腈装置空压机组大检修，轴对中使用本工法两天找正完，机组一致运转正常，实现五年一大修。
截止目前机组仍在长、满、优、安全运行，节约大量的检修费用。
增加了产量，提高了效益。
11.2单表法轴对中
11.2.11991年、1993年、1995年兰州兰化公司25万t/a乙烯装置裂介气压缩机组（四机组）检修中运用本工法，机组每次检修提前三~四天，创造生产利润400万元，并实现了机组两年一大修。
为兰州兰化石油化工厂创造了更多的利润。
得到兰化公司领导的高度评价。
11.2.21992年岳阳巴陵石化公司5万t/a己内酰胺装置两台空压机组（三机组）轴对中采用本工法，得到了外方专家的好评。
11.2.31997年兰州兰化公司30万t/a合成氨装置合成气压缩机机组、冰机机组轴对中运用本工法，速度快、质量好，日本三菱公司专家伸大拇指说“好”。
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