2 燃气轮机及工艺空气压缩机组的施工工艺标准.docx
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2燃气轮机及工艺空气压缩机组的施工工艺标准
燃气轮机驱动工艺空气压缩机组施工工艺标准
QB－CNCECJ20502－2006
1适用范围
1.1本标准适用于石油、化工行业离心式压缩机机组用燃气轮机驱动的燃气轮机组安装工程施工工艺。
1.2若本标准依据45万吨/年合成氨燃气轮机压缩机组为案例编写的，若本标准与燃气轮机组随机图纸不符，应按燃气轮机随机图纸施工。
（是不是可以删掉）
1.3燃气轮机--离心式压缩机机组单体试车，因为，该机组运行操作自动化程度很高，不同型号的机组的控制系统“DCS”软件设置不同，故而本标准不便阐述；其他要求参照《离心式压缩机机组施工工艺标准》中“4、汽轮机及压缩机组的单体试车”相关规定执行。
1.4与机组有关的土建、管道、电气、仪表、防腐、绝热、酸洗、脱脂等工程，除必须按本标准的有关施工工艺要求外，还应按技术文件及相关的国家或行业现行标准、规范进行施工及验收。
2施工准备
2.1技术准备
2.1.1燃气轮机及离心式压缩机机组的结构型式（以45万吨/年合成氨的燃气轮机驱动离心式压缩机机组为例）。
2.1.1.1燃气轮机及离心式压缩机机组的结构型式
工艺空气压缩机组由意大利NuovoPignone公司制造，整个压缩机分为低压机（一段、二段）、高压机（三段、四段）及中间连接齿轮箱，其驱动装置为燃气轮机，燃气轮机是一种低消耗、高节能的驱动系统，它是利用天然气与增压空气燃烧后的能量转化为机械能，并且燃烧后生成的乏气进入装置中的一段炉系统，作为一段炉的原料气，这样大大节省了能源。
主机部分还包括辅助装置，辅助装置由提供整个机组所需的润滑油箱、燃气轮机的启动装置及位于润滑油箱上的润滑油油泵和密封所需的液压油泵。
空气压缩机、燃气轮机及辅助装置均整体到货，其他附件如工艺空气压缩机及燃气轮机空气进口过滤器组件及随机润滑油管需现场进行组装。
2.1.1.2空气压缩机及燃气轮机主要部件：
序号
名称
位号
型号、规格
重量（t）
备注
1
工艺空气压缩机
101-J
离心式
122.5
2MCL1007+GEARBOXTX40/2+2BCL457
2
燃气轮机
101-JGT
单循环、双燃料
90
MC5200C
3
辅助装置
54
组合件
4
工艺空气压缩机空气进口过滤器
101-LA
GDX，3885×4630
8.015
组合件
5
燃气轮机空气进口过滤器
101-LB
GDX，8814×9485
24.23
组合件（含支撑钢结构）
6
油汽分离器
0.832
组合件
7
CO2灭火系统
组合件
8
燃气进口控制阀装置
组合件
9
在线/离线冲洗水手推车
组合件
10
工艺空气压缩机空气进口消音器
组合件
11
燃气轮机空气进口消音器
组合件
12
乏气出口消音器
组合件
13
段间冷却器
101-JC1
φ2078×7465
18.98
14
段间冷却器
101-JC2
φ1932×6471
15.48
15
段间冷却器
101-JC3
φ1748×6403
16.05
16
风机
1.04
17
风机
1.04
2.1.1.3随机管道：
（1）工艺空气压缩机及燃气轮机进口空气管道；
（2）气透平乏气出口烟道；
（3）润滑油管线。
2.1.2工艺空气压缩机及燃气轮机主要性能参数
2.1.2.1工艺空气压缩机工艺参数
序号
型号
吸入条件
排出条件
转速（r/min）
轴功率（KW）
介质
压缩比
压力（KPa）
温度（℃）
压力（KPa）
温度（℃）
1
2MCL1007
空气
0.999
98.6
35.4
290.3
166
4617
4916
空气
0.999
249.1
40
764.9
184
4617
4607
2
2BCL457
空气
0.998
723.7
40
1698.5
144
9243
3228
空气
0.996
1657.3
40
4311
131
9243
3822
2.1.2.2工艺空气压缩机形式
级数：
16级。
类型：
轴流式，重型。
机壳剖分：
水平式。
入口导向叶片类型：
可变式。
2.1.2.3燃气轮机工艺参数
（1）总体设计数据：
燃气轮机型号：
MS-5200C。
燃气轮机用途：
机械驱动。
循环：
单。
轴转向：
逆时针方向。
运行方式：
连续。
轴转速：
高压5100r/min，低压4900r/min。
保护：
过速、过温，振动及火焰检测。
减速装置：
带棘轮的减速齿轮装置。
消音：
进、排气口消音器。
（2）燃气轮机额定值：
输出功率：
38000hp（马力）。
入口温度：
15℃。
排气压力：
14.7LB/in2。
（3）涡轮部分：
涡轮级数：
2（双轴）。
机壳剖分：
水平式。
第一级喷嘴：
固定区域。
第二级喷嘴：
可变式。
（4）燃烧部分：
类型：
12只多重燃烧器，逆流型。
燃烧室布置：
同心的位于压气机四周。
燃料喷嘴：
气体燃料式，每室一只。
火花塞：
2只，电极式，弹簧喷射，自动缩回。
火焰探测器：
4只，紫外线型。
2.1.2.4燃气轮机机器参数
（1）轴承组件：
数量：
4
润滑：
压力润滑。
①1号轴承组件（位于进气机壳组件中）：
活动和不活动的止推轴承在同一组件中
轴颈：
椭圆形。
活动止推：
斜垫式，自调整。
不活动止推：
斜面推力轴承。
②2号轴承组件（位于压气机排放机壳中）：
轴颈式，椭圆；
③3号轴承组件（位于排气机架中）：
轴颈式，斜垫；
④4号轴承组件（位于排气机架中）。
活动和不活动的止推轴承在同一组件中
轴颈：
椭圆形。
活动止推：
斜垫，自调整。
不活动止推：
斜垫，非自调式。
（2）启动系统
①启动系统装置：
电机。
②增速齿轮装置类型：
有液压驱动棘轮的独立式。
（3）燃料系统
①型式：
双燃气。
②燃料控制信号：
SPEEDTRONIC*燃气透平控制面板。
③燃气停供、比率和控制阀：
电控液压伺候控制。
（4）润滑系统
①润滑剂：
石油基。
②总量：
22260升。
③轴承联箱压力：
25LB/in2。
④主油泵：
轴驱动。
⑤辅助油泵：
电机驱动，垂直浸入式，离心式油槽型。
⑥应急油泵：
电机驱动，垂直浸入式，离心式油槽型。
2.1.3工作原理及作用
2.1.3.1工艺空气压缩机给二段转化炉提供工艺空气，同时还有合成和尿素装置所用的6478kg/hr的工厂空气和仪表空气。
空气压缩机通过工艺气调节阀维持一恒定的压降。
在降负荷的情况下，有足够的压缩空气以维持压缩机的最小流量，以防止压缩机喘振。
2.1.3.2工艺空气先经过滤，然后进工艺空气压缩机。
工艺空气压缩机为四级离心式压缩机，压缩机段间设段间冷却及段间分离。
经压缩后的工艺空气在一段转化炉对流段加热，然后送至二段转化炉。
2.1.3.3供燃气轮机的空气先过滤，然后在燃气轮机机组内的轴流式压缩机中压缩。
燃料天然气在燃气轮机的燃烧室内与空气混合燃烧，热气膨胀，提供了工艺空气压缩机所需的功率。
燃气透平的热乏气（GTE）被引入一段转化炉的不同区域作为燃烧空气。
2.1.3.4部分GTE去一段转化炉辐射段烧嘴，剩下的GTE去对流段。
燃气轮机乏气（GTE）的分配一般由辐射段燃料需求、烟气中含量的分析以及辐射段出口温度控制。
2.1.3.5工艺空气压缩机组设备布置示意图如下：
2BCL457增速机2MCL1007燃气轮机润滑系统
（高压机）（低压机）
图2.3.5工艺空气压缩机组设备布置示意图
2.1.4施工技术资料
2.1.4.1压缩机厂房平面布图的坐标、标高及设备平面位置。
2.1.4.2压缩机组的随机图纸及技术文件。
2.1.5现行施工标准规范
●HG20237《化学工业工程建设交工技术文件规定》
●HGJ231《化学工业大中型化工装置试车工作规范》
●GB50204《混凝土结构工程施工质量验收规范》
●GB50319《建设工程监理规范》
●GB/T50328《建筑工程文件归档整理规范》
●HGJ205《化工机器安装工程施工及验收规范》（离心式压缩机篇）
●HGJ203《化工机器安装工程施工及验收规范》（通用规定）
●GB50231《机械设备安装工程施工及验收通用规范》
●HG20234《化工建设项目进口设备、材料检验大纲》
●GB50205《钢结构工程施工质量验收规范》
2.1.6设计技术交底
2.1.6.1机组施工前，建设单位（业主）应组织设计人员向施工单位、监理单位有关人员进行设计交底。
2.1.6.2设计交底后，设计单位应签发“设计交底会议纪要”，其内容与设计技术文件具有法规效力。
2.1.6.3建设单位（业主）向施工、监理等单位提供施工图纸后，有关人员应审阅图纸及设计技术文件，然后再由建设单位（业主）组织图纸会审工作。
2.1.7施工图纸会审
2.1.7.1施工准备阶段对施工图纸进行会审是施工单位熟悉、审查设计图纸，同时澄清和解决施工图中可能存在的疏漏或各专业间的平、立面交叉矛盾，减少工程差错的重要手段；是避免技术事故、有利工程质量控制和降低工程成本的重要且有效的方法。
2.1.7.2对图纸会审中发现的问题，由设计单位签发图纸会审记录和设计变更单，并要存档，列入交工技术文件。
2.1.7.3根据国务院令第279号《建设工程质量管理条例》精神，施工图纸及设计文件未经设计技术交底和图纸会审，不得作为施工文件使用。
2.1.8编制施工方案
2.1.9施工技术交底及下达自检录
2.1.9.1施工技术交底应按单位工程、分部（分项）工程分级组织分别进行。
2.1.9.2各级技术交底的交底人应填写技术交底记录，未经技术交底的工程不得施工。
2.1.9.3签发自检记录是填写交工文件的原始质量记录依据，其内容包括：
（1）执行的标准、规范及施工技术方案中规定的质量标准；
（2）根据施工工序、设定质量控制点；
（3）自检记录中的检查项目，经自检合格后，应有施工人员填写，施工组长、技术人员、检查员签字认可。
2.2.作业人员
表2.2主要作业人员
序号
工种
持证上岗要求
备注
1
钳工
要求有高级工
2
管工
要求有高级工
3
焊工
要有焊工合格证
4
起重工
特殊工种操作证
2.3设备、材料的验收与保管
2.3.1设备、材料的验收
2.3.1.1设备、材料的验收应按下列要求进行：
（1）根据工程合同中明确的责任方，组织吊车和人员进行卸车；
（2）按送货清单进行清点箱件数量；
（3）对包装的箱体进行外观检查，并在送货清单作记录，经各方签字确认。
2.3.2设备、材料的开箱检验要求
2.3.2.1检验应按下列要求进行：
（1）开箱检验时，应由建设单位（业主）、监理单位、施工单位及制造厂家或供货商共同参加检验；进口设备商检局也应参加检验；
（2）根据工程合同及相关规范，核查机器的随机技术文件、质量保证书、数据表、铭牌、机组配套完整性，应与卖方和制造厂的规格、型号、数量一致；
（3）检验完成后，应填报《开箱检验记录表》，并由参加检验的各方代表签字确认；
（4）检验中出现的问题，及时提出报告，由制造厂家或供货商给予返修、索赔，有严重产品质量问题的应进行更换。
2.3.2.2整体供货的机组开箱检验的内容（国外引进）：
（1）主机主要包括：
气轮机、电动机、离心式工艺空气压缩机及备品、备件；
（2）辅机主要包括：
油系统、缓冲器、油水分离器、热交换器、过滤器、电气仪表的盘柜及随机带的各类管道；
（3）按照机器图纸，实测实量主机各部位的结构几何尺寸、管接口的距离、法兰尺寸、地脚螺丝孔的距离、加工精度及标识等，应符合随机图纸和技术文件的要求；
（4）根据装箱清单，检查随机图纸、技术文件（质量保证书）应齐全；
（5）根据随机图纸和技术文件，检验机组的组合件、部件、备品、备件的规格、型号、数量及外观质量；
（6）随机提供的专用工具及计量器具，应清点造册，妥善保管，保证使用；
（7）对重要零部件及材料还应作品质检验。
2.3.3随机带的管道和油系统、管道附件的检验
2.3.3.1随机带的管道、管道附件的检验,应根据卖方及设计文件规定的使用条件和设计压力分级进行检验。
2.3.3.2对于设计和制造厂已明确标识的公称压力管子、管道附件等，应按其公称压力进行分级检验。
检验重点应为高压钢管、低温钢管、合金钢管、不锈钢管及管道附件。
2.3.3.3管道、管道附件核查的项目应符合下列要求：
（1）材料的化学成分和力学性能试验报告，其中低温材料包括低温冲击值；
（2）外观及尺寸检查记录；
（3）无损检测记录；
（4）消除应力热处理记录；
（5）耐压试验记录；
（6）技术规范中规定的特殊检验项目的检验记录。
2.3.4辅材及周转材料的配备、检验
2.3.4.1辅材及周转材料的配备，应根据需要编制材料计划进行配料；
2.3.4.2辅材及周转材料进货后，对其规格、型号、材质、数量应进行检查验收，并应有质量证书。
2.3.5设备、材料的保管
2.3.5.1燃气轮机、电动机、风机、离心式工艺空气压缩机、油系统、电气仪表的盘柜及备品、备件开箱检验后，应恢复包装箱，运入仓库或厂房内妥善保管；如露天堆放，必须下垫上盖，严防受潮；
2.3.5.2缓冲器、油水分离器、热交换器、过滤器及随机带的各类管道等材料，可露天堆放，但必须下垫上盖，严防受潮；
2.3.5.3所有充氮保护容器内的压力应保持0.1～0.2Mpa氮气保护；
2.3.5.4所有备品、备件及设备的裸露表面必须涂油防腐，再用塑料布包扎，严防受潮；
2.3.5.5精密零、部件应技术文件要求存放在适宜库房内的货加上；
2.3.5.6随机图纸、技术文件和专用工具及计量器具，应建帐统一存档，施工需要时，需办理借用手续，按期归还。
2.4主要施工机具
2.4.1主要机械设备
空气压缩机、起重机械、叉车、螺旋千斤顶、卷杨机、液压千斤顶、电焊机等。
2.4.2主要工具
轴对中找正表架、敲击扳手、扭矩扳手、手拉葫芦、卸扣和轧头、线坠。
2.5测量及计量器具
条式水平仪（150mm）、框式水平仪（200mm）、合象水平仪（160mm）、激光找正仪（（瑞典）D525）、外径千分尺、水准仪、百分表、内径千分尺、游标卡尺、塞尺、钢卷尺、钢板尺。
2.6作业条件
2.6.1开工审批及管理体系
2.6.1.1设计图纸已到现场并经会审，随机图纸资料齐全，施工方案已编制并经有关部门批准
2.6.1.2现场管理体系已建立并已正常运转
2.6.1.3开工报告已经批准
2.6.2现场施工应具备条件
2.6.2.1现场道路应畅通无阻
2.6.2.2压缩厂房应已施工完毕，压缩机基础已验收合格
2.6.2.3厂房内桥式起重机具备使用条件。
2.6.2.4厂房内应配备必要的消防器具。
3施工工艺
3.1工艺流程
基础板安装找正、找平
基础检查处理
设备开箱检验
球面垫板及填隙片组安装
基础板灌浆
燃气轮机机组就位
球面垫板、填隙片及顶丝调整
轴端距测量、初找正、找平
机组各级轴承清洗、调整
油系统设备就位
稳钉销的定位
3.2工艺操作过程
3.2.1基础验收及处理
3.2.1.1基础验收
（1）基础中交验收依据：
a）基础施工图纸及机组施工图纸；
b）《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204；
c）基础中交验收质量保证书及检测资料；
（2）基础中交验收条件：
a）基础施工单位应在中交验收的基础上标识出轴线坐标、标高及设备、地脚螺栓中心线等，必须清晰；
b）按设计要求，基础上应设置沉降观察点，并提供沉降测量记录，应符合下列工序：
1）基础养护期满后（作为原始数据）；
2）燃气轮机和工艺空气压缩机组安装前；
3）燃气轮机和工艺空气压缩机组安装完毕二次浇灌混凝土前；
4）负荷试车合格后；
5）沉降观测应使用精度为二级的仪器进行，记录应妥善保管。
（3）基础中交验收质量标准：
a）对基础外观进行检查，不得有裂纹、蜂窝、空洞、露筋等缺陷；
b）根据建筑基础图、机组施工平面图和技术文件，对基础的外形尺寸、坐标位置进行复测检查，如设计无特殊规定时，其允许偏差应符合下表的规定：
表3.2.1.3混凝土设备基础尺寸允许偏差和检验方法
检验项目
允许偏差（mm）
检验方法
坐标位置度
±20
钢尺检查
不同平面的标高
0、-20
水准仪或拉线、钢尺检查
平面外形尺寸
±20
钢尺检查
凸台上平面外形尺寸
0、-20
钢尺检查
凹穴尺寸
+20、0
钢尺检查
平面水平度
每米
5
水平尺、塞尺检查
全长
10
水准仪或拉线、钢尺检查
垂直度
每米
5
经纬仪或吊线、钢尺检查
全高
10
预埋地脚螺栓
标高（顶部）
+20、0
水准仪或拉线、钢尺检查
中心距
±2
钢尺检查
预埋地脚螺栓孔
中心线位置
10
钢尺检查
深度
+20、0
钢尺检查
孔垂直度
10
吊线、钢尺检查
预埋活动地脚螺栓锚板
标高（底部）
水准仪或拉线、钢尺检查
中心线位置
5
钢尺检查
带槽锚板平整度
5
水平尺、塞尺检查
带螺纹孔锚板平整度
2
水平尺、塞尺检查
注：
1.检查坐标、中心线位置时，应沿纵、横两个方向测量，并取其中的较大值；
2.本表择于GB50204《混凝土结构工程施工质量验收规范》。
图3.2.1.2-1基础板、半球形垫铁
及调整垫片简图
（4）基础交接验收，土建与安装施工单位应办理《工序（专业）间交接记录》，如存在问题由其施工单位负责处理，参加交接验收人员应签字确认。
3.2.1.2基础处理
（1）机组在吊装前，对基础上表面的浮浆应铲除，并每100mm2铲出2～3个点的麻面，清除混凝土碎片和灰尘。
（2）燃气轮机及工艺空气压缩机的基础板、定位块、半球形垫铁、调整垫片及机器底板的结构形式：
a）燃气轮机及工艺空气压缩机（含辅助装置）基础板共30组。
其中规格为14″×14″×1.5″的24组、规格为14″×14″×2″6组，中心及横向定位块各两件。
基础板的布置及位置按施工图纸要求进行安装；
b）基础板、半球形垫铁及调整垫片的结构形式（见图3.2.1.2-1）；
c）基础板、横向定位块的结构形式见下图（见图3.2.1.2-2）；
d）基础板、中心定位块的结构形式见下图（见图3.2.1.2-3）。
3.2.1.3基础板、定位块、半球形垫铁、调整垫片及机器底板的安装方法和要求：
（1）在每块基础板的四个方向焊上四个规格为M8螺母和螺栓进行调整基础板。
图3.2.1.2-3中心定位块及基础板简图
（2）以上图示中基础板安装就位后，利用其找正顶丝进行基础板的找正，其水平度及标高偏差见下表：
表3.2.2.3基础板安装允许偏差
序号
检查项目
允许偏差
备注
1
基础板标高
±0.1mm
2
基础板水平度
0.06mm/m
（3）基础板找正合格后,进行二次灌浆,灌浆材料使用自流平混凝土（无收缩细石混凝土），并进行混凝土试块实验。
灌浆过程中不得破坏基础板的找正数据，否则须重新进行基础板找正；
（4）基础板灌浆后对其找正数据进行复测并做好记录，72小时后，拆除基础板的找正顶丝。
3.2.2机组的安装
3.2.2.1燃气轮机、工艺空气压缩机及辅助装置的吊装
（1）机组吊装就位前的准备工作：
a）基础板灌浆达到设计强度后方可进行工艺空气压缩机、燃气透平及辅助装置的吊装工作。
燃气轮机、工艺空气压缩机及辅助装置均为超限设备，其吊装用250～270t吊车进行吊装，吊车站位及燃气轮机、工艺空气压缩机、辅助装置的摆放应按施工现场情况绘制布置图。
b）根据施工现场情况，编写机组吊装就位的技术措施，明确吊装方法，检查工机具、索具安全性能安全可靠。
c）机组吊装就位前，施工人员应熟悉机器图纸、技术文件及相关的标准、规范，并作技术交底和下达自检记录，明确机器安装方位、标高及技术要求、质量标准。
d）机器底座与二次灌浆层接触的部位，必须清除油污垢、油漆、铸砂、铁锈等。
并在机器底座上分出纵、横中心线，打上“样冲眼”，以便机器就位时对准基础上的纵、横中心线。
e）安装在机器下部与机器相连接的设备，试压合格后，应预先吊装就位，并初步找正；与机器连接的法兰口应加设盲板，以免脏物掉入。
（2）吊装顺序：
燃气轮机是独立底座、压缩机与变速及启动装置与油系统为共用底座，按照以下要求进行吊装：
燃气轮机
（3）吊装方法：
机器的吊装就位：
（1）机器吊装就位时，索具应系于机器的吊耳处，不得系于机器的其它处，并于主要受力点挂上1～2个5吨以上的手拉葫芦，以便将机器调整到水平状态（纵、横向水平度≤2mm/m）进行吊装；
（2）机器在吊装就位时，应按照机器施工图要求，留出联轴器轴端的间距，其允差≤0.5mm；吊装顺序按4.3.1.2条进行；
3.3.2机组找平、找正
3.3.2.1燃气轮机、工艺空气压缩机的高速轴支座处的临时固定螺栓拆除及支座填隙片安装
3.3.2.2先内径千分尺进行调整相对的联轴器共有五组，联轴器的轴端距离调整次序如下：
（1）工艺空气压缩机2BCL457与齿轮箱TX40/2之间的轴端距离；
（2）齿轮箱TX40/2与工艺空气压缩机2MCL1007之间的轴端距离；
（3）工艺空气压缩机2MCL1007与燃气轮机MS5200C之间的轴端距离；
（4）燃气轮机MS5200C与辅助装置中启动系统之间的轴端距离；
（5）润滑油系统的主油泵与齿轮箱之间的轴端距离；
（6）各联轴节的型号及相关允许偏差数据见下表：
序号
联轴器型号
轴端距离（mm）
轴端距离允许偏差（mm）
备注
1
TLGE-4000
600
+0.50
2BCL457与TX40/2
2
TLGE-8500
600
+0.50
TX40/2与MCL1007
3
TRW88T218-A
1434.5
+0.50
2MCL1007与燃气轮机
4
TRW88T218-B
1194
+0.50
燃气轮机与启动系统
5
主油泵与齿轮箱
5
±0.50
主油泵与齿轮箱
3.3.2.3燃气轮机、工艺空气压缩机及辅助装置的找平、找正，按以下的要求进行调整：
（机组最终检查合格后
焊接固定）
（1）初找平、找正：
先将燃气轮机位置度、标高、水平度用机器底座的顶丝进行调整符合技术文件的要求；再以燃气轮机为基准，分别将压缩机与变速及启动装置与油系统为共用底座的机组其位置度、标高、水平度用机器底座的顶丝进行调整符合技术文件的要求；
（2）将地脚螺栓处的半球形垫铁上面填隙片按照图纸要求进行添加，拧紧螺栓（拧紧扭矩为30Kg*m）,放置24小时；
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