专业施工技术丛书NO：A-001-05往复式压缩机组安装施工指南中国化学工程第三建设公司二○○五年六月前言由于大中型往复式压缩机安装技术的复杂性，工程施工技术和管理的难度大。
为帮助从事往复式压缩机安装施工的工程技术人员熟悉了解往复式压缩机安装的施工要点，指导编制往复式压缩机安装施工方案和施工技术管理，做好施工质量和安全预控工作，特编制本《施工指南》。
本《施工指南》主要以4M32-186/154二氧化碳压缩机安装的施工实践为基础，同时借鉴了同类型往复式压缩机的施工经验，对往复式压缩机安装的工艺特点、施工方法和技术要点进行了描述。
本《施工指南》主要适用于与对置式往复式压缩机安装的施工。
编制人：宗崇武顾正榜朱玉键主审人：改传亮工程技术开发部二○○五年六月三十日目录1、概述2、工程施工依据3、施工部署4、主要施工程序、施工方法和技术要求4.1 施工程序4.2 主机安装4.3 机组油循环4.4 压缩机组试车吹扫5、质量保证措施6、职业安全健康与环境管理7、劳动力组合8、主要施工机索具及消耗材料专业施工技术丛书专业施工技术丛书的代号有三部分组成，各部分之间用短横线相连。
第一部分第二部分第三部分第一部分专业代号：A 安装专业J 建筑专业F 防腐、保温、筑炉专业D 电气仪表专业W 无损检测专业S 公用工程专业T 通用工程专业举例说明：A—001—05表示二○○五年出版的第一本安装专业施工技术丛书。
1 概述1.1 压缩机在化工行业的应用及发展趋势压缩机在化工行业应用范围很广,特别是自20世纪70年代石油化工大发展之后，形成了与之配套的专用压缩机，如工艺空气压缩机、原料气压缩机、氨冷冻压缩机、合成气压缩机、二氧化碳压缩机(俗称五大机组)等。
经过20年发展我国已经形成L、D、DZZ、H、M型等数十个压缩机系列的数百种产品。
目前，国内中小型压缩机已经基本满足国内石化行业需求，但大型往复式压缩机还不能满足需要。
但国内企业与国外大公司，合作引进先进的了全套往复式压缩机设计制造技术，在大中型往复式压缩机技术开发方面已取得突破性进展。
1990年我国研制成功符合现行国际标准的4M50型大型氢气往复式压缩机组，1996年推出6M50型系列氮氢气压缩机组，1998年研制成功4M80型系列大型氢气压缩机组。
往复式新氢压缩机容积流量达到34000Nm3/h，活塞压力达到80KN，出口压力达到19MPa，功率达到4000KW，已用于200万吨/年渣油加氢脱硫装置。
1.2 压缩机的结构特点及工作原理1.2.1 压缩机主要结构特点1.2.1.1 对称平衡压缩机组主要由机身、中体、气缸、曲轴、连杆、十字头和活塞等部件组成，由同步电机驱动，活塞在汽缸内作往复运动，使气体压缩提高气体压力。
1.2.1.2 对称平衡式压缩机由于外形不同分为M型和H型。
M型对称平衡压缩机的特点（见图1）是：机身与各列中体、气缸等组成的压缩机部分仅位于电机一侧，两者通过联轴节联接组成机组；H型对称平衡压缩机的设置形式特点（见图2）是：压缩机有二个机身分别同总数各半的中体、气缸的组成压缩机的两个部分，并分别设置在电动机的二侧，电动机通过联轴节联接组成机组。
1.2.1.3 对称平衡压缩机组结构的优缺点：Ø气缸对称布置在机身二侧，两侧各列的活塞力基本相同，由于两侧作用力相反，故使机组在运行种作用在机身的惯性力基本相同，使机组较平稳运行。
Ø图1 M型对称平衡压缩机设置形式图2 H型对称平衡压缩机设置形式1.2.2 机组主要部件介绍以4M32 186/154 CO2压缩机为例。
1.2.2.1 机身：机身是由机身本体、中体、顶盖及侧盖等组成。
(1)机身本体机身本体采用HT200铸铁件铸造成型，在每个主轴承上部开口，以便装拆曲轴、连杆。
机身上部开口部分设有横梁，用螺栓拉紧，以加强开口机身刚性，机身本体共有四个主轴承，分别将机身本体隔成三个小室，板壁下部开有通孔，便润滑油流动，在靠近电机端的主轴承为曲轴轴向定位轴承，轴承端部有密封装置，防止润滑油泄漏，主轴瓦均采用轴承合金薄壁轴瓦。
(2)中体：中体是连接机身与气缸的关键部件，由HT200铸造成型。
滑道与中体铸在一起，分上下两块，配置纵向和横向的筋条作支承。
为了拆装十字头和填料，在中体两侧开有大小窗口，配置透明的有机玻璃盖板，以防润滑油溅出和观察润滑油情况。
在滑道后装有刮油装置，使润滑运动部件的机油不与气缸和填料内使用的压缩机油相混。
以便分别回收，循环使用。
中体上部与底部开有专孔，可为填料函通过冷却、注油润滑和回收填料函溅出的气体提供通道和接口。
(3)曲轴：曲轴是压缩机中一个重要部件，采用优质碳钢整体锻造。
曲轴设有四个主轴颈和四个曲拐颈。
四档曲拐分为两组，互成90°。
每组中的两曲拐互成180°。
以提高动力平衡性。
主轴颈与曲拐颈分别钻有斜油孔，油孔与轴颈表面相惯处均倒圆抛光以提高曲轴的疲劳强度。
润滑油由主轴颈压出，通过主轴颈斜油孔到达曲拐颈，然后再通过连杆体上的油孔压到十字头轴销，以确保运动部件的润滑和冷却。
曲拐回转半径为210mm，主轴颈与曲拐颈采用相同直径，以使曲轴获得最大刚度。
曲轴采用整体锻造联轴器与电机轴热套联轴器刚性相连，轴后端装置盘车用齿轮。
曲轴的轴向定位通过靠近电机端第一档轴径的定位凸肩来保证曲轴轴向间隙。
1.2.2.2 连杆：连杆是十字头和曲柄的连接件，它由杆身、连杆大头轴承和连杆小头轴承及连杆螺栓等组成。
杆身采用机械性能较好的优质碳钢锻造成型。
连杆大头采用剖分结构，大小盖与杆身用连杆螺栓连成一体，连杆螺栓由35CrMoA合金钢锻造制成，连杆螺帽冕形螺帽，开有槽口，用开口销定位。
连杆大头瓦为轴承合金薄壁轴瓦，轴承小轴瓦为整体铜套。
连杆大小头有油孔贯通，润滑油可沿油孔直通小头，对小头轴承进行润滑和冷却。
连杆采用国际上较先进的螺栓液压上紧技术，配套液压上紧的专用工具，以保证每个螺栓上紧时的均匀度。
上紧时连杆螺栓的预紧油压为128.5MPa，分三次上紧，以第三次上紧油压达到128.5MPa为合格，可确保运行的安全可靠。
1.2.2.3 十字头：十字头为铸钢剖分式结构，巴式合金浇铸在与中体滑道配合面的滑块上，滑块和十字头体之间设有垫片。
便于安装和使用中调整。
十字头与活塞杆通过连杆螺母进行连接。
并用内齿形固定盖防松。
十字头销采用38CrMoAlA氮化钢，通过与十字头体锥度连接并借助与螺钉使锥面贴紧，锥面上的键是用来防止销在孔座转动，十字头与中体止下滑道间的润滑，是靠十字头的油眼通到中体上下滑道来达到的。
十字头与活塞杆采用液压上紧，液压上紧油压为96.0MPa，分三次上紧，以第三次上紧油压达到96.0MPa为合格，可保证螺纹的均匀度和运行的可靠性。
1.2.2.4 盘车机构：盘车装置设在机身端盖上，盘车时由单独的电机驱动，经两对齿轮，一对蜗轮蜗杆减速，带动主轴以缓慢的速度旋转。
盘车装置与主电机设有安全连锁装置。
压缩机投入运转前，盘车器上的控制手柄必须放在“不盘车”的位置上。
曲轴的正转或反转由就地的电器开关控制，按照标牌按动按钮即可。
1.2.2.5 气缸：气缸是活塞式压缩机的主要部件。
本机组配置五个气缸，一、二级气缸采用灰口铸铁，三、四级气缸采用球墨铸铁，五级缸采用锻钢，四五级气缸套采用球墨铸铁，一至三级气缸均为双作用气缸，四五级为单作用。
所有气缸均采用水冷却，使压缩过程中产生的热量部分被冷却水带走，以改善气缸体的受热状况。
气缸中气体管道接口流向均为上进下出。
冷却水接口流向均为下进上出。
一、二、三级缸设有两个注油点，以润滑气缸镜面，四五级缸没有注油点，因为高压级为无油润滑。
为了提高气缸的使用寿命及改善气缸的工作表面，高压级缸及四五级缸中均带有球墨铸铁缸套，以改善润滑条件，当缸套磨损后，可以拆下更换，更换时应严格按照厂图纸要求进行，保证有足够的过盈量。
干式缸套冷却条件差，设计中保证其轴向一定的伸缩间隙。
1.2.2.6 活塞：活塞组件由活塞杆、活塞体、活塞环等组成。
活塞杆采用氮化合金钢表面经过氮化处理，以提高其耐磨性。
活塞杆的连接螺纹采用滚压形，以提高活塞杆抗疲劳性能。
活塞杆凸肩承压面经过研磨以保证气密性。
活塞环是压缩机中一个重要、且容易磨损的零件。
活塞环的作用是防止气体从气缸高压侧漏到低压侧，它的材质，加工精度以及装配的好坏，均将直接影响压缩机的工作。
本机组除五级外所有的活塞环均选用碳纤四氟材料，而由于高压无油润滑的要求，五级活塞环采用开口的填充聚酰亚胺材料，其寿命指标可达到4000~8000小时。
一、二、三级活塞体与活塞杆均采用液压止紧，油压40.0MPa，分三次上紧，以第三次上紧油压达到40.0MPa为合格。
1.2.2.7 气阀：气阀是压缩机中最重要部件之一，由阀座、阀片、阀弹簧及升高限制器等组成。
气阀性能的好坏将直接关系到压缩机运行的可靠性和工作效率。
因此在设计和制造时都给予充分的考虑。
本设备中一至五级气阀均采用网状阀，避免了无油润滑造成导向部分极易磨损的弊病。
阀片材料选用2Cr13。
弹簧对气阀工作的好坏影响极大，故设计中对弹簧的要求较为严格。
装配时应对弹簧进行检查，要求弹簧的弹力误差不超过图纸要求的10%。
所有气阀采用小弹簧，材料为进口钢丝17~7PH。
1.2.2.8 填料：填料是阻止气缸内气体自活塞杆与气缸之间泄漏的组件。
活塞杆密封的好坏，直接影响压缩机的性能，对填料的基本要求是密封性能良好并耐用。
本机组的填料分低压和高压二种，一、二、三级用低压填料，低压填料由五组RT型平填料组成，每组填料由一个切向圈和一个径向圈组成，每个密封圈籍拉弹簧周向力缠紧在活塞杆上，使密封圈与活塞杆有良好的接触；高压填料由于工作压差大，且要求无油润滑，采用由七组RTB型平填料组成，RTB型是在原RT型结构中增加一个开口径向环，每组填料（靠近气缸，在抽气室前）由填料盒水套进行直接冷却，每组填料函的压盖上设有抽气孔，以防气体依次向外泄出。
填料中的R环由原来铜环改为碳纤四氟材料即可。
1.3 工艺流程和设备参数尿素装置CO2压缩工艺流程（见图3）：从界外来的二氧化碳气体，经过二氧化碳液滴分离器与来自合成氨装置的工艺空气混合，进入二氧化碳压缩机，二氧化碳出压缩机三段进脱硫，经脱硫后，二氧化碳进压缩机五段最终压缩到14.4MPa （绝）进入脱氢反应器。
图3 CO2压缩气体流程图二级640三级380四级310五级152 轴功率KW 1800 电机功率KW 2400压缩机重量主机83000T 辅机17780主机外形mm 7546×7950×25504M32G-186/154二氧化碳压缩机附属设备一览表序号名称规格型号单重（Kg）数量（台）1 一级冷却器φ600×5630 2930 12 二级冷却器φ450×6010 1926 13 三级冷却器φ450×6690 2185 14 四级冷却器φ350×6144 2188 15 一级分离器φ800 H=3800 686 16 二级分离器φ700 H=3000 618 17 三级分离器φ500 H=2800 552 18 四级分离器φ400 H=2700 572 19 一级入口缓冲罐φ1100×2700 623 110 一级出口缓冲罐φ1100×2500 625 111 二级入口缓冲罐φ800×2300 390 112 二级出口缓冲罐φ800×2100 410 113 三级入口缓冲罐φ650×1850 244 114 三级出口缓冲罐φ650×2050 448 115 四级入口缓冲罐φ600×1800 332 116 四级出口缓冲罐φ600×1650 602 117 五级入口缓冲罐φ550×1400 385 118 五级出口缓冲罐Sφ600 250 11.4 对称平衡压缩机的型号及其代号意义4M32-186/154二氧化碳压缩机4——气缸列数；M——M型对称平衡式压缩机；32——名义活塞力（吨）；186——排气量（m3/min）；154——末级额定工作压力（Kg/Cm2）H22(Ⅱ)-140/320氮氢气压缩机H——H型对称平衡式压缩机；22——名义活塞力（吨）；Ⅱ——H22型中的第Ⅱ种类型；140——排气量（m3/min）；320——末级额定工作压力（Kg/Cm2）2 工程施工依据2.1 机械设备安装工程施工及验收通用规范GB50231-98 2.2 压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范GB50275-98 2.3化工机器安装工程施工及验收规范（通用规定篇）HG20203-2000 2.4化工机器安装施工及验收规范（中小型活塞式压缩机）HGJ206-92 2.5工业金属管道工程施工及验收规范GB50235-97 2.6现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范GB50236-98 2.7工业金属管道工程质量检验评定标准GB50184-93 2.8化工工程建设起重施工规范HG20201-2000 2.9化工设备安装工程质量检验评定标准HG20236-93 2.10石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范SH3501-2002 2.11石油化工施工安全技术规程SH3505-99 2.12建设工程施工现场供用电安全规范GB50194-93 2.13建筑施工安全检查标准JGJ59-992.14随机图纸和设备安装说明书3 施工部署3.1 第一个阶段为前期施工准备阶段这一阶段包括技术准备（熟悉图纸、编织施工方案、编织施工预算、经济活动分析等）、物质准备（施工机具、计量器具、加工件的准备等）、组织准备（施工组织机构建立、施工人员落实、人员培训等），施工现场准备（生产、生活临时设施建立，组织机具、材料进场；制定管理措施、拟定试验、技术进步项目计划等）；为以后顺利施工打下良好的基础。
