中亞管道大型燃氣壓縮機組安裝工藝

中國石油天然氣第七建設(shè)有限公司 山東青島 266300

1 前言

當(dāng)今社會，能源資源問題是關(guān)系一個國家經(jīng)濟社會發(fā)展全局的重大戰(zhàn)略問題，能源的擁有和利用對任何一個國家的發(fā)展都具有重要意義。我國石油和天然氣資源不足并且是能源需求大國，在繼續(xù)加快國內(nèi)資源勘探開發(fā)的同時，正積極采取海上LNG進口和陸上管道進口的方式解決能源短缺帶來的壓力。中亞管道是將土庫曼斯坦境內(nèi)的天然氣通過陸上管道輸送至中國境內(nèi)，可有效緩解我國天然氣供需矛盾。由于長輸管道天然氣輸送過程中會有壓降，因而需要在輸送管道上設(shè)計壓氣站，對天然氣進行加壓，使管道壓力保持均勻，能夠快速流動，達到輸送的目的。大型燃氣壓縮機是壓氣站的主要設(shè)備，為天然氣管道輸送保駕護航。

中亞管道CS1壓氣站的壓縮機組由美國通用電氣新庇隆公司（GE/NP）提供。GE壓縮機安裝共分22系統(tǒng)，主要包括壓縮機本體、燃氣輪機本體、結(jié)構(gòu)平臺、燃料氣系統(tǒng)、干氣密封系統(tǒng)、過濾室、通風(fēng)系統(tǒng)、進氣系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)、礦物油油冷器、密封器增壓撬、消防系統(tǒng)、合成油分離器、除冰系統(tǒng)、燃氣發(fā)生器、沖洗小車、管線等撬模塊安裝。

2 特點

（1）壓縮機機組地腳螺栓灌漿采用支撐塊的形式，支撐塊安裝精度要求高，需用框式水平儀進行調(diào)整，找正誤差為0mm。

（2）壓縮機機組用DLE機型，對風(fēng)道、燃料氣系統(tǒng)的安裝清潔度要求非常高。

（3）燃氣發(fā)生器為整個機組的核心部件，安裝空間狹小且精度要求高，需多次使用專用機具。

（4）壓縮機機組的油沖洗選擇合理的工藝可縮短油循環(huán)的時間，有效減少壓縮機調(diào)試周期。

3 工藝原理

3.1 壓縮機、燃氣輪機撬安裝

3.1.1 基礎(chǔ)檢查和灌漿

基礎(chǔ)地腳螺栓灌漿前要復(fù)驗預(yù)埋地腳螺栓的尺寸，清理孔洞內(nèi)的雜物，然后安裝底板；安裝底板時在底板的頂絲底板放置一塊40mm×40mm×3mm的鋼板，然后用互成90°的兩塊框式水平儀進行找平，并用水準(zhǔn)儀分別測量汽輪機和壓縮機的每個地腳螺栓的標(biāo)高，要求燃氣輪機的基礎(chǔ)標(biāo)高比壓縮機要高350mm；采用環(huán)氧樹脂灌漿料進行灌漿，灌漿料與底板平齊即可；凝固后清除底板上表面的污漬。

3.1.2 壓縮機撬、燃氣輪機撬就位

壓縮機撬、燃氣輪機撬就位采用4臺50t履帶吊車主吊，利用滑道采用整體滑動牽引的方法進行就位。

3.1.3 機組安裝

機組就位前備好所需的墊片并清洗干凈，當(dāng)基礎(chǔ)螺栓與撬孔對中后清理撬塊的底板，在底板上放置帶氯丁橡膠墊片的密封墊后進行機組安裝。

3.1.4 壓縮機預(yù)找正

預(yù)找正就是安裝開始時無管路連接和其他輔助設(shè)備安裝時對壓縮機撬、燃氣輪機撬進行對準(zhǔn)找正。使用專用內(nèi)徑千分尺測量壓縮機撬與燃氣輪機撬之間的距離，利用頂絲調(diào)整燃氣輪機使測量數(shù)據(jù)與圖紙要求相符，最終通過調(diào)整墊片進行找正。預(yù)找正完成后，使用百分表檢查軟腳值，要求下沉量不大于0.1mm。

3.2 支撐結(jié)構(gòu)安裝

3.2.1 地腳螺栓灌漿

支撐結(jié)構(gòu)安裝前需對地腳螺栓進行檢查并清理安裝孔洞；安裝時要保證4根立柱的間距及對角線尺寸誤差控制±5mm以內(nèi)，以免影響框架上防冰系統(tǒng)的安裝；尺寸測量無誤后進行固定并灌漿。

3.2.2 結(jié)構(gòu)安裝

采用從低到高依次就位的原則進行安裝，先安裝立柱，然后連接底層平臺，再安裝進氣風(fēng)道及通風(fēng)風(fēng)道，最后安裝頂平臺。鋼結(jié)構(gòu)采用螺栓結(jié)構(gòu)連接，需采用力矩扳手進行安裝并要符合技術(shù)要求。

3.3 進氣風(fēng)道安裝

每段風(fēng)道安裝前需檢查法蘭表面及風(fēng)道內(nèi)表面清潔度，不銹鋼螺栓在使用前需涂防咬合劑。進氣風(fēng)道的安裝需在壓縮機組預(yù)找正后進行，并且因安裝間隙小與燃氣輪機組裝的第一段風(fēng)道必須在通風(fēng)道第一段組裝完成前進行；所有風(fēng)道安裝完成后，檢查確認(rèn)無受力后，拆除膨脹節(jié)的臨時拉桿。

3.4 通風(fēng)風(fēng)道安裝

通風(fēng)入口風(fēng)道在結(jié)構(gòu)底層平臺上組裝后進行分段安裝，安裝過程中始終保持膨脹節(jié)處理無應(yīng)力狀態(tài)。通風(fēng)出口風(fēng)道在地面預(yù)制成整體后采用倒裝法進行安裝就位，安裝時需注意氣體檢測探頭位置。

3.5 排氣煙道安裝

排氣煙道安裝需在通風(fēng)出口風(fēng)道安裝前完成，采用常規(guī)的正裝法就位，筒節(jié)之間采用高溫的石棉墊片進行連接，連接后不留縫隙并連接螺母進行點焊，外側(cè)進行保溫處理。

3.6 過濾室安裝

3.6.1 基礎(chǔ)檢查

在壓縮機組未安裝前及過濾室結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)施工完成后，在過濾室結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上畫出壓縮機機組的中心線；然后利用水準(zhǔn)儀將壓縮機機組的中心與過濾室基礎(chǔ)的中心找正在同一條中心線上。另外，需檢查過濾室的基礎(chǔ)標(biāo)高并與壓縮機的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)進行對比，以滿足進氣風(fēng)道和通風(fēng)入口風(fēng)道與室內(nèi)連接的技術(shù)要求。

3.6.2 結(jié)構(gòu)安裝

過濾室結(jié)構(gòu)采用在地面整體組裝后安裝就位，就位前檢查和測量橫梁上風(fēng)機安裝螺栓孔位置和螺栓孔間距是否符合安裝要求。

3.6.3 過濾室安裝

過濾室是由左、右兩個完整的風(fēng)室組成，中間采用螺栓連接；風(fēng)室安裝后安裝風(fēng)機、過濾室連接風(fēng)道和最后一段與室內(nèi)連接部分的進氣風(fēng)道；在進氣風(fēng)道安裝前先安裝進氣風(fēng)道內(nèi)的三片換熱器；風(fēng)道安裝后法蘭連接處采用密封膠封固。同時，在投產(chǎn)前需對風(fēng)閥、風(fēng)機電機注入黃油潤滑。

3.6.4 濾芯安裝

濾芯需在盤車前安裝，安裝前需對過濾室內(nèi)部及進氣風(fēng)道內(nèi)清理。清理方法首先采用吸塵器除塵，再利用面粘法徹底清理灰塵，廠家確認(rèn)后方可按照說明書安裝濾芯。過濾室安裝詳見圖1。

圖1 過濾室安裝

3.7 礦物油油冷器安裝

礦物油油冷器采用撬塊式整體到貨。找正標(biāo)高后將油冷器吊裝就位即可，最后安裝電機防護網(wǎng)等配件。

3.8 CO2消防系統(tǒng)安裝

CO2消防系統(tǒng)采用撬塊式整體到貨。找正標(biāo)高后將CO2消防系統(tǒng)基礎(chǔ)就位用膨脹螺栓進行固定。CO2撬內(nèi)8個氣瓶需逐個稱重后掛到稱重裝置上，連接軟管至支管上，投產(chǎn)要前進行試噴測試。

3.9 燃料氣系統(tǒng)安裝

燃料氣系統(tǒng)采用撬塊式分兩個撬塊到貨。到貨后分別吊裝就位用膨脹螺栓進行固定。撬塊內(nèi)的黃色法蘭蓋需在連接管線時移除。

3.10 干氣密封增壓系統(tǒng)安裝

干氣密封增壓系統(tǒng)采用撬塊式整體到貨，撬塊內(nèi)有壓縮機，在安裝時需按照技術(shù)要求控制好水平度。

3.11 合成油分離器安裝

合成油分離器整體到貨。安裝后在底部視窗位置加注合成油，到視窗一半液位左右即可。

3.12 密封氣加熱器安裝

密封氣加熱器整體到貨。安裝加熱器時需注意管口標(biāo)高與壓縮機連接管線標(biāo)高，標(biāo)高存在差異時，需墊高加熱器。

3.13 除冰系統(tǒng)安裝

3.13.1 設(shè)備就位

除冰系統(tǒng)散件到貨。安裝前在地面將外部框架、煙道、除冰泵、膨脹罐等附件組裝成整體在廠房頂封閉前整體吊裝就位，就位后安裝排氣煙道與煙囪連接的膨脹節(jié)和調(diào)節(jié)風(fēng)閥。除冰系統(tǒng)安裝見圖2。

圖2 除冰系統(tǒng)安裝

3.13.2 管線安裝

除冰系統(tǒng)從泵出口到室外過濾室頂進氣風(fēng)道內(nèi)的換熱器連接為2根一進一出除冰管線，管線與換熱器采用橡膠軟連接，安裝時軟連接處需不受外界應(yīng)力，始終保持自由狀態(tài)。

3.13.3 水沖洗

防冰系統(tǒng)投用前需采用軟化水進行水沖洗，將管道及換熱器內(nèi)的臟物、雜質(zhì)清洗干凈。沖洗時用專用沖洗小車，對水進行加溫，然后將沖洗小車內(nèi)的水注入到除冰系統(tǒng)的膨脹罐內(nèi)；沖洗水溫要始終保持在70℃左右，沖洗時在管線加100目過濾網(wǎng)，過濾網(wǎng)加在泵入口1個、過濾室進換熱器3個、室內(nèi)煙道內(nèi)換熱器入口前1個，沖洗直到濾網(wǎng)上無可見的雜質(zhì)為合格。沖洗合格后，將系統(tǒng)內(nèi)的水全部排除并利用小車加注防凍液。

3.14 礦物油油沖洗

礦物油油沖洗分為3部分進行，即礦物油油冷器沖洗、礦物油主油路沖洗和液壓啟動系統(tǒng)沖洗。

3.14.1 礦物油油冷器沖洗

油沖洗的目的是為了沖洗潤滑油管路內(nèi)的油污。第一步是礦物油油箱的清理，進入油箱內(nèi)用面粘法進行清理；第二步是油冷器回油箱管的臨時跨線連接，臨時跨線用不銹鋼管線，安裝前內(nèi)部進行噴砂處理并將雜質(zhì)全部清理干凈；第三步是加熱器、輔助油泵要做臨時配電盤，并且設(shè)置單獨熱繼電器；第四步是礦物油油箱加油，油量滿足油運即可；第五步是在油冷器入口及出口管線處加100目過濾網(wǎng)；第六步是開泵時油箱溫度要達到35℃以上，此時再開始油循環(huán)；沖洗時油溫要保持在65℃左右。礦物油油冷器油沖洗不需要進行油品化驗，目測檢驗濾網(wǎng)上沒有可見的物質(zhì)即為合格。

3.14.2 礦物油主油路沖洗和液壓啟動系統(tǒng)沖洗

主油路沖洗和液壓啟動系統(tǒng)沖洗可同時進行，不需要單獨沖洗。油冷器沖洗合格后就可進行主油路的沖洗和液壓啟動系統(tǒng)沖洗。沖洗前需將管線上的孔板全部拆除，拆除的孔板要做好標(biāo)識，進軸承的管線加跨線；油循環(huán)時在回油箱的管線上加100目濾網(wǎng)；油沖洗時壓力要保持在5.5Bar；最終進行油品化驗，化驗結(jié)果達到NAS7標(biāo)準(zhǔn)為合格。

3.15 合成油油沖洗

第一步是合成油油箱清理，進入油箱內(nèi)用面粘法進行清理；第二步是連接自用油泵，油泵流量要求不少于115L/min，泵出口壓力保持在6Bar左右；第三步連接臨時跨線，臨時跨線用不銹鋼管線，安裝前內(nèi)部進行噴砂處理并將雜質(zhì)全部清理干凈；第四步是加熱器、自用泵做臨時配電盤，并須設(shè)置單獨熱繼電器；第四步是油箱加油，油量滿足油運即可；第六步是合成油油運時在管線上不需要加濾網(wǎng)，要用合成油正式濾芯進行油運，油溫達到35℃以上開泵；沖洗過程中油溫要保持在70℃左右；最后進行油品化驗，化驗結(jié)果達到NAS7標(biāo)準(zhǔn)為合格。

3.16 燃氣發(fā)生器安裝

燃氣發(fā)生器（GG）是整個機組的核心部分，也是整個機組最重要的工作。GG安裝前首先將吊裝GG的手動葫蘆做載荷試驗，其次將吊裝小車和專用吊梁組裝并檢驗合格。燃氣發(fā)生器安裝詳見圖3。

圖3 燃氣發(fā)生器安裝

GG吊裝就位后與渦輪增壓機（PT）連接。先把4個方向的螺栓各4個輕輕旋緊，以保持法蘭的平行；然后安裝GG尾部的吊臂，安裝吊臂時墊圈放在吊臂連接的內(nèi)側(cè)，且墊圈與吊臂間要留有0.1mm的間隙，然后用力矩扳手把緊；安裝好后將吊裝工具撤出。

GG安裝完成后就需要安裝尾部的擴流口、進口濾網(wǎng)。安裝擴流口前要先用凈化風(fēng)將擴流口內(nèi)部輕輕吹掃，保證每個孔互通；然后采用專用小車安裝進口濾網(wǎng)，安裝完成后將集氣室內(nèi)清理干凈。見圖4。

所有管路在與GG連接前，要先用儀表風(fēng)吹掃管線，保持管內(nèi)清潔，安裝過程始終保持無應(yīng)力配管。

3.17 最終找正

圖4 GG吊裝及尾部擴流口安裝示意圖

GG安裝結(jié)束后，就可以進行壓縮機的最終找正及聯(lián)軸器安裝工作。最終找正如需要調(diào)整，可以調(diào)整燃氣輪機；找正數(shù)據(jù)符合要求后，用力矩扳手把緊壓縮機和燃氣輪機地腳螺栓；螺栓把緊后用鎖緊螺母鎖片點焊在螺栓下的墊圈上，壓縮機與底座之間用偏心銷固定。之后進行聯(lián)軸器安裝，首先測量出聯(lián)軸器的實際長度，然后用內(nèi)徑千分尺測量出壓縮機端聯(lián)軸節(jié)輪轂和燃氣輪機端聯(lián)軸節(jié)輪轂間距（DBSE）的實際距離（見圖5），按照技術(shù)要求留出伸縮余量，計算出需要加墊片的厚度，均勻加到聯(lián)軸器的兩側(cè)。聯(lián)軸器安裝前將測振動探頭、測速度探頭等調(diào)整到規(guī)定值，然后才能安裝兩端的半聯(lián)軸器（Hub），壓縮機全貌詳見圖6。

圖5 DBSE測量示意圖

圖6 壓縮機全貌示意圖

3.18 壓縮機本體管道吹掃

壓縮機本體管道吹掃包括燃料氣系統(tǒng)吹掃、干氣密封系統(tǒng)吹掃和合成油分離器排污線吹掃。

3.18.1 燃料氣系統(tǒng)吹掃

壓縮機為GE-DLE機組，對燃料氣系統(tǒng)的清潔度要求比較高，因此在點火前要求對燃料氣撬及本體燃料氣管線進行吹掃。

吹掃前先要將燃料氣撬上過濾器的濾芯取出，將管線上的孔板拆除并將燃料氣進機箱前管道入口、出口用U型管連接；加100目濾網(wǎng)，用儀表風(fēng)采用爆破式進行反復(fù)吹掃；檢查濾網(wǎng)上沒有可見的顆粒、雜質(zhì)為合格。吹掃結(jié)束后將濾芯、孔板回裝，然后往過濾器濾芯底部液位計處加注大約15L柴油，防止低液報警。

3.18.2 其他系統(tǒng)吹掃

干氣密封系統(tǒng)吹掃包括干氣密封撬到3臺壓縮機的管線、壓縮機本體干氣密封線、干氣密封一級二級放空管線吹掃。用凈化風(fēng)進行反復(fù)吹掃，根據(jù)管線復(fù)雜程度的不同，可以對管線進行分段吹掃；然后在出口處用白板進行檢查，無可見污物為合格。

3.19 其他

壓縮機點火前機械工作要對所有系統(tǒng)進行檢查，礦物油、合成油系統(tǒng)濾芯要全部更換成新濾芯；對礦物油、合成油油油箱液位進行檢查，確認(rèn)最終液位符合要求；對防冰系統(tǒng)防凍液進行檢查，確認(rèn)最終液位符合要求，防止液位過低對泵造成損壞；對GG機箱的密封性進行檢查，包括機箱大門、機箱頂部等，如有不嚴(yán)密處會出現(xiàn)系統(tǒng)報警。

4 結(jié)束語

通過在哈薩克斯坦境內(nèi)的多個中亞管道大型燃氣壓縮機組的安裝經(jīng)驗，對大型燃氣壓縮機組工藝多次進行調(diào)整，最終形成了一套較為完善的大型燃氣壓縮機組安裝工藝。安裝工藝方法多種多樣，此安裝工藝只是對施工中遇到的問題加以剖析，為以后同類項目施工提供經(jīng)驗和借鑒。