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有限公司 山東青島 266300

1 前言

當今社會，能源資源問題是關系一個國家經濟社會發展全局的重大戰略問題，能源的擁有和利用對任何一個國家的發展都具有重要意義。我國石油和天然氣資源不足并且是能源需求大國，在繼續加快國內資源勘探開發的同時，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的天然氣通過陸上管道輸送至中國境內，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，主要包括壓縮機本體、燃氣輪機本體、結構平臺、燃料氣系統、干氣密封系統、過濾室、通風系統、進氣系統、排煙系統、礦物油油冷器、密封器增壓撬、消防系統、合成油分離器、除冰系統、燃氣發生器、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整，找正誤差為0mm。

（2）壓縮機機組用DLE機型，對風道、燃料氣系統的安裝清潔度要求非常高。

（3）燃氣發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的時間，有效減少壓縮機調試周期。

3 工藝原理

3.1 壓縮機、燃氣輪機撬安裝

3.1.1 基礎檢查和灌漿

基礎地腳螺栓灌漿前要復驗預埋地腳螺栓的尺寸，清理孔洞內的雜物，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，并用水準儀分別測量汽輪機和壓縮機的每個地腳螺栓的標高，要求燃氣輪機的基礎標高比壓縮機要高350mm；采用環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，當基礎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 壓縮機預找正

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

3.2 支撐結構安裝

3.2.1 地腳螺栓灌漿

支撐結構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，以免影響框架上防冰系統的安裝；尺寸測量無誤后進行固定并灌漿。

3.2.2 結構安裝

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，再安裝進氣風道及通風風道，最后安裝頂平臺。鋼結構采用螺栓結構連接，需采用力矩扳手進行安裝并要符合技術要求。

3.3 進氣風道安裝

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

3.4 通風風道安裝

通風入口風道在結構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處理無應力狀態。通風出口風道在地面預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出口風道安裝前完成，采用常規的正裝法就位，筒節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，外側進行保溫處理。

3.6 過濾室安裝

3.6.1 基礎檢查

在壓縮機組未安裝前及過濾室結構基礎施工完成后，在過濾室結構基礎上畫出壓縮機機組的中心線；然后利用水準儀將壓縮機機組的中心與過濾室基礎的中心找正在同一條中心線上。另外，需檢查過濾室的基礎標高并與壓縮機的基礎標準進行對比，以滿足進氣風道和通風入口風道與室內連接的技術要求。

3.6.2 結構安裝

過濾室結構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、右兩個完整的風室組成，中間采用螺栓連接；風室安裝后安裝風機、過濾室連接風道和最后一段與室內連接部分的進氣風道；在進氣風道安裝前先安裝進氣風道內的三片換熱器；風道安裝后法蘭連接處采用密封膠封固。同時，在投產前需對風閥、風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部及進氣風道內清理。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。找正標高后將油冷器吊裝就位即可，最后安裝電機防護網等配件。

3.8 CO2消防系統安裝

CO2消防系統采用撬塊式整體到貨。找正標高后將CO2消防系統基礎就位用膨脹螺栓進行固定。CO2撬內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，投產要前進行試噴測試。

3.9 燃料氣系統安裝

燃料氣系統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 干氣密封增壓系統安裝

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

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高與壓縮機連接管線標高，標高存在差異時，需墊高加熱器。

3.13 除冰系統安裝

3.13.1 設備就位

除冰系統散件到貨。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和調節風閥。除冰系統安裝見圖2。

圖2 除冰系統安裝

3.13.2 管線安裝

除冰系統從泵出口到室外過濾室頂進氣風道內的換熱器連接為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力，始終保持自由狀態。

3.13.3 水沖洗

防冰系統投用前需采用軟化水進行水沖洗，將管道及換熱器內的臟物、雜質清洗干凈。沖洗時用專用沖洗小車，對水進行加溫，然后將沖洗小車內的水注入到除冰系統的膨脹罐內；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，過濾網加在泵入口1個、過濾室進換熱器3個、室內煙道內換熱器入口前1個，沖洗直到濾網上無可見的雜質為合格。沖洗合格后，將系統內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的油污。第一步是礦物油油箱的清理，進入油箱內用面粘法進行清理；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，安裝前內部進行噴砂處理并將雜質全部清理干凈；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；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；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，目測檢驗濾網上沒有可見的物質即為合格。

3.14.2 礦物油主油路沖洗和液壓啟動系統沖洗

主油路沖洗和液壓啟動系統沖洗可同時進行，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識，進軸承的管線加跨線；油循環時在回油箱的管線上加100目濾網；油沖洗時壓力要保持在5.5Bar；最終進行油品化驗，化驗結果達到NAS7標準為合格。

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，安裝前內部進行噴砂處理并將雜質全部清理干凈；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，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，化驗結果達到NAS7標準為合格。

3.16 燃氣發生器安裝

燃氣發生器（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。燃氣發生器安裝詳見圖3。

圖3 燃氣發生器安裝

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側，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。安裝擴流口前要先用凈化風將擴流口內部輕輕吹掃，保證每個孔互通；然后采用專用小車安裝進口濾網，安裝完成后將集氣室內清理干凈。見圖4。

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

3.17 最終找正

圖4 GG吊裝及尾部擴流口安裝示意圖

GG安裝結束后，就可以進行壓縮機的最終找正及聯軸器安裝工作。最終找正如需要調整，可以調整燃氣輪機；找正數據符合要求后，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。之后進行聯軸器安裝，首先測量出聯軸器的實際長度，然后用內徑千分尺測量出壓縮機端聯軸節輪轂和燃氣輪機端聯軸節輪轂間距（DBSE）的實際距離（見圖5），按照技術要求留出伸縮余量，計算出需要加墊片的厚度，均勻加到聯軸器的兩側。聯軸器安裝前將測振動探頭、測速度探頭等調整到規定值，然后才能安裝兩端的半聯軸器（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吹掃、干氣密封系統吹掃和合成油分離器排污線吹掃。

3.18.1 燃料氣系統吹掃

壓縮機為GE-DLE機組，對燃料氣系統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，用儀表風采用爆破式進行反復吹掃；檢查濾網上沒有可見的顆粒、雜質為合格。吹掃結束后將濾芯、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 其他系統吹掃

干氣密封系統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。用凈化風進行反復吹掃，根據管線復雜程度的不同，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進行檢查，礦物油、合成油系統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，確認最終液位符合要求；對防冰系統防凍液進行檢查，確認最終液位符合要求，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，如有不嚴密處會出現系統報警。

4 結束語

通過在哈薩克斯坦境內的多個中亞管道大型燃氣壓縮機組的安裝經驗，對大型燃氣壓縮機組工藝多次進行調整，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驗和借鑒。