淺談工業壓縮機軸系儀表的安裝與維護

姜天樞

（大慶石化公司化工一廠，黑龍江大慶 163000）

0 引言

壓縮機作為石化生產的重要設備，對石油化工產品的生產起著不可替代的作用。生產中使用最為普遍的壓縮機有離心式和往復式兩種。壓縮機對工藝介質進行加壓處理，達到系統所需要的反應壓力后生產出所需要的石油化工產品。壓縮機的安全、高效運行，有利于實現石化企業生產的正常進行。因此，要重視對壓縮機的安裝與維護管理，實時監測壓縮機的運轉情況，目前使用最多的是電渦流傳感器，也就是探頭，其安裝與質量控制具有重要意義。

1 壓縮機軸系檢測儀表組成

壓縮機軸系儀表主要由探頭、前置器與延伸電纜構成。探頭作為壓縮機中最為重要的組成部分，由線圈、頭部、殼體、高頻電纜與接頭構成，在日常生產中，使用最為普遍的探頭有速度、加速度與電渦流傳感器三種類型。壓縮機機組軸系檢測儀表采用電渦流傳感器，用于對機組運行情況的監測。電渦流傳感器主要借助探頭在接通高頻電流后產生的高頻磁場，當該磁場與金屬表面的距離越來越近時，會產生電渦流。楞次定律中通過感生電流阻礙原來磁場的變化，并與原來磁場相反，兩磁場的相加可以使探頭內部信號產生波動，該波動通過相應設備可以輸出報警等信號。

前置器為探頭提供高頻電流，兼具處理傳感器與金屬接觸所產生的間隙變化。

延伸電纜用于探頭與前置器的連接。

2 壓縮機軸系儀表的安裝方法與質量控制要點

2.1 壓縮機探頭安裝準備

壓縮機探頭安裝前，為確保探頭性能的最大發揮，一般借助于TK-3 和數字電壓表來模擬探頭的位移、振動與轉速等狀態。在此工作進行時，為保證壓縮機機組各部分順利運行，延伸電纜等的連接必須符合標準要求。

探頭安裝注意事項：安裝的牢固性，豬尾線與延伸電纜的連接處要進行絕緣處理；延伸電纜管與外殼連接處為減少外漏現象，使用耐油橡膠密封；探頭的振動與轉速要設置相同的電壓值；位移探頭的安裝要精確；探頭安裝期間要考慮供電電壓因素。

2.2 離心式壓縮機探頭的安裝

探頭安裝主要有機械與電氣測隙安裝，機械安裝是使用塞尺測量探頭與接觸金屬的表面間隙，而電氣安裝則是在探頭、延伸電纜與前置器連接與通電的基礎上，用數字電壓表測量探頭與接觸金屬面的間隙，由于電氣安裝受到安裝位置等因素的約束，在生產中使用較少。

轉速探頭安裝過程中，鍵相槽要根據延軸向長10 mm，寬7 mm 和深1.5 mm 的開孔尺寸，根據模擬實驗的結果，分析探頭的線性段范圍，找出中點間隙值，模擬該值的電壓值，取整后作為安裝的電壓標準。安裝過程注意事項：徑向安裝；對準安裝孔與鍵相槽；鍵相探頭的安裝與鍵相槽必須錯開；探頭豬尾線捆扎時應固定并與齒輪保持一定的距離，以防止壓縮機運行中對電纜線的破壞。

振動探頭一般安裝于機組軸承座上蓋，由于安裝中的角度要求，因此必須依據標準安裝，比如徑向安裝中在同一軸截面互成90°，45°和135°。保護套管要保證其牢固性，插入深度必須符合要求，在套管上進行探頭的安裝時，操作與機組測試軸的位置較近，連接前置器并通電，使用萬用表對前置器的輸出信息進行測量，調整探頭與軸的間隙，根據間隙電壓在探頭曲線的中點進行探頭位置的固定。

位移探頭安裝首先要進行線性段中點的確定，在探頭、前置器與延伸電纜的連接基礎上固定探頭于TK3-2E 支架，通過螺旋測微器的旋轉調整探頭頂端與金屬盤的位置，最后根據數字電壓表的輸出信息，記錄并繪制電壓-位移曲線。

2.3 往復式壓縮機探頭的安裝

往復式壓縮機探頭的安裝有側部鎖緊與后鎖緊兩種安裝方式，在安裝過程中，一般可以先進行探頭的固定，將其置于安裝支架的合適位置并固定，清洗豬尾線，將其與接頭連接，然后啟動壓縮機的機盤馬達，將栓塞從其中拉出，使栓塞處于不做功狀態，通過對探頭與栓塞位置的調整，當軸位移為0 時，鎖緊探頭固定螺絲，記錄前置器的輸出電壓數據，該數據就是探頭的安裝電壓。另外，由于前置器與室內信號電纜長度存在差異性，并且系統內部供電具有波動性，安裝電壓值一般控制在（-10.25～-10.33）VDC。探頭安裝結束后啟動盤車馬達，根據監視器數據信息的輸出，判斷相關數據變化情況。

3 探頭安裝注意事項

為避免受到側部其他因素的干擾，應將探頭端部從保護管擰出；探頭端部與電纜接頭應進行清洗處理，以減少鐵磁性物質等對設備的損害，減少設備受到油污等物質的干擾影響使用；延伸電纜必須進行絕緣處理，防止由于不良接觸導致信號的異常變化；壓縮機內部的延伸電纜要固定，多余的纜線從機組抽出，減少電纜抖動對信號的干擾。

4 案例分析

4.1 探頭與延伸電纜接頭進水

（1）故障現象。某廠壓縮機運行過程中，GIA-1157A 設備的間隙值在2 s 內突然升高到+15 mils（0.381 mm）以上，K201 聯鎖停車。

（2）故障分析與應對。經過調查，現場前置器輸出數據在-7 VDC 左右，與監視器所顯示的信息相對應，但由于探頭與延伸電纜的連接處有凝結水，將水去除后，相關指標回歸正常，而氣缸柱塞室也有水，電纜絕緣受到影響，造成了信號的異常波動。通過停車機會，更換原有的探頭為長纜型，接頭處于氣缸外，實現了接頭的絕緣，避免接頭進水導致的壓縮機故障。

4.2 異物干擾測量線圈

（1）故障現象。某廠壓縮機柱塞間隙在短期內超出聯鎖值出現異常升高現象，探頭振動信號與同一柱塞的另一間隙值卻未受異常現象的干擾。

（2）故障分析與應對。前置器的輸出中，電壓值與二次表相對應，并無異常，但探頭的頂端線圈周圍有油污，將油污清除后，異常現象消失。故障主要是柱塞與填料摩擦產生的物質積累到一定程度后對探頭測量精確性造成影響。利用裝置停車，及時清理探頭，保證探頭測量線圈的清潔。

5 結束語

壓縮機軸系儀表的安裝過程復雜，安裝操作中需要注意關鍵環節的把控，因為壓縮機軸系儀表的運行直接影響壓縮機機組的整體運行效率，因此，軸系儀表的安裝與調試尤為重要。由于軸系儀表安裝調試中易受到其他因素的影響使信號異常、質量不達標等，加劇了安裝與調試工作的技術性要求。因此，安裝與調試中應對潛在干擾因素進行必要的處理，保證壓縮機機組的正常運行。