彈簧隔振器施工工藝及釋放問題解決辦法

胡瑩瑩 劉中培

中國化學工程第十一建設有限公司 河南開封 475002

多種機組聯合作業是目前國內壓縮機廠房的新型機組類型，彈簧隔振器引入是解決多機組聯合作業工作因共振形成不均衡情況的有效方法。以依托庫爾勒中泰120萬t/ a PTA 項目施工經驗為例，進行分析總結。該項目的空壓機機組為四合一聯合透平壓縮機機組，包括汽輪機、五區渦輪離心壓縮機、發電機和尾氣膨脹機，還有杭汽輪提供的表冷器。四合一機組頂臺板下端設置12 套彈簧隔振器，每套2 組；杭汽輪表冷器下端設置6 套，每套2組；整個空壓機組彈簧隔振器共18 套，36 組。彈簧隔振器的引入是中國昆侖工程有限公司設計院多機組聯合作業的創新工藝，目的是解決多機組同時工作時產生的共振導致的基礎不均衡沉降，進而引起機組聯軸器間隙變化，使機組運行的軸瓦產生摩擦，影響機組的綜合壽命。

1 彈簧隔振器施工工藝技術

彈簧隔振器施工及調整工藝流程見圖1。

圖1 彈簧隔振器施工及調整工藝流程示意圖

多機組同時工作產生的共振會引起基礎立柱的不均衡沉降，導致頂臺板發生細微變化，引起機組聯軸器間隙變化，從而影響機組壽命。為了消除多機組同時工作產生的共振，特設計彈簧隔振器。經過庫爾勒中泰120 萬t/ a PTA 項目成功開車的實踐證明，彈簧隔振器確實起到了消除共振的效果，并具有一定的技術創新特點。

（1）按照預定的設計參數，把彈簧隔振器受力的參數要求提交彈簧生產廠家，由廠家進行選材，生產符合要求的特定彈簧隔振器。

（2）彈簧隔振器生產完成并達到預定壓力和性能，經過廠家的檢測和多項試驗，滿足設計參數；按照業主要求供貨到場，彈簧隔振器材料到場須經監理主持材料驗收，并完成材料現場報檢工作。

（3）頂臺板基礎柱處理：按照設計要求，基礎柱頂部（彈簧隔振器下端）需要達到彈簧隔振器要求；對基礎柱進行二次灌漿（高強無收縮灌漿料），要求精度滿足≤2mm；高精度灌漿前設置灌漿精度界面，并清掃和沖洗。詳見圖2。

圖2 基礎柱頂部處理

（4）二次灌漿完成后，土建采用精度抹面，并按照灌漿料養護要求進行養護；養護完成后，強度達到要求，采用激光水平儀器復測量18 個基礎柱（含有6 個杭汽表冷器基礎柱）頂部標高，并按照彈簧隔振器廠家要求進行拋光打磨。彈簧隔振器布置示意圖見圖3，圖中每個位置為1組彈簧隔振器、2 套彈簧隔振器。

圖3 彈簧隔振器位置布置圖

（5）經過二次處理的灌漿層，表面非常光滑、均勻、飽滿，滿足彈簧隔振器廠家基礎表面要求并精準定位（劃線精準定位目的：彈簧受力均衡）；將彈簧隔振器布置位置縱橫軸線標識在基礎安裝面上，彈簧隔振器按照所劃線進行精準布置。具體見圖4。

圖4 彈簧隔振器布置位置縱橫軸線標識

（6）根據彈簧廠家技術部要求，按照預定的編號進行彈簧隔振器安裝施工。彈簧隔振器安裝時，廠家技術人員要在現場進行技術服務指導。每組彈簧隔振器下端設置防滑墊片。采用薄不銹鋼板填充安裝間隙偏差，并在彈簧隔振器頂部設置防滑墊片。具體見圖5。

圖5 彈簧隔振器頂部防滑墊片布置圖

（7）定距離設置彈簧隔振器保護外護槽鋼：在平臺板每個支撐柱的四周設置預埋鋼板，在預埋鋼板上焊接保護槽鋼，槽鋼頂部要支撐到頂臺板。精調彈簧隔振器間隙后，在彈簧隔振器上設置精調墊片，并設置預埋鋼板支撐頂臺板；預埋鋼板放置于彈簧隔振器頂部，精調間隙，并通過塞尺調整到±0.25mm；精調完畢后，外護槽鋼與彈簧隔振器頂部支撐頂臺板鋼板點焊，確保數據的穩定性。其中彈簧隔振器下端柱頭位置測量參考點見圖6。

圖6 彈簧隔振器下端柱頭位置設置

（8）每一組彈簧隔振器與頂臺板間隙數據控制在0.25mm。一共18 組、36 套彈簧隔振器安裝固定，固定好外護槽鋼和頂臺板鋼制頂板后，土建可以開始展開頂臺板鋼筋、模板施工工作。

（9）頂臺板（機組的基礎板）施工完成后，機組進入安裝狀態。低壓蒸汽汽輪機、五區渦輪離心壓縮機、發電機、尾氣膨脹機和杭汽輪表冷器安裝完成后，進行機組底座與頂臺板初找正，一次灌漿；精找正，墊鐵點焊固定，進行機組內部的聯軸器初找和精找正。

（10）彈簧隔振器釋放前，切除立柱與頂臺板的連接外護槽鋼，并打磨切除痕跡。彈簧隔振器廠家技術人員要到場。甲方工程部和技術部、設計院、監理、彈簧隔振器廠家和施工單位組織召開彈簧隔振器釋放技術交底，統一意見。

（11）按照設計參數要求，廠家逐個對彈簧隔振器進行壓力釋放。此時彈簧承受頂臺板上部所有機組重量，包括頂臺板、頂臺板附屬的鋼結構、工藝管道及其支撐架、油循環（重量較輕，基本忽略）和水循環重量（表冷器充滿水）。上千噸的重量（靜荷載）由頂臺板下18 個立柱上部的彈簧隔振器承受。彈簧隔振器釋放工作由彈簧隔振器廠家技術工人親自完成，采用液壓千斤頂組進行逐個釋放。關鍵技術要求：對稱釋放，確保受力均衡，如圖7 所示。

圖7 彈簧隔振器壓力釋放

2 彈簧隔振器彈簧釋放存在的問題分析

彈簧隔振器壓力完全釋放后，所有的彈簧隔振器施工和調整工作完成。甲方項目設備主管、德國曼廠家、監理、彈簧隔振器廠家和施工單位同時在現場的情況下，由德國壓縮機廠家技術人員對四合一機組進行復測，發現之前精調數據發生了變化，變化量超標（彈簧釋放前精調數據2道，釋放后數據為36 道）。針對彈簧釋放出現的問題，看是偶然，實則必然。因為沒有完全相同的彈簧（18 組，36 套彈簧隔振器），而且頂臺板承受重量的部位不一致，致使每個位置的彈簧隔振器承受重量不一。所以，彈簧釋放后，數據發生變化也屬正常。

彈簧隔振器釋放后，由彈簧隔振器承受頂臺板所有重量，此重量模擬開車承受重量。因彈簧隔振器不是完全相同（生產參數，鋼材參數，技術參數等等），以及頂臺板每個彈簧隔振器位置所承受重量不均勻，產生已調整的機組數據變化，此變化為施工過程的正常情況，非質量問題。

3 彈簧隔振器釋放問題的解決辦法

經過甲方技術部、彈簧隔振器廠家、設計單位、監理單位、德國曼透平壓縮機廠家和施工單位六家單位上會討論后，認為彈簧隔振器釋放工作情況正常。針對機組軸對中數據出現變化問題，給出如下解決辦法：

（1）彈簧隔振器廠家針對每一組彈簧進行檢測分析，看是否在釋放過程中彈簧出現承壓超限情況；

（2）彈簧廠家配合德國曼透平壓縮機廠家、施工單位二次調整壓縮機軸對中，彈簧隔振器廠家微調彈簧受力點和彈簧壓縮量，具體參數不得超過設計要求。

（3）經過兩周的微調，不能解決機組和表冷器之間的偏差。針對此情況，會議決定松開汽輪機與表冷器之間的喉部法蘭；之后，再次精調機組軸對中（彈簧廠家配合調整）；待軸對中調整合格后，汽輪機和表冷器喉部連接法蘭螺栓孔錯位，并且法蘭面間隙不均勻。為此，作為施工單位的中國化學工程第十一建設有限公司提出切割表冷器連接的法蘭段根部，為了確保連接處的二次焊接應力變化，采用外襯環角焊法處理。事實證明，該方法有效解決了偏差問題。外襯環角焊法如圖8 所示。

圖8 外襯環角焊法示意圖

4 彈簧隔振器應用技術創新點

彈簧隔振器的投入使用，解決了多機組聯合生產的共振難題，是多機組聯合生產消減共振核心及關鍵技術。四合一機組頂臺板下設置彈簧隔振器屬目前國內首次投入使用，該技術消減了機組共振引起的混凝土基礎硬對硬反作用力，實現了柔性緩沖作用技術創新。彈簧釋放產生的不均衡偏差數據，是安裝彈簧隔振器的一個難題，通過采用預留關鍵核心連接，進行總體調節，解決了彈簧隔振器彈簧調節的一個關鍵難題。

5 結語

彈簧隔振器柔性減震解決了多機組同步作業共振問題。另外，實踐證明，大型多機組聯合作業過程中，機組精調時，應預留關鍵調節處，待彈簧完全釋放后，根據數據偏差進行二次調整，此時預留關鍵調節處可滿足彈簧釋放引起的偏差量調節。