壓縮機儀表檢修
——機組探頭檢修

馬紀華

（中海殼牌石油化工有限公司，廣東惠州 516086）

對于化工裝置來說，核心壓縮機組是裝置的心臟，因其檢修的時間及復(fù)雜程度，幾乎每次大修的關(guān)鍵路徑非他莫屬。壓縮機檢修的特點是時間緊、任務(wù)重，因其重要性，檢修的每一步都需要按計劃完成，任何返工都是很難被接受的。

機組檢修主要由動設(shè)備、儀表專業(yè)完成，相對來說，儀表專業(yè)工作主要是配合機組計劃，拆裝設(shè)備并進行相應(yīng)檢查測試，主要分為三部分：機組探頭檢修、調(diào)速系統(tǒng)檢修以及附屬儀表檢修，本文主要探討的是機組探頭檢修。

機組探頭常見的有振動、位移、速度監(jiān)測、軸瓦溫度等，個別配有加速度、軸沉降監(jiān)測等特別探頭，對于機組探頭檢修來說，按過程一般可分為探頭拆除、校驗、安裝三步，下面分別介紹每一步以及需要注意事項[1]。

1 探頭拆除

在機械拆除機組部件前，首先要通知儀表專業(yè)將部件附屬的儀表設(shè)備拆除并作保護，避免破壞設(shè)備，探頭拆除過程中需要注意如下幾點。

1）做好標記、數(shù)據(jù)記錄，為探頭回裝做準備，只有這些做好了，探頭回裝時才不會出差錯。①探頭安裝本體位置。有些儀表標牌在拆裝過程中可能會有遺失，所以建議直接在機組設(shè)備表面上直接做標記，使用油性記號筆，比如振動探頭A、B分支的各自安裝孔；位移探頭A、B、C各自位置上做好簡單記號。②探頭安裝間隙。探頭拆除前，需要測量并記錄該探頭安裝間隙是多少，特別是對于一些自激勵式速度探頭尤為重要，該類型探頭在低轉(zhuǎn)速時是沒有顯示的，只能在轉(zhuǎn)速到達一定程度后才可驗證其正常與否，后期安裝也需要按這個數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)，不然間隙過小容易打傷探頭，過大可能造成中轉(zhuǎn)速無法顯示甚至正常轉(zhuǎn)速仍采集不到轉(zhuǎn)速信息，這種只能返工，重新開蓋調(diào)整。③探頭位號。需標注兩個地方：探頭上建議用美紋膠標記并寫清楚位號，外包裝上也需要用記號筆寫清位號，方便校驗、安裝時查找。④對應(yīng)電纜標號。對于有延長電纜的探頭，需要將延長電纜所對應(yīng)位號也標記清楚，不然后期安裝容易接錯。

2）做好保護，防止檢修過程造成損傷。①探頭保護。拆下的探頭需要用布袋或其他盒子承裝并統(tǒng)一保存。同時檢查其他未拆卸的設(shè)備中是否有可能在施工過程中被損壞的，這種即使檢修不需要動，也建議統(tǒng)一拆除，防止損壞，比如檢修過程中就發(fā)現(xiàn)附屬管線上的插入式熱電耦溫度計有一些被踩壞，只能更換。②安裝孔位保護。探頭拆下后，安裝孔位也需要很好的防護。凹陷式孔位需要用棉布塞住，防止雜物進入后期造成螺絲卡死；凸出的安裝柱更需要做好防護，比如用棉布纏繞保護，不然孔位變形無法安裝探頭或者后期有泄漏風(fēng)險。

2 探頭校驗

機組探頭檢修中最重要的一步就是校驗，對拆下的探頭進行檢查測試，對有問題的探頭及時更換，避免帶病回裝，這樣才能保證機組探頭平穩(wěn)運行到下個周期。對于探頭校驗，主要是轉(zhuǎn)動設(shè)備數(shù)據(jù)采集類探頭以及軸瓦溫度探頭校驗，對于軸瓦溫度來說，相當于普通溫度探頭處理，測量絕緣性以及常溫下溫度特性（電阻或者電壓毫伏值）是否符合即可，這里著重介紹轉(zhuǎn)動設(shè)備數(shù)據(jù)采集探頭。

常見的轉(zhuǎn)動設(shè)備數(shù)據(jù)采集器是本特利公司的3 300 XL系列渦流傳感器，包含探頭、延長電纜、前置放大器以及3 500機架，所有探頭安裝前都需要做校驗。主要步驟如下。

1）校驗前，需確認探頭、延長電纜、前置放大器匹配5M或者9M系統(tǒng)電氣長度。注意該電氣長度與實際長度不同，可能5M電氣長度所用的探頭加上延長電纜實際長度不足或者超過5m。

2）外觀檢查，絕緣無破損、折痕等明顯故障。

3）測量探頭電阻。正常電阻值如表1、表2所示，若超出正常值則懷疑故障，需要更換。

表1 8mm探頭電阻

表2 11mm 探頭電阻

4）測量延長電纜電阻值，正常電阻值如表3、表4所示，若超出正常值則懷疑故障，需要更換。

表3 8mm 探頭延長電纜電阻

表4 11mm 探頭延長電纜電阻

5）將探頭及延長電纜連接，測量芯線與外金屬護套之間的電阻，其電阻值應(yīng)該如表5所示，若超出則懷疑故障或連接問題。

表5 探頭及延長電纜組合電阻

6）利用TK3探頭校驗儀，將探頭、延長電纜、前置放大器及TK3按圖1所示安裝，通過調(diào)節(jié)TK3千分尺以0.25mm步距打點測量前置放大器輸出間隙電壓，將步距及電壓輸入BENTLY探頭校驗表中，即可得到探頭系統(tǒng)的線性靈敏度曲線，根據(jù)廠家推薦范圍檢查探頭系統(tǒng)是否正常。需注意，校驗時探頭、延長電纜、前置放大器一定要用原設(shè)備，這才能檢測整套系統(tǒng)的準確性，不可圖方便將延長線或前置器共用只測探頭。

圖1 TK3探頭校驗儀連接方法

3 探頭安裝

探頭校驗完畢，相應(yīng)檢查完成后，探頭就可以隨著機械檢修進度逐步回裝了，回裝步驟中，也是重點介紹電渦流式傳感器探頭（位移、振動、轉(zhuǎn)速、鍵相）以及軸瓦溫度的回裝。

1）位移探頭回裝。①位移探頭回裝需要與機械專業(yè)配合完成，將軸調(diào)整至中間位置后，才可以安裝探頭，這個位置即為位移的零位。②安裝探頭至接觸軸端面，然后往外旋至電壓-10V左右，緊固探頭，記錄該電壓，此電壓即為零點電壓。③將零點電壓下裝至Bently3500 系統(tǒng)中。④機械專業(yè)配合打串量，將軸分別調(diào)整至兩側(cè)機械極點，檢查軸零點位置是否正確以及軸串量與系統(tǒng)顯示是否匹配，若有問題，就需要重新調(diào)整安裝。

2）振動、轉(zhuǎn)速、鍵相探頭回裝。此類探頭因為是測量變化率而不是電壓值，所以沒有特殊的零點要求，所以安裝相對簡單，只需安裝探頭至接觸軸端面，然后往外旋至電壓-10V左右，最后固定好即可。

3）軸瓦溫度回裝。對于探頭與軸瓦一體的類型，機械將軸瓦回裝完后按圖紙、標記接線即可，若是插入式的，一定要保證探頭完全深入軸瓦上的檢測孔中，且要將其固定好防止脫出，建議固定時留一點點應(yīng)力去一直頂著探頭防脫。

4 注意事項

1）注意探頭安裝尺寸要求。每種探頭對安裝尺寸均有要求，包括探頭探出長度、距邊沿距離等，如圖2所示為5 mm和XL 8 mm探頭安裝尺寸最小要求。這種問題多出現(xiàn)在新裝置設(shè)備上，但老設(shè)備檢修也可能出現(xiàn)這種問題。此次檢修過程中就發(fā)現(xiàn)有一組三個位移探頭無論如何調(diào)整，串量偏差均過大，最終發(fā)現(xiàn)探頭伸出長度不足，最后將安裝板拆下，在維修中心重新將安裝孔內(nèi)側(cè)位置吸出一個直徑20mm的平臺，再次安裝之后顯示即正常。

圖2 5 mm和XL 8 mm探頭安裝尺寸

2）Bently電渦流探頭與延長電纜金屬同軸接頭需要特殊保護。因探頭和延長電纜是靠金屬的同軸接頭連接，如果接頭上有膠或者進油，探頭信號就會異常波動，會給生產(chǎn)和維護造成很大影響。說明書中規(guī)定：“需用接頭保護器或自融合硅酮膠帶對探頭引出線和延長電纜之間的連接處進行絕緣，如果硅酮膠帶可能會暴露在透平油環(huán)境中，切勿使用自融合膠帶做密封”，因中間接線盒很容易有潤滑油進入，所以自融合膠帶無法使用了，若無接頭保護器，用生料帶將接頭纏繞保護好后，再用電工膠帶絕緣，效果也是非常好的。所以在拆卸及回裝過程中，均需要對探頭金屬接頭包裹生料帶以及絕緣膠帶，特別是回裝時，每個接頭都要做好檢查確認。

3）探頭緊固檢查需特別注意。探頭緊固包含三部分：探頭本體螺栓緊固、保護軸套內(nèi)外固定螺栓緊固以及電纜固定。這三種故障只能停機開蓋維修，非常麻煩，所以一定要注意：①探頭本體緊固度不夠會導(dǎo)致檢測數(shù)值失真，所以安裝力矩一定要合適，不能松脫。②有軸套保護的探頭軸套與機殼固定螺栓也需要特別檢查，若固定螺栓未上緊，容易導(dǎo)致探頭振動磨損探頭電纜，甚至磨斷。③電纜固定是容易忽視和危險非常大的地方，固定不好電纜絞入轉(zhuǎn)動設(shè)備中會損傷探頭甚至壓縮機本體。特別是蒸汽透平端蓋中，里面包含有位移、速度、鍵相、溫度等不同類型探頭十幾個，其電纜有一部分是纏繞固定放置在端蓋中，在壓縮機運行時，端蓋下部會充滿潤滑油，這部分電纜若浮起絞進齒輪里，探頭會被直接扯斷，危險非常大，所以這些電纜一定要捋順，固定好，防止隨潤滑油浮力來回運動。④壓縮機扣蓋前檢查。扣蓋作為一個關(guān)鍵節(jié)點，扣蓋之后，內(nèi)部設(shè)備就無法觸及了，所以每次扣蓋前，相應(yīng)設(shè)備、工作一定要再次檢查確認，比如設(shè)備緊固、探頭狀態(tài)、安裝等。此次檢修中，就出了一起檢修事故導(dǎo)致返工，所有人24h加班兩天兩夜才將進度搶回來。原因是機械安裝軸瓦時，固定銷未插好，雖然安裝后軸瓦溫度測試正常，但后期軸瓦隨軸轉(zhuǎn)動，將軸瓦溫度線直接切斷，關(guān)鍵是發(fā)現(xiàn)該問題時軸對中、軸位移、聯(lián)軸節(jié)等都已完成，這時只能重新開蓋更換軸瓦，相應(yīng)工作全部返工。若扣蓋前再檢查一遍探頭狀態(tài)，及早發(fā)現(xiàn)該問題，就能節(jié)約很多時間。

5 結(jié)語

壓縮機機組儀表檢修工作是決定機組及裝置后期平穩(wěn)運行的關(guān)鍵因素，機組探頭檢修屬于慢工出細活，一定要注意細節(jié)，關(guān)鍵點上要進行多次檢查，需要將所有影響可靠性的問題消滅在萌芽之中。