压缩机仪表检修——机组探头检修

马纪华

（中海壳牌石油化工有限公司，广东惠州 516086）

对于化工装置来说，核心压缩机组是装置的心脏，因其检修的时间及复杂程度，几乎每次大修的关键路径非他莫属。压缩机检修的特点是时间紧、任务重，因其重要性，检修的每一步都需要按计划完成，任何返工都是很难被接受的。

机组检修主要由动设备、仪表专业完成，相对来说，仪表专业工作主要是配合机组计划，拆装设备并进行相应检查测试，主要分为三部分：机组探头检修、调速系统检修以及附属仪表检修，本文主要探讨的是机组探头检修。

机组探头常见的有振动、位移、速度监测、轴瓦温度等，个别配有加速度、轴沉降监测等特别探头，对于机组探头检修来说，按过程一般可分为探头拆除、校验、安装三步，下面分别介绍每一步以及需要注意事项[1]。

1 探头拆除

在机械拆除机组部件前，首先要通知仪表专业将部件附属的仪表设备拆除并作保护，避免破坏设备，探头拆除过程中需要注意如下几点。

1）做好标记、数据记录，为探头回装做准备，只有这些做好了，探头回装时才不会出差错。①探头安装本体位置。有些仪表标牌在拆装过程中可能会有遗失，所以建议直接在机组设备表面上直接做标记，使用油性记号笔，比如振动探头A、B分支的各自安装孔；位移探头A、B、C各自位置上做好简单记号。②探头安装间隙。探头拆除前，需要测量并记录该探头安装间隙是多少，特别是对于一些自激励式速度探头尤为重要，该类型探头在低转速时是没有显示的，只能在转速到达一定程度后才可验证其正常与否，后期安装也需要按这个数据调节，不然间隙过小容易打伤探头，过大可能造成中转速无法显示甚至正常转速仍采集不到转速信息，这种只能返工，重新开盖调整。③探头位号。需标注两个地方：探头上建议用美纹胶标记并写清楚位号，外包装上也需要用记号笔写清位号，方便校验、安装时查找。④对应电缆标号。对于有延长电缆的探头，需要将延长电缆所对应位号也标记清楚，不然后期安装容易接错。

2）做好保护，防止检修过程造成损伤。①探头保护。拆下的探头需要用布袋或其他盒子承装并统一保存。同时检查其他未拆卸的设备中是否有可能在施工过程中被损坏的，这种即使检修不需要动，也建议统一拆除，防止损坏，比如检修过程中就发现附属管线上的插入式热电耦温度计有一些被踩坏，只能更换。②安装孔位保护。探头拆下后，安装孔位也需要很好的防护。凹陷式孔位需要用棉布塞住，防止杂物进入后期造成螺丝卡死；凸出的安装柱更需要做好防护，比如用棉布缠绕保护，不然孔位变形无法安装探头或者后期有泄漏风险。

2 探头校验

机组探头检修中最重要的一步就是校验，对拆下的探头进行检查测试，对有问题的探头及时更换，避免带病回装，这样才能保证机组探头平稳运行到下个周期。对于探头校验，主要是转动设备数据采集类探头以及轴瓦温度探头校验，对于轴瓦温度来说，相当于普通温度探头处理，测量绝缘性以及常温下温度特性（电阻或者电压毫伏值）是否符合即可，这里着重介绍转动设备数据采集探头。

常见的转动设备数据采集器是本特利公司的3 300 XL系列涡流传感器，包含探头、延长电缆、前置放大器以及3 500机架，所有探头安装前都需要做校验。主要步骤如下。

1）校验前，需确认探头、延长电缆、前置放大器匹配5M或者9M系统电气长度。注意该电气长度与实际长度不同，可能5M电气长度所用的探头加上延长电缆实际长度不足或者超过5m。

2）外观检查，绝缘无破损、折痕等明显故障。

3）测量探头电阻。正常电阻值如表1、表2所示，若超出正常值则怀疑故障，需要更换。

表1 8mm探头电阻

表2 11mm 探头电阻

4）测量延长电缆电阻值，正常电阻值如表3、表4所示，若超出正常值则怀疑故障，需要更换。

表3 8mm 探头延长电缆电阻

表4 11mm 探头延长电缆电阻

5）将探头及延长电缆连接，测量芯线与外金属护套之间的电阻，其电阻值应该如表5所示，若超出则怀疑故障或连接问题。

表5 探头及延长电缆组合电阻

6）利用TK3探头校验仪，将探头、延长电缆、前置放大器及TK3按图1所示安装，通过调节TK3千分尺以0.25mm步距打点测量前置放大器输出间隙电压，将步距及电压输入BENTLY探头校验表中，即可得到探头系统的线性灵敏度曲线，根据厂家推荐范围检查探头系统是否正常。需注意，校验时探头、延长电缆、前置放大器一定要用原设备，这才能检测整套系统的准确性，不可图方便将延长线或前置器共用只测探头。

图1 TK3探头校验仪连接方法

3 探头安装

探头校验完毕，相应检查完成后，探头就可以随着机械检修进度逐步回装了，回装步骤中，也是重点介绍电涡流式传感器探头（位移、振动、转速、键相）以及轴瓦温度的回装。

1）位移探头回装。①位移探头回装需要与机械专业配合完成，将轴调整至中间位置后，才可以安装探头，这个位置即为位移的零位。②安装探头至接触轴端面，然后往外旋至电压-10V左右，紧固探头，记录该电压，此电压即为零点电压。③将零点电压下装至Bently3500 系统中。④机械专业配合打串量，将轴分别调整至两侧机械极点，检查轴零点位置是否正确以及轴串量与系统显示是否匹配，若有问题，就需要重新调整安装。

2）振动、转速、键相探头回装。此类探头因为是测量变化率而不是电压值，所以没有特殊的零点要求，所以安装相对简单，只需安装探头至接触轴端面，然后往外旋至电压-10V左右，最后固定好即可。

3）轴瓦温度回装。对于探头与轴瓦一体的类型，机械将轴瓦回装完后按图纸、标记接线即可，若是插入式的，一定要保证探头完全深入轴瓦上的检测孔中，且要将其固定好防止脱出，建议固定时留一点点应力去一直顶着探头防脱。

4 注意事项

1）注意探头安装尺寸要求。每种探头对安装尺寸均有要求，包括探头探出长度、距边沿距离等，如图2所示为5 mm和XL 8 mm探头安装尺寸最小要求。这种问题多出现在新装置设备上，但老设备检修也可能出现这种问题。此次检修过程中就发现有一组三个位移探头无论如何调整，串量偏差均过大，最终发现探头伸出长度不足，最后将安装板拆下，在维修中心重新将安装孔内侧位置吸出一个直径20mm的平台，再次安装之后显示即正常。

图2 5 mm和XL 8 mm探头安装尺寸

2）Bently电涡流探头与延长电缆金属同轴接头需要特殊保护。因探头和延长电缆是靠金属的同轴接头连接，如果接头上有胶或者进油，探头信号就会异常波动，会给生产和维护造成很大影响。说明书中规定：“需用接头保护器或自融合硅酮胶带对探头引出线和延长电缆之间的连接处进行绝缘，如果硅酮胶带可能会暴露在透平油环境中，切勿使用自融合胶带做密封”，因中间接线盒很容易有润滑油进入，所以自融合胶带无法使用了，若无接头保护器，用生料带将接头缠绕保护好后，再用电工胶带绝缘，效果也是非常好的。所以在拆卸及回装过程中，均需要对探头金属接头包裹生料带以及绝缘胶带，特别是回装时，每个接头都要做好检查确认。

3）探头紧固检查需特别注意。探头紧固包含三部分：探头本体螺栓紧固、保护轴套内外固定螺栓紧固以及电缆固定。这三种故障只能停机开盖维修，非常麻烦，所以一定要注意：①探头本体紧固度不够会导致检测数值失真，所以安装力矩一定要合适，不能松脱。②有轴套保护的探头轴套与机壳固定螺栓也需要特别检查，若固定螺栓未上紧，容易导致探头振动磨损探头电缆，甚至磨断。③电缆固定是容易忽视和危险非常大的地方，固定不好电缆绞入转动设备中会损伤探头甚至压缩机本体。特别是蒸汽透平端盖中，里面包含有位移、速度、键相、温度等不同类型探头十几个，其电缆有一部分是缠绕固定放置在端盖中，在压缩机运行时，端盖下部会充满润滑油，这部分电缆若浮起绞进齿轮里，探头会被直接扯断，危险非常大，所以这些电缆一定要捋顺，固定好，防止随润滑油浮力来回运动。④压缩机扣盖前检查。扣盖作为一个关键节点，扣盖之后，内部设备就无法触及了，所以每次扣盖前，相应设备、工作一定要再次检查确认，比如设备紧固、探头状态、安装等。此次检修中，就出了一起检修事故导致返工，所有人24h加班两天两夜才将进度抢回来。原因是机械安装轴瓦时，固定销未插好，虽然安装后轴瓦温度测试正常，但后期轴瓦随轴转动，将轴瓦温度线直接切断，关键是发现该问题时轴对中、轴位移、联轴节等都已完成，这时只能重新开盖更换轴瓦，相应工作全部返工。若扣盖前再检查一遍探头状态，及早发现该问题，就能节约很多时间。

5 结语

压缩机机组仪表检修工作是决定机组及装置后期平稳运行的关键因素，机组探头检修属于慢工出细活，一定要注意细节，关键点上要进行多次检查，需要将所有影响可靠性的问题消灭在萌芽之中。