压缩机状态监测探头安装技术探讨

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　　【摘 要】在油气初加工生产装置中，深冷、浅冷压缩机和膨胀机是核心设备。其状态监测系统采用固定安装，长期在线监测的主要参数有轴的径向振动、轴向位移、键相器信号。仪表维修人员应对状态监测探头在安装调试过程中的常识加强认识，纠正容易发生的一般性错误，掌握正确的安装方法。了解状态监测探头安装中的注意事项及相关规定，做好安装前的检查工作，确保被监测转轴表面光滑符合安装要求，避免产生机械径向跳动现象，防止误操作。
　　【关键词】传感器；延长电缆；前置器；间隙电压
　　前言
　　旋转状态监测传感器系统，由固定安装在转轴附近的电涡流传感器（探头）、延伸电缆和前置器三部分组成。径向振动信号可以反映出压缩机转轴相对于轴承的动态运动，一般在轴承上径向安装2个互成90°的监测探头。轴向位移监测信号可以反映出压缩机转轴相对于轴承的动态运动。键相信号可以测量轴的转速，配合轴振动探头获取转轴的实时轴心位置，是机组状态分析必不可少的一项重要参数。
　　一、电涡流传感器系统
　　1、探头（传感器）：
　　探头是系统的传感器部分，它能测出探头顶部和轴表面之间的间隙。探头线圈的末端连接相应尺寸的同轴电缆，同轴电缆结束于微型阳接头。
　　2、延伸电缆：
　　延伸电缆连接探头体电缆，并延伸到接线箱处。延伸电缆的一端结束于连接探头电缆的微型同轴阴接头。另一端用于连接前置器，结束于一个微型同轴阳接头。
　　3、前置器：
　　前置器是一个能屏蔽外界干扰信号的金属盒子，内部装有全部测量电路，并用环氧树脂灌封。外壳上有三个端子分别为电源、公共端和输出端。一个微型同轴阴接头与延伸电缆连接。
　　二、状态监测探头安装前的相关检查
　　首先对校验合格的探头再次判断是否完好，万用表测量探头阻值是否在规定范围，常用探头电缆长度有0.5米和1.0米两种规格。探头有其自身的阻值，0.5米探头阻值为7.5～7.8Ω；1.0米探头阻值为7.7～7.9Ω。查看探头与安装套管连接是否牢固，安装螺纹应无瑕疵。查看转轴被监测部位的表面应该是规则的、光滑的，不应有磕碰、磨损、划痕、铁屑等。其次是检查探头和延伸电缆的物理长度必须符合前置器规定的电长度。在延伸电缆的尾端有一个标签，用来识别该延伸电缆的电长度，微型接头内部应无污物。另外还要检查前置器的绝缘状况，保证接线箱内不能有残存的金属物、金属碎片等导电材料，否则可能导致前置器终端短路。最后检查探头与安装套管连接是否牢固，套管安装螺纹应无瑕疵。探头安装孔丝扣应无损伤，无异物。
　　三、探头的安装
　　1、径向振动探头的安装
　　对于径向振动测量，探头的间隙一定要保持在传感器的线性工作范围之内，静态间隙电压调整为正常范围的中间值-9.5～-10V DC。
　　轴的振动监测点必须安装两个传感器探头，两个探头分别安装在轴承两边的同一平面上相隔90°（±5°），定义为X方向（水平）和Y方向（垂直）。
　　调整探头间隙多采用用电气测隙法，其步骤如下：将探头旋进相应的安装孔内，凭经验拧进适当的深度；把探头与延伸电缆以及前置器连接起来；前置器电压应保持在-17.5V DC～-24V DC之间；在前置器输出端与公共端之间用万用表直流电压档监测间隙电压；反复调整探头深度，同时观察探头间隙电压的变化，直到测得的间隙电压与所要求的间隙电压相一致，将探头锁紧螺帽拧紧。同时把探头电缆固定好，做好密封和绝缘处。
　　2、轴向位移探头的安装
　　测量轴向位移通常采用两个探头同时监测轴向位移，即使其中有一个探头损坏或失效，依然可以对机器进行保护。轴位移探头的安装一般通常也是采用电气测隙法，但需要机械维修人员配合方能准确安装，其步骤如下：
　　在机组维修完成但尚未安装联轴节时，由机械维修人员将轴推到零位或相应的参考位置；按径向振动探头安装步骤将探头安装到预定位置，观察状态监测仪或计算机显示，轴位移指示是否在零点或相应参考位置。反复调整探头间隙，直至符合机械窜量要求。此过程必须由两名仪表維修人员配合，用对讲机或其他通讯设备进行沟通，传递数据；由机修人员将轴推到非零参考位置或两端的尽头，观看计算机显示的轴位移指示值，是否和机械维修人员用机械表测得的轴窜量一致，若不一致，可以从机械、仪表两方面查找原因或重新调整，达到精度允许范围。
　　3、键相器探头的安装
　　在轴上作一个标记，让状态监测系统在轴转动时，每转一转则感应产生一个脉冲信号，该信号称为键相信号。键相器探头的安装方法和径向振动探头一致，需要注意的是：
　　键相标记是凸起的贴片时，探头安装的位置必须对准凸起的贴片；键相标记是凹槽时，探头安装位置必须错开键相凹槽，即被观测表面对准探头。
　　四、探头安装中的注意事项
　　正确使用专用拆装工具。提前检查安装块的固定螺栓是否紧固，消除发生共振的危险性；严禁用其所带电缆将探头旋进或旋出，避免探头损坏；调整探头间隙时，避免探头电缆或延伸电缆被扭转，探头体上产生应力将导致探头损坏；避免旋进过深导致探头壳体上的扭矩过大，造成探头损坏；当多根延伸电缆安装在一根保护管里，由于位号的丢失，避免探头接到错误的前置器上；保证前置器与延伸电缆的连接接头牢固可靠，接触不好会造成指示值漂移或报警；做好探头和机壳之间的密封，避免渗漏润滑油给机械的正常运行带来隐患。测量探头间隙电压时，避免将前置器上的微型接头折断或导线碰松、脱落。
　　五、结束语
　　压缩机的平稳运行是提高企业生产效益的重要保障。状态监测保护系统是压缩机重要的联锁保护措施。作为仪表维修人员，掌握状态监测探头的安装和维护，对设备的平稳运行会起到非常关键的作用。
　　作者简介：
　　马喜林：男，大庆油田天然气分公司生产维修大队，仪表维修高级技师，中油集团技能专家，专长旋转机械状态监测保护系统维修维护工作。
　　许勇军：男，大庆油田天然气分公司油气加工五大队，仪表维修高级技师，专长常规检测仪表维修维护作。
　　李 滨：男，大庆油田天然气分公司维修二分厂，仪表维修技师，专长常规检测仪表维修维护工作。联系电话
　　（作者单位：1、大庆油田天然气分公司生产维修大队；
　　2、大庆油田天然气分公司油气加工五大队；
　　3、大庆油田天然气分公司维修二分厂）
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