壓縮機狀態監測探頭安裝技術探討
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【摘 要】在油氣初加工生產裝置中，深冷、淺冷壓縮機和膨脹機是核心設備。其狀態監測系統采用固定安裝，長期在線監測的主要參數有軸的徑向振動、軸向位移、鍵相器信號。儀表維修人員應對狀態監測探頭在安裝調試過程中的常識加強認識，糾正容易發生的一般性錯誤，掌握正確的安裝方法。了解狀態監測探頭安裝中的注意事項及相關規定，做好安裝前的檢查工作，確保被監測轉軸表面光滑符合安裝要求，避免產生機械徑向跳動現象，防止誤操作。
【關鍵詞】傳感器；延長電纜；前置器；間隙電壓
前言
旋轉狀態監測傳感器系統，由固定安裝在轉軸附近的電渦流傳感器（探頭）、延伸電纜和前置器三部分組成。徑向振動信號可以反映出壓縮機轉軸相對于軸承的動態運動，一般在軸承上徑向安裝2個互成90°的監測探頭。軸向位移監測信號可以反映出壓縮機轉軸相對于軸承的動態運動。鍵相信號可以測量軸的轉速，配合軸振動探頭獲取轉軸的實時軸心位置，是機組狀態分析必不可少的一項重要參數。
一、電渦流傳感器系統
1、探頭（傳感器）：
探頭是系統的傳感器部分，它能測出探頭頂部和軸表面之間的間隙。探頭線圈的末端連接相應尺寸的同軸電纜，同軸電纜結束于微型陽接頭。
2、延伸電纜：
延伸電纜連接探頭體電纜，并延伸到接線箱處。延伸電纜的一端結束于連接探頭電纜的微型同軸陰接頭。另一端用于連接前置器，結束于一個微型同軸陽接頭。
3、前置器：
前置器是一個能屏蔽外界干擾信號的金屬盒子，內部裝有全部測量電路，并用環氧樹脂灌封。外殼上有三個端子分別為電源、公共端和輸出端。一個微型同軸陰接頭與延伸電纜連接。
二、狀態監測探頭安裝前的相關檢查
首先對校驗合格的探頭再次判斷是否完好，萬用表測量探頭阻值是否在規定范圍，常用探頭電纜長度有0.5米和1.0米兩種規格。探頭有其自身的阻值，0.5米探頭阻值為7.5～7.8Ω；1.0米探頭阻值為7.7～7.9Ω。查看探頭與安裝套管連接是否牢固，安裝螺紋應無瑕疵。查看轉軸被監測部位的表面應該是規則的、光滑的，不應有磕碰、磨損、劃痕、鐵屑等。其次是檢查探頭和延伸電纜的物理長度必須符合前置器規定的電長度。在延伸電纜的尾端有一個標簽，用來識別該延伸電纜的電長度，微型接頭內部應無污物。另外還要檢查前置器的絕緣狀況，保證接線箱內不能有殘存的金屬物、金屬碎片等導電材料，否則可能導致前置器終端短路。最后檢查探頭與安裝套管連接是否牢固，套管安裝螺紋應無瑕疵。探頭安裝孔絲扣應無損傷，無異物。
三、探頭的安裝
1、徑向振動探頭的安裝
對于徑向振動測量，探頭的間隙一定要保持在傳感器的線性工作范圍之內，靜態間隙電壓調整為正常范圍的中間值-9.5～-10V DC。
軸的振動監測點必須安裝兩個傳感器探頭，兩個探頭分別安裝在軸承兩邊的同一平面上相隔90°（±5°），定義為X方向（水平）和Y方向（垂直）。
調整探頭間隙多采用用電氣測隙法，其步驟如下：將探頭旋進相應的安裝孔內，憑經驗擰進適當的深度；把探頭與延伸電纜以及前置器連接起來；前置器電壓應保持在-17.5V DC～-24V DC之間；在前置器輸出端與公共端之間用萬用表直流電壓檔監測間隙電壓；反復調整探頭深度，同時觀察探頭間隙電壓的變化，直到測得的間隙電壓與所要求的間隙電壓相一致，將探頭鎖緊螺帽擰緊。同時把探頭電纜固定好，做好密封和絕緣處。
2、軸向位移探頭的安裝
測量軸向位移通常采用兩個探頭同時監測軸向位移，即使其中有一個探頭損壞或失效，依然可以對機器進行保護。軸位移探頭的安裝一般通常也是采用電氣測隙法，但需要機械維修人員配合方能準確安裝，其步驟如下：
在機組維修完成但尚未安裝聯軸節時，由機械維修人員將軸推到零位或相應的參考位置；按徑向振動探頭安裝步驟將探頭安裝到預定位置，觀察狀態監測儀或計算機顯示，軸位移指示是否在零點或相應參考位置。反復調整探頭間隙，直至符合機械竄量要求。此過程必須由兩名儀表維修人員配合，用對講機或其他通訊設備進行溝通，傳遞數據；由機修人員將軸推到非零參考位置或兩端的盡頭，觀看計算機顯示的軸位移指示值，是否和機械維修人員用機械表測得的軸竄量一致，若不一致，可以從機械、儀表兩方面查找原因或重新調整，達到精度允許范圍。
3、鍵相器探頭的安裝
在軸上作一個標記，讓狀態監測系統在軸轉動時，每轉一轉則感應產生一個脈沖信號，該信號稱為鍵相信號。鍵相器探頭的安裝方法和徑向振動探頭一致，需要注意的是：
鍵相標記是凸起的貼片時，探頭安裝的位置必須對準凸起的貼片；鍵相標記是凹槽時，探頭安裝位置必須錯開鍵相凹槽，即被觀測表面對準探頭。
四、探頭安裝中的注意事項
正確使用專用拆裝工具。提前檢查安裝塊的固定螺栓是否緊固，消除發生共振的危險性；嚴禁用其所帶電纜將探頭旋進或旋出，避免探頭損壞；調整探頭間隙時，避免探頭電纜或延伸電纜被扭轉，探頭體上產生應力將導致探頭損壞；避免旋進過深導致探頭殼體上的扭矩過大，造成探頭損壞；當多根延伸電纜安裝在一根保護管里，由于位號的丟失，避免探頭接到錯誤的前置器上；保證前置器與延伸電纜的連接接頭牢固可靠，接觸不好會造成指示值漂移或報警；做好探頭和機殼之間的密封，避免滲漏潤滑油給機械的正常運行帶來隱患。測量探頭間隙電壓時，避免將前置器上的微型接頭折斷或導線碰松、脫落。
五、結束語
壓縮機的平穩運行是提高企業生產效益的重要保障。狀態監測保護系統是壓縮機重要的聯鎖保護措施。作為儀表維修人員，掌握狀態監測探頭的安裝和維護，對設備的平穩運行會起到非常關鍵的作用。
作者簡介：
馬喜林：男，大慶油田天然氣分公司生產維修大隊，儀表維修高級技師，中油集團技能專家，專長旋轉機械狀態監測保護系統維修維護工作。
許勇軍：男，大慶油田天然氣分公司油氣加工五大隊，儀表維修高級技師，專長常規檢測儀表維修維護作。
李 濱：男，大慶油田天然氣分公司維修二分廠，儀表維修技師，專長常規檢測儀表維修維護工作。聯系電話
（作者單位：1、大慶油田天然氣分公司生產維修大隊；
2、大慶油田天然氣分公司油氣加工五大隊；
3、大慶油田天然氣分公司維修二分廠）
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