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设备检查技术手册大庆石化公司机动设备处大庆石化公司电气管理处二○○八年六月《设备检查技术手册》编委会主任：王彬副主任：付英杰隋祥波刘建刘云顾培臣许中义有旻迟宏文钱福群编委：（按姓氏笔划为序）王平王子瑜王军光王希光王清国王秀红左才吕海清刘朝山刘殿明李宁李月满李学刚李鹏蛟孙长林许占祥邢春发贡学刚肖仁勇周雷姜波唐卫唐华贾金华常广冬韩立清目录第一部分设备检查技术手册—动设备篇………………………………………………1第一章机泵设备劣化和失效的主要形式及原因…………………………………1第二章机泵设备的检查周期及检查内容…………………………………………3第三章泵的检查与维护基础知识………………………………………………10第四章压缩机的检查与维护基础知识…………………………………………12第五章离心分离机的检查与维护基础知识……………………………………17第六章减速器的检查与维护基础知识…………………………………………20第七章轴承常见故障及处理方法………………………………………………22第八章机械密封的检查与维护基础知识………………………………………24第九章齿轮轮齿常见故障………………………………………………………32第二部分设备检查技术手册—静设备篇…………………………………………34第一章热交换器…………………………………………………………………34第二章锅炉………………………………………………………………………41第三章压力容器（塔、罐、反应器）…………………………………………52第四章工业金属管道……………………………………………………………56第五章安全附件…………………………………………………………………67第六章管式加热炉………………………………………………………………70第七章储罐………………………………………………………………………81第八章基础、结构件及建筑物……………………………………………………89第三部分设备检查技术手册—仪表自控设备篇……………………………………97第一章检测仪表…………………………………………………………………97第二章二次仪表…………………………………………………………………120第三章执行器……………………………………………………………………124第四章在线分析仪表……………………………………………………………131第五章机组监测仪表……………………………………………………………139第六章过程控制系统……………………………………………………………144第七章系统维护…………………………………………………………………184第四部分设备检查技术手册—电气设备篇…………………………………………189第一章电动机……………………………………………………………………189第二章GIS组合电器……………………………………………………………195第三章变频器……………………………………………………………………199第四章变压器……………………………………………………………………201第五章电力电缆…………………………………………………………………203第六章电源装置…………………………………………………………………204第七章配电装置…………………………………………………………………208第八章消弧线圈…………………………………………………………………213第九章干式电抗器………………………………………………………………215第十章继电保护及安全自动装置、电气仪表…………………………………2181第一部分设备检查技术手册－动设备篇第一章机泵设备劣化和失效的主要形式及原因机泵设备在运行、拆卸、组装时会受到各种形式的损伤使设备劣化。就具体某一台机泵而言，不能在此明确是在哪个环节中的损伤是造成其劣化的主要原因。但是，就整体而言，正确的拆卸与组装不会对机泵造成较大的损伤。机泵的损伤主要发生于运行中。机泵在运行中的损伤使其劣化，有设计制造时就已确定了的材质、结构、装配等方面不能满足工艺介质要求的原因，也有运行中介质的化学组分、温度、压力等工艺条件超过了机泵原来的设计条件方面的原因，也有运行中，尤其是开停工时操作人员的误操作所引起的原因。一、机械磨损机械磨损所引起的某些零件损伤，在机泵设备劣化形式中所占的比例最大。无论是回转式还是往复式，屏蔽式还是非屏蔽式，都存在着程度不同、种类不同的磨损。磨损主要存在于机泵的动静零部件互相接触的部位。譬如，轴颈与轴承、啮合的螺杆或齿轮之间、螺杆或齿轮与压缩机或泵的缸体之间、机械密封的动环与静压之间、压缩机缸内的迷宫密封齿与转子的轴套、叶轮之间，泵内部的叶轮与口环及耐套之间、往复压缩机或泵的活塞杆与填料之间等等，都存在着因为零部件之间相互接触，又有相对位移而产生的磨损。接触部位的材料耐磨性能越好，相互间的作用力越小，润滑条件越好，相对位移的速度越小，则磨损越轻。反之，则磨损越严重。动静零部件之间的相对运动的方式不同，结构形状不同；受力不同，其磨损后的形态也不同。譬如，作回转运动的零件及与之相接触的静止件的磨损，其磨损方向为圆周方向，如果接触面上的受力是均匀的，那么其磨损的结果是均匀磨损。做往复运动的零件及与之相接触的静止件的磨损均沿轴向分布。离心泵、离心式压缩机、鼓风机、通风机以及轴流压缩机、风机、各种回转泵的轴颈与轴承，转子与缸内的级间密封以及轴端的各种密封部位，都是产生圆周方向的均匀的或不均匀的磨损，其结果往往表现为内外圆变大或变小、产生椭圆、有锥度、出现圆周向沟槽等。往复式机泵的轴颈与轴承、轴封部位的磨损也沿圆周方向呈均匀的或不均匀的分布，但是其活塞、活塞杆、柱塞，以及相应的缸套、填料函的磨损是轴向磨损，通常表现为表面有轴向沟槽，而活塞环则为沿径向的磨损不均匀等。对齿轮泵、螺杆泵、螺杆式压缩机，齿面及螺纹面的磨损主要沿相互作用力的方向发展，表现为齿厚减薄，啮合间隙增大等。还有一种磨损称作微动磨损，存在于联轴节的啮合齿的齿面、联接弹性圈，以及某些间隙配合的推力盘与轴的配合面等2部位。二、由介质产生的腐蚀、冲蚀、气蚀和磨蚀当介质带有腐蚀性时（相对于机泵的材料而言），会对机泵的壳体、叶轮、轴套、隔板等零部件产生程度不同，性质不同的腐蚀作用。由于介质在机泵内的流速明显高于在一般静止设备中的流速，使下述的一些工况存在时，介质对机泵的腐蚀、冲蚀、气蚀和磨蚀作用明显强于静止设备：（1）介质为气固两相（如烟气轮机，烟气中有催化剂粉尘）；（2）介质为固液两相（如炼油厂焦化装置中的原料泵，渣油中含有焦碳颗粒；催化裂化装置中的油浆泵，油中含有催化剂；水处理厂的泥浆泵，水中含有泥沙）；（3）介质为气液两相（如凝汽式蒸汽透平，末级的蒸汽中含水分；凉水塔的循环水泵及冷凝液泵，在叶轮入口因流速提高而使水存在汽化现象；气体压缩机段间冷却后的入口，空气或工艺气中因冷却而产生的冷凝液滴）。以上三种情况，都是由于在金属表面不能很好地形成起保护作用的氧化膜而使腐蚀的速度明显加快。对某些腐蚀性介质，如环烷酸含量较高的减压塔，常压塔的塔底出料泵，由于介质中的环烷酸的腐蚀性本身与介质流速高低关系很密切，对于这类泵，介质既使是单相，也会因介质流速高而使叶轮、壳体等主要部件受到严重的腐蚀。介质对机泵的气蚀、冲蚀、磨蚀作用的结果是使机泵的某些主要部件，如叶轮、轴套、壳体的有效厚度减薄，强度下降。但是，某些介质，如硫化氢等，对机泵的损伤，并不使零部件减薄，而是使零部件产生氢鼓泡或表面产生应力腐蚀疲劳开裂等现象，其结果同样使零部件的强度下降。三、操作不当引起的损伤各种各样的操作不当或误操作都可能对机泵产生各种形式的程度不同的损伤。机泵的超速，会明显地增加叶轮、叶片由离心力所产生的应力，严重时会引起叶根的断裂及轮盘的变形或破裂。润滑不良、油压不足或油温过高过低，都会引起轴承及轴颈的严重磨损。过高的入口气体温度会改变机泵的内部间隙，并可能增加动、静零部件之间的磨擦及受力部件的变形。压缩机的喘振及在临界转速下长期运转，都可能使转子因振动加剧而受到巨大的冲击载荷及动载荷而发生疲劳断裂。四、过大的接管安装应力引起壳体变形大型高转速的离心泵、离心压缩机、轴流压缩机及蒸汽透平等，均属高速轻载机械，在设计时，其缸体、支座的强度均按无配管安装应力或很低的安装应力来考虑。如果与这些大型高速轻载机泵的连接管道的设计不合理，安装不正确，就可能使这些机泵的壳体及支撑因受到了超过设计允许的配管应力而变形或开裂。缸体的变形及位移最容易影响这类机泵的转子与转子之间的对中，不良的对中将3引起轴系的严重振动。严重的缸体变形还可能引起缸内动、静零部件产生不应有的磨擦，使缸体的接管处甚至可能产生开裂。五、基础受到的损伤机泵设备在运行中产生的各种形式的振动，尤其是往复式机泵的不平衡力载荷，大气及周围环境的腐蚀作用等，都会对机泵的基础及底板产生损伤。往复式机泵的基础周期地受到机泵所产生的不平衡力，尤其当机泵的润滑油沿着基础的地面部分渗入到基础的地下部分时，整个基础容易因受大的疲劳载荷作用而发生沉陷，开裂等损伤。当机泵运行时长期处于强烈振动的状况时，其地脚螺栓也容易因疲劳而断裂。第二章机泵设备的检查周期及检查内容石油化工生产装置是否能保持安全、稳定、长周期、满负荷，优化地运行，与机泵设备的状况好坏休戚相关，尤其对那些以大型化，单系列作为其运行方式的生产装置，它的某些主要机泵和关键机组的运行状况如何，往往起着牵一发而动全身的作用。对机泵设备进行检查，能及早地发现其运行不正常的因素及其内在隐患及缺陷，以便采取必要的措施加强维护，使其保持安全、稳定、长周期的运行，或及时停机进行修理，防止造成事故的发生。机泵的壳体一般都承受一定的介质压力。石油化工生产中的介质大都是易燃、易爆或有毒，从安全方面看，机泵的壳体，即压缩机的缸体及泵的壳体应被视为一个介质为易燃、易爆或有毒的特殊压力容器。与静止设备压力容器相比，这种特殊容器结构更为复杂，承受着更强的疲劳载荷作用，尽管现有的压力容器安全及技术管理规范中没有将其列入管理的范围，但是，从切实保证生产装置的安全运行角度看，应将机泵设备视为一台承压的“特殊压力容器”。机泵的承压缸体、壳体，如果其承压能力下降，同样可能造成十分严重的后果。机泵设备上的各种压力管道及阀门也应与生产装置中其他工艺系统的压力管道及阀门同样对待，也应在确定检查内容时，将评定其承压能力是否可靠作为必不可少的一项内容。承压部件的材质是否恶化，壁厚是否减薄，焊缝是否开裂，应力集中的部位及内外表面是否有裂纹等，都应是检查中的具体内容。机泵内部部件配合间隙正确十分重要，也是检查的重点。如果机泵内的各部件之间的配合间隙不正确，就会使机泵的内部泄漏增大或局部过热，使功率消耗增大，出口压力和流量下降。这些代表机泵整体技术性能指标的下降，将直接影响全生产装置的满负荷及优化运行。及时对机泵进行日常的巡回检查，搞好机泵的清洁、润滑、调整、紧固、防腐等维护工作，使其经常保持完好的技术状况是十分重要的。如果机泵因其技术状况不佳，使其本身无法长期连续运行时，主机与备机之间的切换往往也容易引起全生产装置工艺操作的波动，这对运行方式为单系列的生产装置。其结果将会导致全装置的被迫停工。4机泵设备的检查分为运行中的检查及停机检查。近年来，随着机泵设备状态监测技术、数据及信号的处理与显示技术，以及故障诊断技术在实际工程应用中不断被开发，使在运行中对机泵进行检查所起的作用越来越有成效，基本上能满足实际使用中保证安全运行的需要，也为目前的机泵以定期停机维修向以状态监测为基础的预防性维修发展提供了必要的前提。一、确定停机检查周期的基本原则机泵在运行中受到损伤的劣化速率快慢决定了机泵的最短的停机检查间隔时间。但是真正要确定某台机泵最近的一次停机检查日期，还必需考虑全装置的停工检修时间，拆装时必需的备品备件何时能够齐备，专门的检修力量何时能到现场以及是否有备机等一些其他有关的因素。由于各种机泵的上述情况不同，使不同的机泵，甚至是同种类型、同种规格型号、同一台机泵，在不同的时间里可以有不同的检查间隔周期。在考