CCSJ72
中华人民共和国国家标准
GB/T45053—2024
乙烯装置用透平压缩机
Turbinecompressorsforethyleneplant
2024-11-28发布2024-11-28实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会发布
目 次
前言………………………………………………………………………………………………………… Ⅲ
1 范围……………………………………………………………………………………………………… 1
2 规范性引用文件………………………………………………………………………………………… 1
3 术语和定义……………………………………………………………………………………………… 2
4 缩略语…………………………………………………………………………………………………… 2
5 分类……………………………………………………………………………………………………… 2
5.1 乙烯装置…………………………………………………………………………………………… 2
5.2 乙烯装置用压缩机………………………………………………………………………………… 3
6 技术要求………………………………………………………………………………………………… 3
6.1 一般要求…………………………………………………………………………………………… 3
6.2 机械结构…………………………………………………………………………………………… 4
6.3 气动性能…………………………………………………………………………………………… 6
6.4 转子动力学………………………………………………………………………………………… 7
6.5 材料………………………………………………………………………………………………… 7
6.6 涂漆………………………………………………………………………………………………… 7
6.7 辅助设备…………………………………………………………………………………………… 8
6.8 自动控制与远程监测……………………………………………………………………………… 9
6.9 机械性能评价……………………………………………………………………………………… 11
7 试验方法………………………………………………………………………………………………… 13
7.1 一般要求…………………………………………………………………………………………… 13
7.2 气动性能标定……………………………………………………………………………………… 13
7.3 噪声………………………………………………………………………………………………… 14
8 检验规则………………………………………………………………………………………………… 14
8.1 一般要求…………………………………………………………………………………………… 14
8.2 出厂检验…………………………………………………………………………………………… 14
9 包装、运输和贮存……………………………………………………………………………………… 16
9.1 包装………………………………………………………………………………………………… 16
9.2 运输………………………………………………………………………………………………… 16
9.3 贮存………………………………………………………………………………………………… 16
前 言
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
请 注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国机械工业联合会提出。
本文件由全国风机标准化技术委员会(SAC/TC187)归口。
本文件起草单位:沈鼓集团股份有限公司、沈阳透平机械股份有限公司、沈阳鼓风机研究所(有限公
司)、中国石化工程建设有限公司、中国寰球工程有限公司、大连理工大学、无锡市厚德自动化仪表有限
公司、湖北三峰透平装备股份有限公司、山东省章丘鼓风机股份有限公司、上海电气鼓风机厂有限公司、
西安陕鼓动力股份有限公司、江苏章鼓力魄锐动力科技有限公司、沈阳鼓风机集团自动控制系统工程有
限公司。
本文件主要起草人:姜妍、郭飞虎、董鑫、陈亚林、张来勇、刘长胜、王晓放、徐志强、袁剩勇、张生涛、
刘金鹏、聂永康、方祥军、武姿廷、白鸿鸣、邢立凯、谭永前、谭佳健、郝玉明、李玉红、安智伟、杨树鑫、
刘一辰、祁志刚、张鹏飞、李圣军、舒鑫、陈旭、华蕊、王禹博。
1 范围
本文件规定了乙烯装置用单轴离心压缩机的分类、技术要求、试验方法、检验规则、包装、运输和
贮存。
本 文件适用于乙烯装置用裂解气压缩机、丙烯压缩机、乙烯压缩机或多元制冷压缩机等单轴离心压
缩机(简称“压缩机”)的生产制造。
本文件不适用于轴流压缩机和整体齿轮式压缩机。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T755 旋转电机 定额和性能
GB/T1174 铸造轴承合金
GB/T3141—1994 工业液体润滑剂 ISO 粘度分类
GB/T3767 声学 声压法测定噪声源声功率级和声能量级 反射面上方近似自由场的工程法
GB/T3836(所有部分) 爆炸性环境
GB/T5677 铸件 射线照相检测
GB/T7233.2 铸钢件 超声检测 第2部分:高承压铸钢件
GB/T9239.1—2006 机械振动 恒态(刚性)转子平衡品质要求 第1部分:规范与平衡允差的
检验
GB/T9443 铸钢铸铁件 渗透检测
GB/T9444 铸钢铸铁件 磁粉检测
GB/T18329.1 滑动轴承 多层金属滑动轴承 第1部分:合金厚度≥0.5mm 的结合质量超声
无损检验
GB/T18329.3 滑动轴承 多层金属滑动轴承 第3部分:无损渗透检验
GB18613 电动机能效限定值及能效等级
GB/T25630 透平压缩机 性能试验规程
GB/T28574 石油、石化和天然气工业 特种用途汽轮机
GB31571 石油化学工业污染物排放标准
GB/T37400.12 重型机械通用技术条件 第12部分:涂装
HG/T20615 钢制管法兰(Class系列)
HG/T20623 大直径钢制管法兰(Class系列)
JB/T2977 工业通风机、透平鼓风机和压缩机 名词术语
JB/T6888 风机用铸钢件 技术条件
NB/T47013.2 承压设备无损检测 第2部分:射线检测
NB/T47013.3 承压设备无损检测 第3部分:超声检测
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GB/T45053—2024
NB/T47013.5 承压设备无损检测 第5部分:渗透检测
ISO6368 石油、重化学和天然气工业 轴流、离心和旋转螺杆压缩机和膨胀机的干气密封系统
(Petroleum,petrochemicalandnaturalgasindustries—Drygassealingsystemsforaxial,centrifugal,
androtaryscrewcompressorsandexpanders)
ISO10438-2 石油、重化学和天然气工业 润滑、轴密封和控制油系统及辅助设备 第2部分:特
殊用途油系统(Petroleum,petrochemicalandnaturalgasindustries—Lubrication,shaft-sealingand
control-oilsystemsandauxiliaries—Part2:Special-purposeoilsystems)
ISO10439-1:2015 石油、重化学和天然气工业 轴流、离心压缩机和膨胀压缩机 第1部分:一
般要求(Petroleum,petrochemicalandnaturalgasindustries—Axialandcentrifugalcompressorsand
expander-compressors—Part1:Generalrequirements)
ISO10439-2 石油、重化学和天然气工业 轴流、离心压缩机和膨胀压缩机 第2部分:非齿轮增
速组装型离心与轴流压缩机(Petroleum,petrochemicaland naturalgasindustries—Axialand
centrifugalcompressorsandexpander-compressors—Part2:Non-integrallygearedcentrifugaland
axialcompressors)
ISO10441 石油、重化学和天然气工业 特殊用途 机械动力传输用挠性联轴器(Petroleum,
petrochemicalandnaturalgasindustries—Flexiblecouplingsformechanicalpowertransmission—Special-
purposeapplications)
3 术语和定义
JB/T2977和ISO10439-1:2015界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
石墙 stonewall
段间有侧流抽出的压缩机在其抽出段下游发生流量阻塞的状态。
注:石墙也称为堵塞。
3.2
低温服役 lowtemperatureservice
规定的最低设计金属温度低于-20℃的服役环境。
3.3
气动性能标定 aerodynamicperformancecalibration
压缩机现场运行的气动性能指标与设计保证值的比较。
4 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
DCS:集散控制系统(DistributedControlSystem)
ESD:紧急停车系统(EmergencyShutDownSystem)
MCC:电动机控制中心(MotorControlCenter)
UCS:压缩机控制系统(UnitControlSystem)
5 分类
5.1 乙烯装置
乙烯装置是以石油烃等其他介质为原料,以生产高纯度乙烯和丙烯为主,同时副产多种石油化工原
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GB/T45053—2024
料的石油化工装置。
5.2 乙烯装置用压缩机
5.2.1 概述
乙烯装置用压缩机是用来提升乙烯装置介质气或制冷介质的压力,以满足后续工艺操作压力和流
量需求的压缩机,主要有裂解气压缩机、丙烯压缩机和乙烯压缩机,或裂解气压缩机和多元制冷压缩
机等。
5.2.2 裂解气压缩机
乙烯装置裂解炉中经高温裂解后的混合烯烃类气体介质压缩,使其满足下游深冷分离流程所需的
压力时所用的压缩机。裂解气压缩机是乙烯装置工艺流程中的介质气压缩机,是整个乙烯装置压缩工
艺的关键。裂解气压缩机的能力决定整个乙烯装置的单线最大生产能力。
5.2.3 制冷压缩机
丙烯压缩机和乙烯压缩机(或多元制冷压缩机)为乙烯装置中的制冷压缩机。两者组成复叠式制冷
系统,为乙烯装置深冷分离流程中的不同介质的冷却提供冷量。制冷压缩机需设置侧流(抽气或加气),
以满足工艺流程的需要。制冷压缩机种类包含以下内容。
a) 丙烯压缩机(丙烯制冷压缩机),用于给乙烯装置深冷分离工艺提供-40℃以上不同温度等级
制冷量的压缩机,制冷介质为99%以上的丙烯。丙烯制冷压缩机主要给裂解气预冷,乙烯冷
剂预冷,乙烯精馏塔、脱丙烷塔塔顶冷凝回流等提供冷量。根据不同的工艺流程需要,丙烯制
冷压缩机可与丙烯精馏塔构成丙烯制冷-热泵压缩机。
b) 乙烯压缩机(乙烯制冷压缩机),用于给乙烯装置深冷分离工艺提供-101℃~-50℃之间不
同温度等级制冷量的压缩机,制冷介质为99%以上的乙烯。乙烯制冷压缩机主要给裂解气冷
箱预冷,脱甲烷塔塔顶进料冷凝回流等提供冷量。根据不同工艺流程的需要,乙烯制冷压缩机
可与乙烯精馏塔构成乙烯制冷-热泵压缩机。
c) 多元制冷压缩机,用于给某些特殊工艺流程乙烯装置深冷分离工艺提供不同温度等级制冷量
的压缩机。其中二元制冷压缩机的工艺介质通常为乙烯装置中自产的甲烷和乙烯的混合物,
三元制冷压缩机的工艺介质通常为乙烯装置中自产的甲烷、乙烯和丙烯的混合物。根据不同
工艺流程的需要,多元制冷压缩机可替代乙烯或丙烯制冷压缩机。
6 技术要求
6.1 一般要求
6.1.1 ISO10439-1:2015和ISO10439-2规定的技术要求如与本文件冲突,应以本文件为准。本文件
未规定的技术要求,应满足ISO10439-1:2015和ISO10439-2的技术要求。
6.1.2 如有规定,压缩机组应能承受短时间的机组反转。
6.1.3 压缩机组所有排放到大气环境的气体应符合GB31571的规定。
6.1.4 压缩机组应提供用于安装和单机试车的备件清单供选择。
6.1.5 应确定与压缩机和辅助设备相关的土建及配管资料。
6.1.6 压缩机设计压力和设计温度应根据乙烯装置工艺流程运行的要求确定。压缩机分段或分缸应
满足乙烯装置工艺流程、设计压力和设计温度的要求。
6.1.7 裂解气压缩机应能满足现场空气和氮气运转的要求。制冷压缩机应能满足现场空气空负荷运
3
GB/T45053—2024
转的要求。
注1:现场空气或氮气工况运行参数需在压缩机数据表中明确,但此参数仅作为现场操作指导。
注2:空气工况和氮气工况各段出口温度需考虑压缩机壳体设计温度。
6.1.8 如有规定,应在现场按照喘振线测试程序文件实测压缩机工艺介质喘振线,并按照喘振线实测
结果修正压缩机预期性能曲线。
6.1.9 除非另有规定,试验阶段压缩机润滑用矿物油的黏度应符合GB/T3141—1994表1中46级的
规定。
6.1.10 如压缩机配备注液装置,应给出注液装置推荐操作状态。
注1:注液装置指压缩机注水或注清洗油装置。
注2:操作状态包括“常开”/“间歇”等。
6.1.11 压缩机应采取主动降噪措施。如有规定,压缩机应采取被动降噪措施,包括供货和施工。
6.1.12 如有规定,制冷压缩机应采取保冷措施,包括供货和施工。
注:保冷材料的选择和施工,需避免对人身以及环境带来危害。
6.1.13 需要保冷防护的设备表面,应在工厂内完成表面防锈或喷涂处理。
6.2 机械结构
6.2.1 承压机壳
6.2.1.1 如采用水平剖分式壳体,压缩机中分面应为金属对金属设计,不应采用加工沟槽并添加密封圈
的设计。
6.2.1.2 水平剖分壳体中分面应均匀涂抹黏合剂,黏合剂的性能应满足工艺介质特性。
注:工艺介质特性包括腐蚀性、设计温度等。
6.2.1.3 全部紧固壳体密封面以及对外接口法兰应采用双头螺柱紧固件。如有规定,可采用六角头
螺栓。
6.2.1.4 压缩机应提供起吊、翻转水平剖分机壳上半部分用的吊环或吊柱。
6.2.1.5 奥氏体钢铸件壳体毛坯应进行固溶处理,固溶处理后力学特性应符合相应技术要求的规定。
6.2.1.6 铸造壳体内外表面的氧化皮、冷铁和芯骨应全部清除,清理后的外表面应平整、光洁,内腔应干
净。铸造壳体非加工表面应进行喷丸(砂)处理。
6.2.1.7 铸造壳体表面不应存在裂纹、冷隔、气孔、缩松和缩孔等缺陷。
6.2.1.8 铸造壳体表面应平整光滑,整体均匀一致。气体通过的非加工表面粗糙度应不超过Ra12.5μm,
其余毛坯件的非加工表面,粗糙度应不超过Ra25μm。
6.2.1.9 铸造壳体表面经修磨后,高出或低于铸件整体表面的尺寸偏差不应超过0.5mm。上述尺寸偏
差在200mm×200mm 范围内最多允许存在1处。
6.2.1.10 铸造壳体如需进行重大补焊,应符合JB/T6888中的规定,并进行无损检测。
注:重大补焊包括清除缺陷后凹坑深度超过25mm 或铸件壁厚的20%(二者取较小者),或补焊面积超过65cm2
等情况。
6.2.2 承压机壳连接
6.2.2.1 压缩机全部对外接口应为法兰连接。除非另有规定,法兰尺寸和规格应满足HG/T20615或
HG/T20623的要求。如不满足上述要求,应提供配对法兰及相应的垫片、紧固件和规格清单,选用非
标法兰、垫片应额外提供相关的加工图纸。
6.2.2.2 除非另有规定,压缩机的进、排气管口应竖直向下,管口间距应满足工艺管路扩径后横向穿出
压缩机基础台柱的空间需要。
6.2.2.3 压缩机进、排气管口的设计不应影响压缩机的蜗室性能。
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GB/T45053—2024
6.2.2.4 压缩机进、出口工艺管路最小直管段的长度应给出推荐值,并评估不满足直管段的现场条件对
压缩机性能的影响。
6.2.2.5 压缩机壳体应配备带有单独阀门的排凝管路,阀门的布置应满足可操作性的要求。制冷压缩
机壳体的每一级均需提供排凝接管。
6.2.2.6 壳体设置了多个排凝接管时,应将各排凝接管汇总为一个公共排凝接管并接至底座边缘。
6.2.2.7 所有连接在壳体上的油、气接管(包括轴承箱接管),不应采用螺纹连接。
6.2.3 固定部件
6.2.3.1 机壳支撑结构
如有要求,压缩机应配备壳体找正用液压千斤顶等工具,并在机壳支撑结构设计中预留操作空间。
6.2.3.2 定子和内部固定构件
6.2.3.2.1 如有必要,压缩机内部梳齿密封应采用可磨密封结构,可磨密封的材质应满足压缩机设计温
度的要求。
6.2.3.2.2 如有规定,水平剖分的隔板应在中分面设置沟槽并镶嵌密封胶条,密封胶条的材质及性能应
满足压缩机设计温度或介质腐蚀特性的要求。
6.2.3.2.3 裂解气压缩机壳体应配备注水控制盘和气雾化喷嘴注入装置,并提供供水压力、需求水量和
注入点位置数量等参数。
注1:注水状态下,需给出压缩机段的出口温度限定值。
注2:压缩机出口段间分液罐需考虑压缩机各段注水量的影响。
6.2.3.2.4 如有规定,裂解气压缩机壳体和工艺管路入口应配备注清洗油控制盘和气雾化喷嘴注入
装置。
6.2.3.2.5 注水、注清洗油喷嘴应满足压缩机在不停机的状态下进行拆卸和安装,并可更换气雾化喷
嘴。注水、注清洗油应采用不同的喷嘴和控制盘。
注:拆装喷嘴用的专用工具随机提供。
6.2.3.2.6 裂解气压缩机采用水平剖分机壳时,可拆卸喷嘴应设置在压缩机下半部壳体。
6.2.3.2.7 注水、注清洗油控制盘中的管路及阀门应采用不锈钢材质。控制盘的设计压力和设计温度
不应低于上游系统的设计压力和设计温度。
注:需提供注水、注清洗油系统所需的界区正常操作压力、操作温度等基本参数。
6.2.4 转动部件
6.2.4.1 压缩机的轴应为整锻式结构。
6.2.4.2 在叶轮与主轴的配合部位不应采用增加轴套、冷焊和熔覆等方式进行修补。
6.2.4.3 推力盘应采用液压装配,并提供锁止结构。正常运行工况下,不应使推力盘承受反向推力。
注:运行工况包括开、停车,空气或氮气工况。
6.2.4.4 除非另有规定,叶轮应采用锻造。叶轮应为焊接或整体加工。
6.2.4.5 除非另有规定,叶轮应采用轴套或轴台阶进行定位。
6.2.5 轴承和轴承箱
6.2.5.1 压缩机的径向轴承应采用均布可倾瓦式,止推轴承应为双作用自平衡型。
6.2.5.2 径向轴承和止推轴承瓦块应配备埋入式测温元件,轴承瓦块的载荷不应超过允许最大载荷
的50%。
6.2.5.3 压缩机每个径向轴承部位应安装2个互成90°的振动探头。
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GB/T45053—2024
6.2.5.4 如空间结构允许,止推轴承侧应安装3个轴位移探头。
注:如有规定,轴位移测量部位与压缩机主轴为一体式结构。
6.2.5.5 质量大于或等于20kg的径向轴承体,应设计便于拆检用工装吊装孔。
6.2.5.6 轴承箱密封面应防止油气渗漏。
6.2.6 轴端密封
6.2.6.1 间隙密封
如有必要,压缩机的轴端间隙密封应采用可磨密封,并提供备件。
6.2.6.2 干气密封
6.2.6.2.1 干气密封本体材质和设计温度应满足压缩机设计温度的要求。
6.2.6.2.2 干气密封本体的设计压力不应低于压缩机滞留压力。
6.2.6.2.3 应采用串联式带中间迷宫密封型式的干气密封。干气密封应满足压缩机故障状态下短时间
反向旋转的要求。
6.2.6.2.4 干气密封应能满足机组低转速、连续盘车的需要。
6.3 气动性能
6.3.1 除非另有规定,压缩机应满足所有运行工况。
注:所有运行工况包括滞留压力下启动、空气干燥和催化剂再生等。
6.3.2 应明确压缩机预期长期连续运行的正常点(保证点)和额定点。
6.3.3 压缩机性能保证点应是唯一的。压缩机应保证在此工况的压力、流量和功率。
6.3.4 压缩机在保证点(正常工况)运行时,能量头和流量不应有负偏差,轴功率不应大于保证点(正常
工况)设计值的102%。
6.3.5 以额定点流量为基准,对于转速可调压缩机其流量调节性至少应为30%,包含最大、最小流量
工况。
6.3.6 工艺介质分子质量小于或等于32的压缩机,段的流量极限应至少为额定点流量的110%。工艺
介质分子质量大于32的压缩机,段的流量极限应至少为额定点流量的105%。
6.3.7 压缩机应满足额定工况的流量和压力。
6.3.8 转速可调压缩机的转速范围下限,应至少为额定转速的80%,或所有运行工况中转速最低值的
95%,两者取低值。
6.3.9 当入口流量大于数据表中给定的喘振流量,在不开启防喘振回路或其他旁通时,压缩机应能连
续稳定工作。
6.3.10 压缩机的能量头-流量特性曲线在正常操作点到喘振点之间应连续上升,上升幅度应至少为正
常能量头的5%。
6.3.11 应根据介质的物性特点,明确裂解气压缩机各段出口温度。
注:包括压缩机在不注水状态和注水状态下。
6.3.12 裂解气压缩机各段出口压力偏差不应超过规定值的±2%,最终出口压力不应有负偏差。
6.3.13 带有侧流的制冷压缩机抽气段出口压力应为正偏差,压力偏差不应超过规定值的2%;加气段
入口压力应为负偏差,压力偏差不应超过规定值的-2%。压缩机最终出口压力不应有负偏差。
6.3.14 压缩机进行工厂机械运转试验以及压缩机在数据表中规定的工况运行时,轴承轴瓦温度应小
于或等于95℃,轴径向振动值(峰-峰)宜小于或等于20μm。
6.3.15 压缩机组应满足满负荷条件下连续运行,大修间隔应不低于5a,机组寿命应不低于20a。
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GB/T45053—2024
6.4 转子动力学
6.4.1 压缩机出厂前应完成刚支条件下的转子无阻尼临界转速分析,且保证各阶临界转速与机组运行
转速范围的隔离裕度不低于20%。
注:带有悬臂叶轮或大质量联轴器转子(或某些大长径比高柔度转子),刚支临界转速需考虑足够的隔离裕度,有效
降低实际产品振动风险。
6.4.2 根据机组转子的稳定性分析,在考虑所有密封气流激振作用下,应确保最终对数衰减率不低于0.12。
6.4.3 带有大质量联轴器的转子,应进行同步热失稳分析评估,确保不会发生动力失稳。
6.4.4 电驱机组的轴系扭转振动分析评估,在运行转速区间±10%范围内,若联轴器主振模态的频率
与转速同步激励或电气激励的频率发生干涉,应进行扭转振动响应分析,确保轴系部件在电动机脉动扭
矩作用下的使用寿命满足要求。
6.4.5 多缸机组应对轴系的横向振动和扭振进行分析。
6.4.6 一般条件下,压缩机转子的横向振动一阶临界转速与最大连续转速的比值应大于0.4。
6.5 材料
6.5.1 一般要求
6.5.1.1 与工艺介质直接接触的零部件材质,不应使用铜或铜合金材质。
注1:与铜合金相接触的某些腐蚀性流体会形成易爆炸性的化合物。
注2:本条款不适用于镍铜合金、轴承巴氏合金和沉淀硬化不锈钢。
6.5.1.2 除非明确工艺介质不会泄漏到轴承区,轴承瓦块和基体不应使用铜或铜合金材质。
6.5.1.3 压缩机设备与工艺介质直接接触的紧固件和垫圈等,应满足腐蚀性要求。
6.5.1.4 如有规定,压缩机壳体与工艺介质相关的零部件以及管路用紧固件、垫圈等应满足压缩机壳体
设计温度的要求。
6.5.1.5 润滑系统管路及法兰应采用不锈钢材质,密封垫片不应采用石墨类材质。
6.5.1.6 应明确所有的紧固件是否采用防咬合剂。如采用,应给出明确的防咬合剂规格。
注:如果明确采用防咬合剂,不同防咬合剂所对应的紧固件预紧力会有所不同。
6.5.2 涂层材料
气体通流中转动或固定部件采用涂层时,应满足压缩机下游工艺流程对涂层材料的要求。
6.5.3 低温服役材料
6.5.3.1 如有规定,裂解气压缩机零部件材质选择应满足低温要求。
6.5.3.2 制冷压缩机零部件材质,以及压缩机内部、与工艺介质相关的配套件,应满足压缩机设计温度
的要求。同时满足由于低温材料选择导致的结构设计、加工制造和装配的特殊要求。
6.5.3.3 制冷压缩机零部件,以及安装在压缩机内部配套件或密封件材质的选择和设计,应满足压缩机
在开车阶段温度骤降的要求。
6.6 涂漆
6.6.1 压缩机设备表面涂漆要求应根据设备材质、工作温度和现场盐雾环境等条件确定。
6.6.2 如有规定,需提供涂漆方案,明确压缩机设备涂漆内容。
注:内容包括表面处理、表面色、油漆种类和施工方法等。
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GB/T45053—2024
6.6.3 暴露在大气环境中,设备表面涂漆最短使用寿命应不低于5a。在最短的使用寿命期限内,油漆
应无起泡、目视开裂和剥落,面漆无变色和光泽损失等现象。
6.7 辅助设备
6.7.1 一般要求
6.7.1.1 压缩机辅助设备的选型和设计应满足乙烯装置现场公用工程条件的要求。
6.7.1.2 压缩机辅助设备应满足规定环境条件下运行的要求。
注:环境条件包括设备的安装位置(室内、室外)、最高或最低环境温度(有无采暖)、环境湿度、灰尘或腐蚀等。
6.7.1.3 仪表和电气的选型应满足现场危险区域等级和防护等级的要求。
6.7.1.4 压缩机辅助设备的设计和选型,应满足机组在正常开车、停车以及在压缩机数据表中提供的所
有工况下使用的安全性和可靠性的要求。
6.7.2 润滑系统
6.7.2.1 润滑系统应符合ISO10438-2的规定。
6.7.2.2 如有规定,制冷压缩机组应采用联合润滑系统供油。
6.7.2.3 如主、辅油泵均为电动机驱动,应采用单独回路电源供电。如有规定,电动机需设置电气联锁。
6.7.2.4 主、辅油泵电动机能效应满足GB18613的要求。
6.7.2.5 如有规定,压缩机应单独设置应急(事故)油泵,应急油泵采用电动机驱动。
6.7.2.6 蓄能器的数量应在满足ISO10438-2要求的基础上,增加1个同等规格的蓄能器。
6.7.2.7 应急油泵的流量基准应不低于35%的机组正常润滑油量。
6.7.2.8 应急油泵的供油压力应满足机组正常润滑的需要。
注:需考虑应急油泵出口过滤器、管路以及沿程阻力损失。
6.7.3 干气密封系统
6.7.3.1 干气密封系统应符合ISO6368的规定。
6.7.3.2 应对所采用主密封气进行露点分析并提供相关数据。如主密封气露点不满足要求,应提供主
密封气预处理模块,以确保干气密封运行的安全。
6.7.3.3 干气密封系统应同时保证密封盘站和盘站下游压缩机设备的安全。
6.7.3.4 干气密封差压控制取压点应从压缩机平衡腔取压,不从压缩机平衡气管取压。
6.7.4 固定装置
6.7.4.1 压缩机和驱动机可采用各自单独底座或底板,包括调平垫块、调整螺栓和不锈钢垫片。如采用
单独底座,压缩机和驱动机应分别提供独立底座范围内的机旁润滑油管路。
6.7.4.2 底座钢结构部件(除吊环和钩环)的强度安全系数应大于或等于2.0。
6.7.4.3 如整橇发货,底座强度应满足压缩机和底座整体吊装需求。
6.7.4.4 压缩机底座应进行整体消应力处理。
6.7.4.5 压缩机底座范围内的全部管路应交接到底座边缘。
6.7.4.6 底座范围内的全部仪表,接线盒的配线应接至底座上的开式仪表盘。底座范围内仪表应在工
厂内试装。
6.7.4.7 如有规定,底座外侧应设置低于上表面的环形连续积液槽,基础开孔侧的内侧应设置至少
30mm 高的连续围挡。
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GB/T45053—2024
6.7.5 仪器仪表
6.7.5.1 带有侧流抽气的机组,应增加石墙阀控制回路,避免石墙发生。
6.7.5.2 如有规定,应提供用于压缩机防喘振控制仪表(流量、温度和压力等)和防喘振阀门(包括石
墙阀)。
6.7.5.3 如有规定,应提供热旁通阀及相关的控制逻辑。
6.7.5.4 如有规定,与压缩机相关的工艺流程图,应与压缩机控制相关的仪表、阀门及工艺管道的布置
统一规划。
6.7.5.5 裂解气压缩机防喘振回路的设置,应防止压缩机段间工艺流程操作造成的介质组分变化。
6.7.5.6 应提供防喘振阀门(包括石墙阀)的选型计算书。
6.7.5.7 防喘振阀门(包括石墙阀)应满足压缩机防喘振控制的要求,还应满足开车、停车过程的要求。
6.7.5.8 防喘振阀(包括石墙阀)的选型应满足相关工艺条件以及上下游管路界面参数要求。
6.7.6 联轴器和护罩
6.7.6.1 压缩机端联轴器轮毂应采用液压锥轴式安装,并提供液压式安装工具。
6.7.6.2 如有规定,应提供联轴器的当量模拟块。
6.7.6.3 如有规定,联轴器护罩应采用带中间不锈钢膨胀节的结构。
6.7.6.4 联轴器护罩应设置排液接口,尺寸应至少为DN50,排液管路配置视镜。
6.7.6.5 护罩上方应设置放空口,尺寸应至少为DN50,放空口下方设有挡油板。护罩径向和轴向法兰
应采用密封设计,端面配备防油垫片或密封圈。
6.7.6.6 如有规定,护罩外部应提供人身防烫伤措施。
6.7.6.7 如有规定,护罩体应配置视镜,用于观察护罩内部。视镜材质应防磕碰、耐腐蚀和耐高温。
6.7.6.8 如采用非全封闭式护罩,联轴器护罩端面与驱动机轴承箱端面轴向间隙不应超过10mm。
6.7.7 驱动机
6.7.7.1 驱动机的型式选择应根据装置现场公用工程条件的具体要求执行。
6.7.7.2 压缩机如采用蒸汽轮机驱动,汽轮机应符合GB/T28574的规定。
6.7.7.3 压缩机如采用电动机驱动,电动机应符合GB/T755和GB/T3836(所有部分)的规定。
6.7.7.4 驱动机的选型应满足压缩机所有运行工况的要求。驱动机的功率特性应与负载特性匹配,驱
动机额定功率应至少为压缩机额定工况功率的1.1倍。
6.8 自动控制与远程监测
6.8.1 一般要求
6.8.1.1 压缩机组自动化应具有以下特征:
a) 自动感知;
b) 自动化控制;
c) 监控与诊断;
d) 适应与优化;
e) 交互与协同;
f) 互联与集成;
g) 数字化设计与交付。
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GB/T45053—2024
6.8.1.2 压缩机组的自动化基本能力应包括:各设备的使用功能、压缩机的气动性能、压缩机组可靠性、
机组可维护性和机组安全性等。
6.8.2 自动感知
6.8.2.1 自动感知数据类型应包括但不限于以下数据。
a) 物理量数据:如工艺气温度、工艺气压力、工艺气流量、机组转速和压缩机组各主要设备的轴承
温度和压缩机组轴系振动值等。
b) 化学量数据:如气体组分、气体分子质量等。
6.8.2.2 感知数据包采集应通过可靠的传感器,获取具有时效性、完整性、准确性、可信性和稳定性的
数据。
6.8.2.3 通过传感器获取的数据应及时处理,并确保数据处理和传输过程中的一致性和可靠性。
6.8.3 自动化控制
6.8.3.1 机组自动化控制
6.8.3.1.1 UCS应对压缩机启动前各个辅助设备的投运进行流程化管理,并在数据库中显示操作记录。
6.8.3.1.2 UCS控制功能应至少包括以下要求:
a) 机组的启动;
b) 停车顺序控制;
c) 机组的转速/负荷控制;
d) 压缩机防喘振控制;
e) 机组的报警和联锁保护;
f) 驱动系统控制;
g) 机组的机械状态监测;
h) 机组的数据采集和存储;
i) 控制系统时钟同步;
j) 辅助系统保护;
k) 通过LAN(局域网)与DCS进行数据交换。
6.8.3.1.3 机组就地/远控切换应是无扰动的,可通过软-硬开关实现,切换不应改变现有机组的运行
状态。
6.8.3.1.4 机组自动操作时,控制逻辑应与负荷调整相关的关键保护参数关联,作为机组负荷调整的边
界条件,避免机组触发保护停机。当有参数达到高报警时,机组应停止升速,系统发出报警提示并上传
至DCS监控画面,为远控操作提供参考;当离开报警值区间时,再次下发负荷调整命令。
6.8.3.1.5 所有ESD控制应是故障安全型。ESD控制回路应具有故障诊断功能,实现断路和短路自动
判断及报警功能。UCS的控制程序中应具有防止ESD按钮上电误触发ESD程序的功能。
6.8.3.1.6 如有规定,应根据压缩机原始出厂性能曲线数据对数据计算模型进行搭建,结合现场数据自
动分析和调整,将整理的数据传输进入UCS计算。
6.8.3.1.7 如有规定,应提供压缩机系统动态仿真模拟分析报告。报告内容应包括在开车、正常停车、
紧急停车、滞止压力(SOP)下启动、负荷变化等变工况等动态或瞬态的过程响应分析。
6.8.3.1.8 如有规定,应提供扭矩仪。
6.8.3.2 辅助系统自动化要求
6.8.3.2.1 MCC应具备对总进线电源和所有电气设备运行数据的采集与测量功能,包括电压、电流、功
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GB/T45053—2024
率因数、有功和无功及电能计量,并可通过通信方式上传数据信号。
6.8.3.2.2 MCC应设置电气火灾监控系统,电气火灾监控系统不影响供电系统的正常工作,不自动切
断供电电源,而是将电气火灾监控器的报警信息和故障信息上传给电气火灾监控器,并在监控器上显
示。MCC内电气火灾监控系统应满足接入站内低压电气火灾系统主机内的要求。
6.8.4 监控与诊断
6.8.4.1 如有规定,应提供压缩机状态监测和故障诊断系统。
6.8.4.2 状态监测和故障诊断系统应在规定的使用环境下,具备完成多工况下监测任务,并具有保持低
误报率和漏报率的能力。
6.8.4.3 状态监测和故障诊断系统应具备预测维护、计划维护和故障维护准确提示维护时间、维护部位
和维护措施的能力。
6.8.5 适应与优化
6.8.5.1 压缩机组在复杂的应用环境中应保持预设功能的能力,依靠优化与控制,保证机组在不同工况
下稳定运行。
注:预设功能包括系统防喘振功能、联锁控制功能等。
6.8.5.2 UCS应在可接受的时间范围内,通过信息收集,快速调整运行状态,保持机组功能稳定。
6.8.5.3 压缩机组应在可接受范围内对外部环境变化(如环境温度变化、工艺变化等)以及内部状态变
化(如长时间运行导致的密封间隙增大等)自动进行补偿,以保证机组性能的稳定性与可靠性。
6.8.5.4 压缩机组应具有容错技术,预防外部环境和内部状态变化引起的硬件故障和软件错误。具体
功能包括但不限于UCS采用冗余配置,关键联锁的探头进行冗余配置等。
6.8.6 交互与协同
6.8.6.1 UCS应具备与现场其他设备进行有效信息交互的功能。
6.8.6.2 UCS应具备足够的安全防护等级以及同步机制,可安全、及时地与其他系统进行信息交互与
协同。
6.8.7 互联与集成
6.8.7.1 UCS应通过标准数据结构和开放接口数据,实现UCS与子控制系统、UCS与DCS间的数据
传送。
6.8.7.2 UCS的硬件应支持通用的机械和电气接口。
6.8.7.3 UCS应具有为上层应用提供接口的控制单元。
6.8.7.4 应明确各控制系统间通信协议类型。
6.8.8 数字化设计与交付
6.8.8.1 压缩机主机及辅助设备应提供三维模型,并规定模型的文件格式及大小。
6.8.8.2 如有规定,应提供设备关键信息采集数据。
6.8.8.3 如有规定,交付的图纸资料,应满足数字化交付的要求。
6.9 机械性能评价
6.9.1 轴径向振动
轴径向振动等级应满足表1中的规定。
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表1 机械性能评价指标———轴径向振动
装置规模
kt/a
振幅(峰-峰值)(Av)
μm
1级2级3级
200~600 <15 15~25.4 >25.4
600~800 <15 15~25.4 >25.4
800~1200 <15 15~25.4 >25.4
1200~1500 <15 15~25.4 >25.4
注:评价指标分3级,其中1级最高,3级最低。
6.9.2 轴承温度
轴瓦温度应小于轴承许用温度限定值。
6.9.3 长周期性
长周期性等级应满足表2中的规定。
表2 机械性能评价指标———长周期性
装置规模
kt/a
连续运行周期
h
1级2级3级
200~600 >45000 35000~45000 <35000
600~800 >45000 35000~45000 <35000
800~1200 >45000 35000~45000 <35000
1200~1500 >45000 35000~45000 <35000
注:评价指标分3级,其中1级最高,3级最低。
6.9.4 噪声
噪声等级应满足表3中的规定。
表3 机械性能评价指标———噪声
装置规模
kt/a
噪声指标
dB(A)
1级2级3级
200~600 <83 83~85 >85
600~800 <83 83~85 >85
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表3 机械性能评价指标———噪声(续)
装置规模
kt/a
噪声指标
dB(A)
1级2级3级
800~1200 <83 83~85 >85
1200~1500 <83 83~85 >85
注1:该噪声指标按照未增加隔声措施后的噪声进行考核。
注2:评价指标分3级,其中1级最高,3级最低。
7 试验方法
7.1 一般要求
7.1.1 压缩机试验应符合ISO10439-1:2015和ISO10439-2的规定。
7.1.2 试验计划、程序文件应在试验前审查确认。
7.1.3 压缩机的性能测试应符合GB/T25630的规定。
7.1.4 出厂试验时,应对用于测量和试验的设备或仪器进行校准,并保留所有的校准记录。
7.1.5 压缩机出厂前应接受用户或第三方的见证,只有试验合格才允许出厂。
7.2 气动性能标定
7.2.1 标定时限
除非另有规定,压缩机的气动性能标定应在现场工艺介质首次运行72h内完成。
7.2.2 标定方法
7.2.2.1 性能标定应基于现场管路和仪表等实际工艺条件进行。
7.2.2.2 标定前,应确认现场的工艺管路连接和测量仪表正常。
7.2.2.3 标定应在机组转速、轴承温度和轴径向振动等机械性能稳定的条件下进行。针对同轴多缸压
缩机,工厂内多缸压缩机串联试验可替代单缸机械运转试验。
7.2.2.4 标定数据应在所有的运行值处于稳态时进行记录。
7.2.2.5 标定应在运行工况下进行。
注:通常为保证点(正常工况)。
7.2.2.6 标定前,可改变运行转速或运行条件(入口流量、压力、温度和介质组分等)来达到或接近预期
指标。标定期间,不应对影响压缩机性能的参数进行任何调整。
7.2.2.7 标定期间,只有压缩机在保证工况条件下进行测量,试验结果才可直接与保证值相比较。
7.2.2.8 当实际运行与预期保证点条件偏离时,可通过对实际运行数据的换算进行性能标定。
7.2.2.9 对于工艺系统较复杂的压缩机,调节范围可在保证点流量的96%~104%之间进行标定。
7.2.3 效率修正
7.2.3.1 现场工艺介质首次运行72h后进行的性能标定,应根据设备的运行时长和老化程度进行效率
修正。效率修正考虑的因素包括但不限于:密封间隙增大、结垢(或粉尘附着)和磨损等。
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GB/T45053—2024
7.2.3.2 应定期对工艺系统管网和段间设备的压损及运行状况进行测量或评估,必要时通过压缩机或
系统管网、段间设备进行改造,以满足压缩机与系统性能的高效运行。
注:裂解气压缩机工艺介质易结焦,易导致机组运行一段时间后压缩机性能与系统管网不匹配的问题。
7.3 噪声
压缩机的噪声测量应符合GB/T3767的规定。
8 检验规则
8.1 一般要求
8.1.1 压缩机应按照ISO10439-1:2015和ISO10439-2的规定进行无损检测、水压试验、超速试验、动
平衡、机械运转等。
8.1.2 检验计划、程序文件应在检验前审查确认。检验时,应对用于测量的设备或仪器进行校准,并保
留所有的校准记录。
8.2 出厂检验
8.2.1 承压机壳
8.2.1.1 无损检测
8.2.1.1.1 如有规定,承压机壳的焊缝应按照NB/T47013.2进行射线检测、NB/T47013.3进行超声检
测或NB/T47013.5进行渗透检测。
8.2.1.1.2 在低温服役环境下,承压机壳原材料应进行低温冲击检验,并提供相关检验报告。
8.2.1.1.3 铸造机壳应按照GB/T5677、GB/T7233.2、GB/T9443和GB/T9444的规定进行无损
检测。
8.2.1.1.4 如有规定,铸造厂应提供铸造机壳的机械性能检验报告,并提供同一冶炼炉浇筑的试块用于
力学特性检验。
8.2.1.2 水压试验
8.2.1.2.1 水压试验的试验压力应在压力表量程的25%~75%,压力表精度至少为0.5级,并在检定合
格周期内。
8.2.1.2.2 应采用工装工具对承压机壳进行密封处理,水压试验合格后壳体内腔等非可视区域应充分
排净和清洁,必要时应采用干空气干燥吹扫处理。
8.2.2 承压机壳连接件
8.2.2.1 压缩机橇内与工艺介质和润滑油相关的管路,当满足以下4种情况的任意一种,则执行100%
射线/超声波探伤,其余可执行20%射线/超声波探伤:
a) 国家《危险化学品目录》中规定的毒性为急性毒性类别1介质、急性毒性类别2气体介质和工
作温度高于其标准沸点的急性毒性类别2的液体介质;
b) 介质为甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体和液化烃,同时设计压力大于或等于4.0MPa;
c) 设计压力大于或等于10.0MPa,或设计压力大于或等于4.0MPa同时设计温度大于或等于
400℃;
d) 设计温度小于或等于-20℃。
8.2.2.2 底座范围内所有管路的对焊焊缝应采用氩弧焊打底,无焊渣,对接焊口应焊透,不应采用承
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GB/T45053—2024
插焊。
8.2.3 固定部件
8.2.3.1 密封部件应在机械运转试验前后分别进行间隙检查并记录。
8.2.3.2 可磨密封应提供材质证明。
8.2.3.3 喷头应进行雾化试验,直径小于或等于100μm 的雾化颗粒占比应超过80%。
8.2.3.4 隔板中分面密封沟槽外观应平整光滑,无导致密封圈损坏的锐角,并应对沟槽与密封圈的贴合
度进行检查。
8.2.4 转动部件
8.2.4.1 无损检测
8.2.4.1.1 转子的叶轮、主轴、隔套原材料应按照NB/T47013.3的规定进行超声波检测,并提供检验
报告。
8.2.4.1.2 在低温服役环境下,转子的叶轮、主轴、隔套原材料应进行低温冲击检验,提供检验报告,并
提供同一冶炼炉的试块用于力学特性检验。
8.2.4.2 叶轮的超速试验
8.2.4.2.1 叶轮应至少在最大连续转速的115%转速下进行超速试验,三元叶轮超速时间应不少于
3min、二元叶轮超速时间应不少于1min。
8.2.4.2.2 叶轮关键尺寸(如轴孔、口圈和叶轮外径)在每次超速前后都应进行测量并记录,轴孔变形量
不应超出设计公差。
8.2.4.2.3 叶轮超速试验后,对叶轮进行液体渗透检测。
8.2.5 轴承和轴承箱
8.2.5.1 轴承合金与轴承体的结合检验应符合GB/T18329.1和GB/T18329.3的规定。
8.2.5.2 轴承合金材料机械性能及化学成分应符合GB/T1174的规定。
8.2.5.3 轴承合金与轴承体或瓦块体应牢固接合,应采用超声检测,不应有脱壳现象。
8.2.5.4 轴承体外圆与轴承盖或压盖过盈应为0mm~0.05mm。
8.2.5.5 轴承箱应按NB/T47013.5的规定进行液体渗透检测,液体深度不低于100mm,持续时间不
少于2h。如有渗漏,补焊修复后应重新进行液体渗透检测。
8.2.6 轴端密封
8.2.6.1 梳齿密封安装完成后,应使用塞尺检验或者压铅丝法进行间隙检验,检验结果应满足间隙
要求。
8.2.6.2 干气密封应按照ISO10439-1:2015中附录F的要求检验。
8.2.7 气动性能
压缩机气动性能的检验,应满足7.1.3的要求。
8.2.8 转子动力学
8.2.8.1 转子主要零件(叶轮、主轴、平衡盘等)应在装配前单独进行动平衡,平衡品质应至少达到
GB/T9239.1—2006中G1级别。
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GB/T45053—2024
8.2.8.2 当量模拟块应在装配前单独进行动平衡,平衡品质应至少达到GB/T9239.1—2006中G1
级别。
8.2.8.3 联轴器组件应单独进行动平衡,检验应符合ISO10441的规定。
8.2.9 机械运转测试
应按照ISO10439-1:2015的要求,提供机械运转测试程序文件。
8.2.10 涂漆
压缩机设备涂漆检验应符合GB/T37400.12的规定。
9 包装、运输和贮存
9.1 包装
9.1.1 包装形式为箱装或裸装。如采用箱装,包装箱的材质应为木材或钢材。
9.1.2 每个设备零部件都应进行内部和外表面清洁处理,并充分干燥。
注:清洁处理包括去除残屑、垃圾、焊渣、氧化皮和工具等异物。
9.1.3 如采用在设备表面涂抹防腐剂等措施,需明确防腐剂的清洗方式和清洗过程是否对人身以及环
境带来危害。
9.1.4 如在室外露天存放,压缩机应保证设备表面至少6个月不锈蚀。
9.1.5 压缩机整体包装发货且现场不需要拆检时,应评估选用的压缩机内部零部件防锈油对工艺介质
的影响。
9.1.6 压缩机整体包装发货且现场不需要拆检时,工艺开车前需确认壳体密封胶应在保质期内。
9.1.7 压缩机设备包装箱吊装示意图应包括吊装位置、重量和重心等关键信息。
9.2 运输
9.2.1 如有规定,压缩机主机应与压缩机底座成橇整体包装发运至现场。
9.2.2 如采用分体运输,应在工厂内进行预装配。
9.2.3 根据设备交货状态和运输方式选择防护措施,包括设备防腐、防潮和防磕碰等。
9.2.4 运输过程中,所有设备法兰接口应使用附带密封垫片的金属盲板保护和密封,以防止运输过程
中损坏密封面和受潮。如有规定,应对关键部件进行充氮保护。
9.3 贮存
9.3.1 在规定贮存期内,应每月检查一次产品包装箱外观质量,定期更换干燥剂和防锈剂,并做好
记录。
9.3.2 长期水平贮存的转子应每季度旋转180°,做好记录。转子使用金属充氮箱竖直放置时,无需定
期旋转。
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