撬装化把压缩机管系从现场搬进了车间,但振动问题依然存在。以 BOG 处理中常用的往复式压缩机为例,撬内管道的布置和支撑做得如何,直接决定撬在运行中是否出现泄漏和疲劳开裂。本文从制造厂的角度,说明振动的来源、布置原则和厂内验证方法。
振动的来源
往复式压缩机每个行程都对管系施加周期性冲击,即压力脉动。脉动沿管道传播,在弯头、异径管、阀门等阻抗变化处转化为激振力。管道本身有固有频率,激振频率与之接近时发生共振,振幅成倍放大。
常见后果有三种:法兰泄漏、焊缝疲劳开裂、仪表管和接线振断。在船上和海上平台,还会引起噪声、联锁误动作和停机。
管道布置原则
| 原则 | 原因 |
|---|---|
| 减少弯头,不绕行 | 每个弯头都是一处激振力源 |
| 弯头两侧就近设支架 | 弯头是振动放大点,就近支撑更有效 |
| 管道之间不互相搭接支撑 | 振动会经支架传到另一条管道 |
| 小口径旁路和仪表管就近锚固 | 细管固有频率低,通常最先损坏 |
| 缓冲罐靠近压缩机进出口 | 在源头衰减脉动 |
撬内空间有限,同样的工艺要在比现场小得多的空间里完成,布置自由度小,这是撬装管系比现场管系更难做的原因,也是三维模型比对必须严格执行的原因。
支撑系统:按图落实
管道支架有三个变量:位置、刚度、型式。刚度不足的支架起不到作用。设计方的支架表会给出每处支架的允许载荷与刚度要求,制造端负责三件事:
- 按图落地:支架位置偏差控制在毫米级,型钢规格、螺栓等级、焊脚高度与图纸一致
- 支架焊缝质量:满焊、无咬边、按规范探伤,支架焊缝是容易被忽视的疲劳点
- 防松:振动环境下的螺纹连接采用防松垫圈、双螺母或锁固处理
厂内验证
利玛特压缩机撬出厂前,管系相关的验证包括:整撬压力与泄漏试验、管系清洁度检查、支架与防松件全数复核、仪控回路逐点测试。条件具备的项目,在厂内试运转阶段配合进行振动实测,数据随文件包归档。
为 Burckhardt 配套制造的 BOG 压缩撬(2020 年起),以及利玛特自己集成的喷油螺杆压缩机组撬(如 2024–2025 年为 VLEC 船队配套的丙烯制冷压缩机组撬块,螺杆机头外购,利玛特完成机组集成),出厂都按这套流程验证。
资质口径:苏州利玛特能源装备有限公司,持 ASME U 钢印、中国 A2 压力容器制造许可证,并通过 ISO 9001 质量、ISO 14001 环境、ISO 45001 职业健康安全、ISO 50001 能源管理体系认证;取得中国船级社(CCS)型式与工厂认可,并通过 DNV / LR / BV / NK / RINA / ABS / KR 工厂认可,以及面向韩国市场的 KGS 认证。PED 2014/68/EU 符合性、CRN 注册与 National Board 注册可按项目办理。
常见问题
脉动分析由谁做? 由设计方或压缩机厂主导,给出脉动与力学分析结论和支架要求。制造厂按图施工,负责厂内验证,三方数据在 FAT 时对齐。
撬块做小会更省吗? 不一定。空间压缩会挤掉管系的避振余量,振动风险上升,返修成本可能高于节省的空间成本。
现场振动超标,先查什么? 依次查三处:支架螺栓力矩是否保持、缓冲罐和孔板等抑振元件是否按图安装、仪表管等细支管是否被现场改动。
延伸阅读
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