大型離心壓縮機試壓殼體及其試壓方法

《大型離心壓縮機試壓殼體及其試壓方法》是瀋陽鼓風機集團股份有限公司和瀋陽透平機械股份有限公司於2010年12月30日申請的專利，該專利的申請號為2010106171833，公布號為CN102562558A，授權公布日為2012年7月11日，發明人是王學軍、陸玉鈞、王強、馬秀英、胡玉榮、欒其光。

《大型離心壓縮機試壓殼體及其試壓方法》屬於離心壓縮機製造領域，具體地說是一種大型離心壓縮機試壓殼體及其試壓方法，將下機殼翻轉180°，在下機殼的進風口及出風口上分別安裝工裝法蘭，再在工裝法蘭上安裝高壓閥門，然後把下機殼翻轉180°復位並安裝好密封區及試壓工裝，再將下機殼吊到試壓場地的方箱上；在下機殼的一個工裝法蘭上安裝排氣管，排氣管的頂端連線可彎曲的膠管；最後，吊裝上機殼，將上機殼及下機殼把緊；打開高壓閥門，向機殼內注水，不斷地將氣體排出機殼外，直至排氣管出水，用螺塞堵住排氣管，關閉高壓閥門，進行水壓試驗；經保壓試驗合格後，打開高壓閥門進行放水。《大型離心壓縮機試壓殼體及其試壓方法》機殼採用分吊、分裝方法進行水壓試驗，可以解決吊車噸位不足的問題。

2016年12月7日，《大型離心壓縮機試壓殼體及其試壓方法》獲得第十八屆中國專利優秀獎。

（概述圖為《大型離心壓縮機試壓殼體及其試壓方法》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：大型離心壓縮機試壓殼體及其試壓方法
• 公布號：CN102562558A
• 授權日：2012年7月11日
• 申請號：2010106171833
• 申請日：2010年12月30日
• 申請人：瀋陽鼓風機集團股份有限公司、瀋陽透平機械股份有限公司
• 地址：遼寧省瀋陽市經濟技術開發區開發大路16號甲
• 發明人：王學軍、陸玉鈞、王強、馬秀英、胡玉榮、欒其光
• Int.Cl.：F04B51/00(2006.01)I
• 代理機構：瀋陽科苑專利商標代理有限公司
• 代理人：白振宇
• 類別：發明專利

專利背景

百萬噸乙稀裂解氣離心壓縮機的製造，代表著國家在石化領域、裝備製造業的先進水平，是填補國家在石化領域百萬噸乙稀壓縮機國產化產品的空白，是裝備製造業的高尖端技術。百萬噸乙稀裂解氣離心壓縮機的機組由高壓缸、中壓缸和低壓缸三台機組組成，三台機組均為水平剖分結構。壓縮機機殼是用板材焊接而成，雖然焊縫進行了超音波探傷，但是壓縮機在工作狀態下用的介質氣體是有毒有害、易燃、易爆氣體，按技術要求要對機殼進行強度檢驗，焊縫的瀉漏檢驗，所以必須要做水壓試驗。

離心壓縮機機殼水壓試驗是製造壓縮機過程中的重要環節，正常機殼不超出車間吊車噸位。截至2010年12月，常用的水壓試驗方法是將上、下機殼用螺栓把合，機殼把合後用吊車將機殼翻轉180°，機殼的進、出風口朝上注水，注水後封閉、進行水壓試驗，機殼自重加上腹腔注水後的最大重量在50噸左右，機殼用75噸天車翻轉完全可以進行。機殼進行水壓試驗、經過一段時間保壓，確認水壓試驗合格後，將機殼用吊車再翻轉180°放水。

機殼在試壓過程中，機殼自重、註上水、試壓工裝、把合螺栓等重量經常會超過120噸，由於機殼超大、超重，而車間的天車最大起重能力僅75噸，天車不能正常工作。顯然用天車翻轉機殼180°，機殼的進、出風口朝上進行水壓試驗已經不可能。

發明內容

專利目的

《大型離心壓縮機試壓殼體及其試壓方法》的目的在於提供一種大型離心壓縮機試壓殼體及其試壓方法。該試壓殼體結構及試壓方法解決了機殼超出天車噸位的問題。

技術方案

《大型離心壓縮機試壓殼體及其試壓方法》的殼體包括上機殼、下機殼、排氣管、工裝法蘭、高壓閥門、方箱、密封區及試壓工裝，所述試壓殼體分為上機殼及下機殼，下機殼上分別設有進風口及出風口，在進風口及出風口上均安裝有帶有高壓閥門的工裝法蘭，其中一個工裝法蘭上連線有排氣管的底端，排氣管的頂端位於上機殼與下機殼形成的腹腔；在上機殼與下機殼之間安裝有密封區及試壓工裝，試壓殼體放置於兩方箱之間。

其中：所述排氣管的頂端設有膠管，該膠管與排氣管的高度高於所述腹腔的頂部，膠管彎曲地頂在腹腔頂部，且膠管的排氣口向下傾斜；所述高壓閥門包括閥體、閥芯及進出水口，其中閥體為中空結構，一端與工裝法蘭螺紋連線，另一端與閥芯螺紋連線，在閥體上沿徑向設有進出水口，該進出水口通過水管與水源相連；閥體上設有止口，該止口至所述閥體一端的部分設有外螺紋，閥體通過止口與工裝法蘭定位、通過外螺紋與工裝法蘭螺紋連線；閥體內部開有通孔，在閥體的內壁上設有止口，該止口下方的閥體內壁設有內螺紋；閥芯的軸向截面為倒“T”形，倒“T”形閥芯的外徑設有螺紋、與閥體螺紋連線，倒“T”形閥芯的止口斷面在閥芯堵住進出水口的狀態與閥體的另一端抵接；閥芯倒“T”形螺紋外徑的頂端設有密封圈，閥芯通過密封圈與閥體密封連線。

《大型離心壓縮機試壓殼體及其試壓方法》的試壓方法為：先將下機殼翻轉180°，在下機殼的進風口及出風口上分別安裝工裝法蘭，再在工裝法蘭上安裝高壓閥門，然後把下機殼翻轉180°復位並安裝好密封區及試壓工裝，再將下機殼吊到試壓場地的方箱上；在下機殼的一個工裝法蘭上安裝排氣管，排氣管的頂端連線可彎曲的膠管；最後，吊裝上機殼，將上機殼及下機殼把緊；打開高壓閥門，向機殼內注水，不斷地將氣體排出機殼外，直至排氣管出水，用螺塞堵住排氣管，關閉高壓閥門，進行水壓試驗；經保壓試驗合格後，打開高壓閥門進行放水；排氣管頂端距腹腔頂部300～600毫米時，在排氣管頂端接上膠管，使排氣管與膠管的高度高出腹腔頂部40～60毫米，上機殼在下落時膠管彎曲頂在腹腔頂部，膠管的排氣口傾斜，不至於被堵上；下機殼翻轉180°後，其上的進風口及出風口朝上，由天車吊到地坑內；整體殼體放置在兩個方箱上，兩個方箱之間的距離保證工裝法蘭上的高壓閥門及與排氣管連線的螺孔能夠留出，以便於操作人員在兩個方箱之間進行操作。

改善效果

1.《大型離心壓縮機試壓殼體及其試壓方法》試壓殼體結構簡單、便於試驗操作。

2.該發明機殼採用分吊、分裝方法進行水壓試驗，可以解決吊車噸位不足的問題；上機殼不用翻轉，試壓安裝方便，安全可靠，操作簡便，省時省力，經濟適用，一次節省4萬元。

3.機殼試壓新方法的研製，創造性地解決了生產中的關鍵，為今後大型離心壓縮機機殼水壓試驗找到一條切實可行的方法，填補了中國國內超大、超重離心壓縮機機殼不翻轉試壓的空白，解決了多年來很多人想解決且沒有解決了的難題。

附圖說明

圖1為《大型離心壓縮機試壓殼體及其試壓方法》壓縮機試壓殼體的結構示意圖；

圖2為圖1中高壓閥門的結構示意圖（閥門為關閉狀態）；

圖3為圖1中高壓閥門的結構示意圖（閥門為打開狀態）；

其中：1為上機殼，2為下機殼，3為排氣管，4為進風口，5為出風口，6為工裝法蘭，7為高壓閥門，8為方箱，9為通孔，10為閥體，11為閥芯，12為進出水口，13為密封圈，14為密封區，15為試壓工裝，16為膠管。

技術領域

《大型離心壓縮機試壓殼體及其試壓方法》屬於離心壓縮機製造領域，具體地說是一種大型離心壓縮機試壓殼體及其試壓方法。

權利要求

1.一種大型離心壓縮機試壓殼體，其特徵在於：包括上機殼（1）、下機殼（2）、排氣管（3）、工裝法蘭（6）、高壓閥門（7）、方箱（8）、密封區（14）及試壓工裝（15），所述試壓殼體分為上機殼（1）及下機殼（2），下機殼（2）上分別設有進風口（4）及出風口（5），在進風口（4）及出風口（5）上均安裝有帶有高壓閥門（7）的工裝法蘭（6），其中一個工裝法蘭（6）上連線有排氣管（3）的底端，排氣管（3）的頂端位於上機殼（1）與下機殼（2）形成的腹腔；在上機殼（1）與下機殼（2）之間安裝有密封區（14）及試壓工裝（15），試壓殼體放置於兩方箱（8）之間。

2.按權利要求1所述大型離心壓縮機試壓殼體，其特徵在於：所述排氣管（3）的頂端設有膠管（16），該膠管（16）與排氣管（3）的高度高於所述腹腔的頂部，膠管（16）彎曲地頂在腹腔頂部，且膠管（16）的排氣口向下傾斜。

3.按權利要求1所述大型離心壓縮機試壓殼體，其特徵在於：所述高壓閥門包括閥體（10）、閥芯（11）及進出水口（12），其中閥體（10）為中空結構，一端與工裝法蘭（6）螺紋連線，另一端與閥芯（11）螺紋連線，在閥體（10）上沿徑向設有進出水口（12），該進出水口（12）通過水管與水源相連。

4.按權利要求3所述大型離心壓縮機試壓殼體，其特徵在於：所述閥體（10）上設有止口，該止口至所述閥體（10）一端的部分設有外螺紋，閥體（10）通過止口與工裝法蘭（6）定位、通過外螺紋與工裝法蘭（6）螺紋連線；閥體（10）內部開有通孔，在閥體（10）的內壁上設有止口，該止口下方的閥體內壁設有內螺紋。

5.按權利要求3所述大型離心壓縮機試壓殼體，其特徵在於：所述閥芯（11）的軸向截面為倒“T”形，倒“T”形閥芯（11）的外徑設有螺紋、與閥體（10）螺紋連線，倒“T”形閥芯（11）的止口斷面在閥芯堵住進出水口的狀態與閥體（10）的另一端抵接。

6.按權利要求5所述大型離心壓縮機試壓殼體，其特徵在於：所述倒“T”形閥芯（11）的螺紋外徑的頂端設有密封圈（13），閥芯（11）通過密封圈（13）與閥體（10）密封連線。

7.一種按權利要求1至6任一權利要求所述的大型離心壓縮機試壓殼體的試壓方法，其特徵在於：先將下機殼（2）翻轉180°，在下機殼（2）的進風口（4）及出風口（5）上分別安裝工裝法蘭（6），再在工裝法蘭（6）上安裝高壓閥門（7），然後把下機殼（2）翻轉180°復位並安裝好密封區（14）及試壓工裝（15），再將下機殼（2）吊到試壓場地的方箱（8）上；在下機殼（2）的一個工裝法蘭（6）上安裝排氣管（3），排氣管（3）的頂端連線可彎曲的膠管（16）；最後，吊裝上機殼（1），將上機殼（1）及下機殼（2）把緊；打開高壓閥門（7），向機殼內注水，不斷地將氣體排出機殼外，直至排氣管（3）出水，用螺塞堵住排氣管（3），關閉高壓閥門（7），進行水壓試驗；經保壓試驗合格後，打開高壓閥門（7）進行放水。

8.按權利要求7所述的試壓方法，其特徵在於：所述排氣管（3）頂端距腹腔頂部300～600毫米時，在排氣管（3）頂端接上膠管（16），使排氣管（3）與膠管（16）的高度高出腹腔頂部40～60毫米，上機殼（1）在下落時膠管（16）彎曲頂在腹腔頂部，膠管（16）的排氣口傾斜，不至於被堵上。

9.按權利要求7所述的試壓方法，其特徵在於：所述下機殼（2）翻轉180°後，其上的進風口（4）及出風口（5）朝上，由天車吊到地坑內。

10.按權利要求7所述的試壓方法，其特徵在於：整體殼體放置在兩個方箱（8）上，兩個方箱之間的距離保證工裝法蘭（6）上的高壓閥門（7）及與排氣管（3）連線的螺孔能夠留出，以便於操作人員在兩個方箱之間進行操作。

實施方式

如圖1所示，《大型離心壓縮機試壓殼體及其試壓方法》的試壓殼體包括上機殼1、下機殼2、排氣管3、進風口4、出風口5、工裝法蘭6、高壓閥門7、方箱8、密封區14及試壓工裝15，試壓殼體分為上機殼1及下機殼2，下機殼2上分別設有進風口4及出風口5，在進風口4及出風口5上均安裝有帶有高壓閥門7的工裝法蘭6。

如圖2、圖3所示，高壓閥門7包括閥體10、閥芯11、進出水口12及密封圈13，在工裝法蘭6上開有通孔9，通孔9為機殼進行水壓試驗時的進水口，通孔9內壁的上段為光孔，光孔下方的一段制有內螺紋；閥體10為內部中空結構，閥體10的一端設有止口，該止口至閥體1一端端面的部分設有與工裝法蘭6上的通孔9的內螺紋連線的外螺紋，另一端與閥芯11螺紋連線；閥體10一端的止口端面與通孔9的法蘭端面抵接、並通過閥體10一端外表面的止口與工裝法蘭6定位，閥體10通過外螺紋與工裝法蘭6螺紋連線。閥體10內部也開有通孔，在閥體10的內壁上設有止口，該止口下方的閥體內壁設有內螺紋；在閥體10上設有進出水口12，該進出水口12沿徑向設定在閥體10上，一端與閥體10相連通，另一端通過水管與水源相連。閥芯11的軸向截面為倒“T”形，倒“T”形閥芯11的外徑設有螺紋、與閥體10螺紋連線，倒“T”形閥芯11的止口斷面在閥芯堵住進出水口的狀態與閥體10的另一端抵接；在閥芯11倒“T”形螺紋外徑的頂端設有密封圈13，閥芯11通過密封圈13與閥體10密封連線。

在一個工裝法蘭6上還鑽有螺紋孔、用於與排氣管3螺紋連線，排氣管3的底端與工裝法蘭6螺紋連線，排氣管3的頂端位於上機殼1與下機殼2形成的腹腔，並在排氣管3的頂端連線有膠管16，該膠管16與排氣管3的高度高於所述腹腔的頂部，膠管16彎曲地頂在腹腔頂部，且膠管16的排氣口向下傾斜；在上機殼1與下機殼2之間安裝有密封區14及試壓工裝15，試壓殼體放置於兩方箱8之間。

《大型離心壓縮機試壓殼體及其試壓方法》的試壓方法為：

百萬噸乙稀機殼由上機殼1及下機殼2組成，機殼長4890毫米、寬4400毫米、高4980毫米，上機殼1重43.240噸，下機殼重50.310噸，總重量93.550噸；機殼自重已經超過了車間天車吊裝噸位，再加上試壓過程中加上的水、工裝、把合螺栓等重量，已經超過了120噸，而定子車是的天車最大起重能力僅75噸。

該方法採取上、下機殼分吊、分裝，在進、出風口上把合工裝法蘭後，進、出風口朝下，不需要吊裝翻轉上機殼即可進行水壓試驗，解決了機殼超出天車噸位的問題。具體方法為：

用兩個長3000毫米、寬800毫米、高1000毫米的方箱8，測量好機殼進、出風口的尺寸，兩個方箱之間的距離保證工裝法蘭6上的高壓閥門7及與排氣管3連線的螺孔能夠留出，以便於操作人員在兩個方箱之間進行操作，把方箱擺放在試壓場地內。

將下機殼2翻轉180°，進風口4及出風口5朝上，由天車吊到地坑內，在下機殼2的進風口4及出風口5上分別安裝工裝法蘭6，在工裝法蘭6安裝前需要在工裝法蘭6端面上鑽通孔9及Z1″的螺紋孔；再在工裝法蘭6的通孔9上安裝高壓閥門7，把下機殼2翻轉180°復位並安裝好密封區14及試壓工裝15，再將下機殼2吊到試壓場地內已經擺好的方箱8上；在下機殼2的一個工裝法蘭6上的螺紋孔安裝排氣管3，排氣管3頂端距腹腔頂部300～600毫米（該實施例為500毫米）時，在排氣管3頂端接上膠管16，使排氣管3與膠管16的高度高出腹腔頂部40～60毫米（該實施例為50毫米），上機殼1在下落時膠管16彎曲頂在腹腔頂部，膠管16的排氣口傾斜，不至於被堵上；最後，吊裝上機殼1，把合上機殼1與下機殼2中分面螺栓；旋轉閥芯11使其退到進出水口12的下面（如圖3所示），將進出水口12的另一端接上水管注水，利用自來水自身壓力，水經進出水口12流入閥體10內、最終由通孔9流入機殼內；隨著機殼內水位升高，氣體通過排氣管排出機殼，直至水滿後排氣管3的底端出水，表明注水完成，用螺塞將排氣管3的底端堵死；旋轉閥芯11，使閥芯11向上移動、關閉進出水口12，可以試壓。經30分鐘保壓後，檢查後確認試壓合格；把水管領入下水井中，將閥芯11退到進出水口12的下面，高壓閥門再次開啟、進行排水，試壓結束。

使用該方法進行的機殼水壓試驗壓力為68千克，經30分鐘保壓後，檢查確認試壓合格。

《大型離心壓縮機試壓殼體及其試壓方法》高壓閥門的閥體、閥芯材料可用45鋼製作，密封圈的材料可為尼龍。

如下表所示：

序號	試壓壓力	閥體	密封墊	保壓30分鐘	檢驗
1	60千克	良好	橡膠墊破碎	不合格	不合格
2	250千克	良好	尼龍墊良好	良好	合格

機殼水壓試驗設計要求68千克，高壓閥門試驗壓力250千克強度超過水壓試驗3.6倍，確認高壓閥門可以使用。

榮譽表彰

2016年12月7日，《大型離心壓縮機試壓殼體及其試壓方法》獲得第十八屆中國專利優秀獎。