江鉆股份武漢壓縮機(jī)分公司 試壓間改造方案

一、基本情況 1、改造背景 江鉆股份武漢壓縮機(jī)分公司是從事石油機(jī)械制造的專業(yè)機(jī)廠，主要從事RDS天然氣壓縮機(jī)系列、CNG汽車加氣站用壓縮機(jī)系列、FB小型壓縮機(jī)系列等產(chǎn)品的研發(fā)、制造、銷售和技術(shù)服務(wù)工作。按照標(biāo)準(zhǔn)QJJ.J84-2009《RDS壓縮機(jī)檢驗規(guī)程》第4.2、4.3條規(guī)定，壓縮機(jī)的承壓件，如氣缸、填料腔等以及壓縮機(jī)的全部管線均需要進(jìn)行試壓，這些工件的試壓需要在試壓車間進(jìn)行。根據(jù)工藝規(guī)范要求，壓縮機(jī)產(chǎn)品承壓件都需要進(jìn)行水壓/氣密試驗，現(xiàn)今試驗壓力在1—47.5Mpa?，F(xiàn)有的試壓間廠房簡陋，存在較大的安全隱患，且施壓設(shè)備老舊，產(chǎn)能也跟不上生產(chǎn)需要。為了消除潛在的安全隱患，適應(yīng)以后的生產(chǎn)經(jīng)營形勢，必須對現(xiàn)有的試壓間進(jìn)行升級改造。 2、試壓情況簡介 （1）試壓產(chǎn)品種類繁多，氣缸、余隙缸、機(jī)體、填料、活塞、缸頭、管線等試壓件。每種試壓件都有多種型號，如RDS系列的氣缸型號就有30多種，且隨著研發(fā)，數(shù)目還在增加。管線更是沒有規(guī)則，最長的達(dá)11.7m。 （2）由試壓產(chǎn)品種類決定試驗壓力，一般壓力范圍1-37.5Mpa，最高壓力75Mpa。 3、試壓件的現(xiàn)狀簡介 （1）試壓間有試壓區(qū)兩處（如圖所示）：

（2）試壓間設(shè)備有三套手動水壓試驗泵及管路，一套水壓氣密性試驗裝置。三套試壓泵都是單線程，最多只能同時試驗3個試壓件，最高試驗壓力為50Mpa。氣密性試驗裝置是億威仕的水壓氣密性試驗臺，最高試驗壓力50Mpa。

（3）試壓工作流程是從加工車間剛加工好的承壓件如氣缸，機(jī)體，缸頭等，需要從加工車間運(yùn)送到氣缸試壓區(qū)進(jìn)行試壓，試壓完畢后再原路運(yùn)回到加工車間附近的主機(jī)班進(jìn)行裝配工序，若是氣缸試壓完后，還需運(yùn)到水池處進(jìn)行氣密性試驗，再運(yùn)送到主機(jī)班進(jìn)行裝配。已完成對接的管線和緩沖罐等工件則會從總裝車間運(yùn)送進(jìn)來，工件被送到管線試壓區(qū)進(jìn)行試壓，試壓完后原路返回送入總裝車間。 二、改進(jìn)的必要性 1、安全隱患

（1）敞開式作業(yè)

由于試壓間空間有限，一些較大、較長或形狀不規(guī)則的管線，大型的緩沖罐等，無法在圍墻內(nèi)進(jìn)行試壓，只能在圍墻之外的空地上及旁邊的過道上進(jìn)行，雖然有隔離帶隔離警示，但無法有效隔離無關(guān)人員誤入作業(yè)區(qū)。

（2）四周防護(hù)設(shè)施不可靠  

試壓間的圍墻高1.2米，厚度只有150mm，周圍的廠房有玻璃窗，雖然能夠起一定的阻擋作用，但是卻也存在著工件飛出到圍墻外的風(fēng)險，且墻壁強(qiáng)度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠；另外，圍墻是敞開式的，沒有一個能夠開關(guān)的門，這樣試壓的時候，無法阻止人員進(jìn)入試壓間。

（3）試壓區(qū)空間太小，試壓區(qū)和試壓操作區(qū)未進(jìn)行有效隔離

試壓間圍墻內(nèi)的尺寸為5m×12m和6m×12m。里面放置有兩臺試壓泵、放置工具及試壓用的螺栓、密封圈等的工具箱，其余的空間用來對氣缸、活塞等加工件的試壓，以及對一些小型短管線進(jìn)行試驗。而一些較大較長或形狀不規(guī)則的管線、以及大型的緩沖罐等，卻無法在圍墻內(nèi)進(jìn)行試壓，只能在圍墻之外的空地上及旁邊的過道上進(jìn)行，這樣在試壓的時候，旁邊人來人往非常不安全。同一個試壓區(qū)內(nèi)，常常一個工件在進(jìn)行試壓的同時進(jìn)行其他試壓件的準(zhǔn)備或拆卸。

（4）打磨區(qū)緊挨試壓區(qū)

打磨區(qū)與試壓區(qū)相鄰（如圖示），未進(jìn)行有效的隔離，若試壓出現(xiàn)故障，將會危及人身安全。

（5）試壓過程操作復(fù)雜，全憑人工操作。

施壓設(shè)備完全靠人工手動控制，且壓力表等儀器也在試壓設(shè)備上。施壓過程中的所有步驟，如升壓、持壓、卸壓、從試壓設(shè)備上讀取數(shù)據(jù)（試壓壓力一般為1—37.5Mpa）等都必須人工在旁邊進(jìn)行操作，無法做到人機(jī)分離，存在著很大的安全隱患。

2、產(chǎn)能低下

理想工況下單臺機(jī)組需要滿足的生產(chǎn)要求（以四列機(jī)組為例）

分析：一年按250個工作日，產(chǎn)量100臺機(jī)組來算，每個試壓泵每天需工作的時間為：48（單臺機(jī)組耗時）×100（年產(chǎn)量）÷250（工作日） ÷3（試壓泵臺數(shù)）=6.4（h）由于試壓的操作人員有限，不可能三臺試驗泵同時工作，因此產(chǎn)能不夠。

（1）設(shè)備落后

每臺試壓泵都是單線程，同時最多只能對3件試壓間進(jìn)行試壓，效率低；試壓泵試驗最高壓力為50Mpa，不能滿足發(fā)展要求（地庫壓縮機(jī)最大實驗壓力達(dá)到75MPa）

（2）控制系統(tǒng)落后——人工控制

試壓過程中所有的操作包括對時間的掌握都是人工控制，作業(yè)效率低；實驗數(shù)據(jù)都是人工記錄，這樣不僅會存在較大的誤差，不便進(jìn)行電腦儲存和分析，試驗情況不能有效追溯。

3、其他問題 （1）氣密性試驗水池沒有封閉，完全開放，周圍只有1.2m高的圍墻，在氣缸進(jìn)行氣密性試驗操作和檢測時，工人必須靠近水池，有很大的安全隱患。 （2）試在做氣密性試驗時，天車必須一直吊著工件直到試驗結(jié)束，影響天車進(jìn)行其它的工作。

三、計劃實施方案

根據(jù)試壓間存在的這些問題，我們多次去四機(jī)廠進(jìn)行調(diào)研，結(jié)合分公司的實際情況，制定了初步的改造方案。建造滿足GB50484-2008《石油化工建設(shè)工程施工安全技術(shù)規(guī)范》

1、對試壓間重新布置

改造前后對比：

（1）擴(kuò)大試壓區(qū)空間

解決了敞開式作業(yè)的安全隱患問題，改造后試壓區(qū)尺寸15m×8.5m，15m×11m（原為5m×12m，7m×15m）。所有的工件均能在此試壓間進(jìn)行試壓。如圖所示，完全阻止無關(guān)人員進(jìn)入試壓間，并且較大較長或形狀不規(guī)則的管線、大型的緩沖罐等也可以在圍墻內(nèi)進(jìn)行試壓。

（2）對圍墻的改造，有效提升安全系數(shù)。

改造后試壓間圍墻高3m（不影響天車運(yùn)行），相比于改造前試壓間1.2米高的圍墻，大大提升了安全系數(shù)；小型的試壓間都要封頂，全封閉建造。充分考慮現(xiàn)在以及將來的試壓情況，計算出試壓間墻壁能承受的強(qiáng)度，從而設(shè)計墻壁的結(jié)構(gòu)以及厚度，滿足試壓安全性能要求。

（3）設(shè)置4個單獨的試壓間

每個試壓間單獨分開，與其他試壓間完全隔離，消除了安全隱患。當(dāng)一個試壓室在進(jìn)行試壓的時候不會影響其他試壓室試壓件的準(zhǔn)備或拆卸，件工件可以同時進(jìn)行試壓，提升了作業(yè)效率。

（4）單獨設(shè)置一個高壓區(qū)。

     有些試壓工件需要很高的試驗壓力，因此針對50Mpa以上的試壓工件單獨建造一個高壓區(qū)，高壓區(qū)全封閉建造，并且試壓間墻壁能夠滿足防爆要求，消除了安全隱患。

（5）每個試壓室都配置防爆門

根據(jù)試壓間試驗壓力等級分別給每個試壓室配置防爆門，防爆等級滿足GB3836《防爆標(biāo)準(zhǔn)》，防爆門跟試壓系統(tǒng)連鎖控制，若防爆門沒有關(guān)閉，工件將無法進(jìn)行試壓。防爆門有警示燈，在試壓過程中警示燈開啟防止無關(guān)人員靠近，消除了安全隱患。

（6）放置軌道平車

     因防爆門都有上方橫梁，天車無法將工件吊進(jìn)試壓區(qū)，因此只能用軌道平車進(jìn)行運(yùn)送，小型的試壓室也配有小型的平車，平車可與工件一起推進(jìn)試壓室，一起進(jìn)行試壓，方便工件轉(zhuǎn)移

2、選用先進(jìn)的自動控制系統(tǒng)和設(shè)備

（1）選用先進(jìn)的自動控制系統(tǒng)

    計算機(jī)自動控制，所有試驗設(shè)定都可在自動控制臺完成，實現(xiàn)全方位試壓的無人現(xiàn)場；實行大門與試壓系統(tǒng)連鎖控制，門上設(shè)置警示燈，防止人員誤入；系統(tǒng)內(nèi)置安全閥，當(dāng)發(fā)生緊急情況可立即執(zhí)行停機(jī)并報告錯誤，消除安全隱患

    提前制定多種試壓方案編程輸入電腦，隨用隨??；能實時顯示試壓系統(tǒng)壓力讀數(shù)，計算機(jī)能自動生成壓力時間曲線，數(shù)據(jù)儲存，可打印報告，提升作業(yè)效率和準(zhǔn)確性。

（2）安裝先進(jìn)的監(jiān)控系統(tǒng)

里面安裝監(jiān)控設(shè)備，視頻監(jiān)控系統(tǒng)由自動變焦攝像機(jī)，數(shù)字硬盤錄像機(jī)，監(jiān)控顯示器現(xiàn)場語言監(jiān)聽及廣播系統(tǒng)組成。自動變焦攝像機(jī)可拉近觀察，并能上下左右轉(zhuǎn)動，數(shù)量和位置要確保從控制室內(nèi)可以監(jiān)控到試壓間的一切情況，特別是施壓管線以及氣密性試驗的水面。視頻畫面在監(jiān)控顯示屏上實時顯示，硬盤錄像機(jī)能將視頻自動儲存，方便對試驗情況進(jìn)行追溯。滿足GB50198-94《民用閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

（3）配備3臺自動控制試壓設(shè)備

每臺試壓設(shè)備支持多線程控制試壓，能以不同的試壓壓力同時試壓管線、氣缸、填料等試壓件（原來為單線程試壓）；每臺試壓設(shè)備最高壓力為150Mpa（原來為50Mpa），保證發(fā)展要求。按國家標(biāo)準(zhǔn)GB50184-2011《工業(yè)金屬管道工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》規(guī)定，承受內(nèi)壓的地上鋼管道及有色金屬管道試驗壓力應(yīng)為設(shè)計壓力的1.5倍，所以150Mpa的試壓壓力可以滿足耐壓100Mpa的管線，分公司現(xiàn)今承壓件要求最高耐壓壓力在50Mpa以內(nèi)，完全滿足分公司所有機(jī)組的試壓管線和其他的承壓部件，但考慮到分公司未來新機(jī)組研發(fā)會提出更高的要求最大工作壓力有必要達(dá)到150Mpa。

每臺施壓設(shè)備可進(jìn)行高低壓切換。

3、改造氣密性試壓區(qū)

（1）將原有的氣密性試驗水池填平，留出空間給管線試壓；

（2）分出一個全封閉的試壓室進(jìn)行氣密性試驗，在里面重新制作水池 ；

（3）旁邊安裝一個懸臂吊，懸吊試壓件；

（4）并在里面安裝監(jiān)控設(shè)備。

之前氣密性試驗區(qū)處于開放狀態(tài)，氣體在高壓狀態(tài)時若有泄漏是極其危險的。因此單獨建造一個氣密性試壓間，且完全封閉，墻壁能夠滿足防爆要求，里面配有監(jiān)控設(shè)備。氣密性試驗時無需任何人靠近，系統(tǒng)自動完成整個氣密性實驗過程和監(jiān)控，完全消除安全隱患。

將氣密性試驗室搬到工件試驗區(qū)，方便氣缸的轉(zhuǎn)運(yùn)。氣密性試驗室完全封閉，且滿足防爆要求，所以在氣密性試驗的同時不會影響其他試驗室的工件準(zhǔn)備。

四、實施標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范

API618-1995《用于石油、化學(xué)和天然氣工業(yè)的往復(fù)式壓縮機(jī)》

API 11P-1989《油田用成套往復(fù)式壓縮機(jī)》

QJJ.J84-2009《RDS壓縮機(jī)檢驗規(guī)程》

GB50184-2011《工業(yè)金屬管道工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》

GB150-1998《鋼制壓力容器》

GB50484-2008《石油化工建設(shè)工程施工安全技術(shù)規(guī)范》

GB3836《防爆標(biāo)準(zhǔn)》

SH3533-2003《石油化工給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》

API 6A、GB/T22513-2008《井口裝置和采油樹規(guī)范》

公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及公安部對安全防范工程管理要求

GB50198-94《民用閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

GB50236《現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工與驗收規(guī)范》

OHSAS18000《職業(yè)安全健康管理體系》

五、費(fèi)用預(yù)算

六、改進(jìn)效果預(yù)評估

1、試壓間改進(jìn)后，能滿足現(xiàn)今分公司內(nèi)所有管線及承壓部件的試壓；

2、試壓間分區(qū)，能同時對多件承壓件進(jìn)行試壓，提高了使用效率；

3、加強(qiáng)了墻壁強(qiáng)度和高度，試壓過程更加安全；

4、引進(jìn)先進(jìn)的水壓/氣密性試驗系統(tǒng)，操作過程人機(jī)分離；

5、計算機(jī)能自動生成壓力時間曲線，實時顯示，數(shù)據(jù)儲存，可打印報告，方便追溯儲存；