0 引言

大型离心压缩机水压试验主要是针对离心压缩机机壳，检验机壳的整体焊接或铸造强度、精加工后的整体精度以及机壳的密封性。水压试验区如图1所示，在压缩机机壳的腹腔和两端密封区内进行，其中I区为机壳腹腔，II区为机壳密封区。根据国家机械行业标准JB/T 6443—2006要求，水压试验压力值将控制在机壳工作压力的1.5倍或以上。目前大型水平剖分式离心压缩机，上下机壳重量接近百吨，整体水压试验时，需要进行工装工具的装配把合、密封处理等一系列操作，这对水压试验增加很大的难。尤其在用户现场，整体水压试验条件更无法满足。

某大型离心压缩机机壳在用户现场由于吊装失误造成密封区平衡气管严重损坏，对平衡气管重新投料焊接后依据相关技术文件，需要对机壳进行整体水压试验。机壳整体重量在120 t以上，由于现场无工装、无整体翻转吊装设备、更无水压试验场地及工装，现场无法进行整体试压，若要整体试压只能返厂；同时，水压试验之前还需要将转子、隔板等相关部件全部拆卸，从机壳中吊出，安排安全场地进行保护等，此项工作强度巨大、步骤繁琐、费用昂贵，造成整个项目安装周期的严重受阻［1］。

1 机壳整体试压方案

整体水压试验需要试压工装，试压工装位于两端密封区，如图2所示。水压试验工装安装方法为，首先将上机壳吊离，保护加工表面，将两端密封区工装安装在下机壳两端密封区内，工装处于松弛状态，其次下机壳安装中分面导杆螺栓及把合螺栓，清理上、下机壳中分面，同时利用导杆将上机壳缓慢落下，同时调整两端密封区内的试压工装，利用压板上的螺母调整工装的松紧度，严防磕碰，将上、下机壳落实，拆卸导杆，对齐上、下机壳装配固定销钉，调整后，把合上下机壳螺栓，最后拧紧两端密封区工装压板，安装管接头、注水管及压力表。按照国家机械行业标准JB/T 6443—2006《石油、化学和气体工业用轴流、离心压缩机及膨胀机-压缩机》要求，机壳加工后需对机壳腹腔和密封区进行水压试验，试验压力为工作压力的1.5倍，确认排水口30 min内无滴水现象后视为合格。试验合格后对焊缝处进行着色检查，清理，并对焊接处重新补涂油漆［2］。

从上述文献的分析来看，研究者对数据分析观念的关注度逐渐增加，理论与实践研究都取得了一些进展.首先，研究内容多元化，大多集中在内涵界定、案例设计、培养策略等方面.其次，研究方法呈现多种形态，比如感悟思辨法、案例分析法等方法.最后，研究人员多样化，中小学教师、高校等研究员都有涉足数据分析观念的研究.但反思目前的研究，还存在以下的一些方面值得我们进一步思考.

  

图1 水平剖分式离心压缩机机壳水压试验承压区域

  

图2 离心式压缩机试压工装

2 单独试压方案

经反复论证并结合现场条件，提出采用密封区平衡气孔单独试压的方法代替整体试压，利用“堵芯式”工装代替原有工装，堵芯材料为棒料45#钢，车削加工成固定尺寸长度，并在堵芯顶部外圆加工密封胶条槽，同时为防止试压时水压压力将堵芯蹦出，在堵芯底部设有固定板，固定板顶部开圆槽，通过固定板来固定堵芯。这样只需要将上机壳从台位上吊装下，水平放置在现场，隔板、下机壳、转子及其他部件不用拆解。本方案高效方便，大大节省拆装作业时间［3］。

2.1 密封堵芯的制作

清理上机壳内侧需要进行水压试验的相交孔，防止油污、杂物损坏密封胶绳，组装工装“堵芯”，如图3所示，1为密封堵芯，2为定位板。随后安装密封胶绳，从上机壳内侧的相交孔外侧旋转缓慢拧入，拧入深度按照相交孔深度要求执行；在安装堵芯前，相交孔内壁、堵芯外表面须涂抹润滑油脂，以防止密封胶绳损坏［4］。

2.2 定位槽板的制作

定位槽板材质为板材45#钢，两端设计有把合U型槽，中心设计有定位槽。

2.3 组装密封堵芯与定位槽板

吊离上机壳，将上机壳水平中分面朝下，水平放置在方箱上，吊、落过程要保护各已加工表面。利用“堵芯式”工装代替原有工装，堵芯材料棒料45#钢即可，车削加工成固定尺寸长度，并在堵芯顶部外圆车削出密封胶条槽。胶条槽尺寸依据GB/T 3452.3—2005执行。

另外，工作坊虽然可以为学生提供自主学习、探索创新的平台，其不仅需要从教学方法上进行探讨，还要从硬件环境上予以保证[12]：学校要为工作坊提供充足的工作空间、设备、材料和制度支持等，如：建立完善的校内专业实训室并坚持对学生开放，选聘优秀的实训教师，鼓励学生申报科研项目、实践训练项目和创新项目，做好管理工作等，保证工作坊的健康、可持续发展。

测试仪器应包括一个带有合适量程的压力表，使测试压力在整个范围的25%～75%，并且至少为0.5级的准确额定值级。根据GB/T 3683—2011《橡胶软管及软管组合件油基或水基流体使用的钢丝编制增强液压性规范》中的相关要求对软管与加压泵体进行连接［5］。

2.4 组装压力表、管接头与加压泵

火山岩则主要分布在北西侧大徽尖一带，岩性主要是毛坦厂组(J3K1m)粗安斑岩、安山岩、安山质凝灰岩等。

  

图3 工装整体示意

2.5 整体组装

检验堵芯、密封胶绳在孔中的密封状态，若密封胶绳在旋转拧入的过程中损坏则需要重新更换；堵芯拧入后需在堵芯尾部做相应支撑，可用压板和千斤顶组合支撑堵芯，防止试压时堵芯松动、蹦出［6］。单独试压整体连接如图4所示。

2.6 试验结果

经过实际测试，水压试验的压力值按照该离心压缩机机壳工作压力的1.5倍进行。试压时，压力升降缓慢，当压力升到（2～5 kg/cm2）即0.2～0.5 MPa时，停止升压，进行初步检查，无漏水或异常现象，随后逐渐达到试验压力。在试验压力下，保压30 min，未出现焊缝漏水及卸压现象，鉴定合格［7-8］。

  

图4 单独试压整体连接

3 结语

本文提出了对离心压缩机平衡气孔单独试压方法，替代以往整机水压试验，论证了单独试压的可行性，不仅满足试验检验要求，同时节省了试验时间和试验成本，验证了大型离心压缩机密封区平衡气孔单独试压方法的有效性与合理性。

参考文献

［1］佘皖宁.压缩机焊接机壳的水压试验分析与研究［D］.沈阳：东北大学，2008.

［2］韩罗峰，郭敬彬，乔社宁，等.离心压缩机水压仿真及试验研究［J］.流体机械，2014（7）：5-9.

［3］赵强，孙洋，马凤，等.离心压缩机蜗壳出口压力试验研究［J］.风机技术，2014（S1）：28-30.

［4］PARKS S E，FRANKE M E.Transient flow analysis of an aircraft refueling system［J］.Journal of Aircraft，1971（12）：1033-1036.

［5］刘冬菊，徐颖，聂万隆.离心压缩机阶梯焊接机壳水平法兰变形的控制［J］.风机技术，2008（6）：39-40.

［6］卢秉恒.机械制造技术基础［M］.3版.北京：机械工业出版社，2008.

［7］SHAWKY A M，ELBESTAWI M A.In-process Evaluation of Workpiece Geometrical Tolerances in Bar Turning［J］.International Journal of Machine Tools and Manufacture，1996（1）：33-46.

［8］马海波，钟天宇，潘丁丁.离心式氧气压缩机密封性分析［J］.机械强度，2011（5）：763-766.