【壓縮機網】工程公司總包的某個LNG項目，面臨著工期緊，任務重等困難。在以往的LNG等工程中工程公司一般采用進口BOG壓縮機。但隨著國內廠商逐步引進國外先進技術，國產BOG壓縮機已經逐步成熟，在這個大背景下，應業主和工程公司要求采用國產BOG壓縮機，這個決定對于工程公司具有劃時代意義。
BOG壓縮機的特點特性：BOG 即Boil Off Gas，是指低溫液體，如LNG（-172℃）、低溫丙烷（-40～-42℃）、低溫乙烷（0～-2℃）等在儲罐內吸收外界熱量后揮發而成的氣體。隨著儲罐內揮發氣體的增多，儲罐內壓力不斷上升，為維持儲罐壓力在允許的范圍內，一般需要把BOG壓縮再冷凝成液體或壓縮后輸出。BOG壓縮機就是用于氣體壓縮的壓縮機。一般BOG壓縮機采用無油潤滑往復式壓縮機，工作原理與普通的往復式壓縮機一樣。不同的是BOG壓縮機入口吸入的是低溫氣體，因此壓縮機的一級缸體、活塞等必須耐低溫，還要防止結冰。無油潤滑一般采用迷宮密封或特制的活塞環來實現。
本壓縮機的技術參數：
本壓縮機共3級壓縮：低溫工況 氮氣：28.016% 甲烷：16.7379% 甲烷：16.042% 一級壓縮機參數 進口最大壓力 21KPa.G 進口溫度：-157.9℃ 出口溫度：-31℃ 出口壓力：500KPa 流量：4600 kg/h。
一、質量控制過程
質量控制是在產品形成過程中各個環節采取積極有效的作業活動，其目的在于監控整個生產過程，排除質量環節中各個階段不合格的因素，從而取得良好經濟效益。質量控制體系體現了“預防為主”的思想，注重對產品質量產生、形成和實現的全過程進行控制，而不是僅僅剔除不合格品。此項目在項目組的領導下各專業團隊通力合作對BOG壓縮機從采購、設計、監造、出廠檢驗等各個方面進行卓有成效的質量控制，從而有力的保證了BOG壓縮機質量。
● 采購控制
● 設計控制
● 低溫材料控制
● 編制BOG壓縮機檢驗試驗計劃
● 派監造工程師到廠商處現場監造
● 外購件質量控制
● 機械零件的可追溯性
● 無損探傷
二、BOG壓縮機全面質量控制過程
1.BOG壓縮機的采購控制
好的開始是成功的一半，對于壓縮機的全面質量控制確認非常重要，其中短名單的確認是最為關鍵的一個環節。工程公司采購部經過市場調查和對國內廠商的反復篩選。篩選首要條件之一，首先有成功使用此類設備的經驗和良好的業績。并且在類似工況、類似操作條件下，該設備至少曾連續操作三年，并且無主要部件損毀。經過反復篩選最終有四家公司入圍，在招標之前對項目組組織工程技術專家進行市場調研，對四家入圍的廠商工廠進行實地考察，并對廠商所產壓縮機工作場地進行實地考察，并寫出考察報告。經過嚴格招投標程序，并經過技術、商務評分，最終選擇分數最高的廠商中標。
2.BOG壓縮機全面控制的難點和重點：低溫材料
上述技術條件述及此壓縮機為立式迷宮壓縮機，一級壓縮進口最低溫度：-157.9℃。如何選取材料并且最終控制BOG壓縮機質量，是控制壓縮機質量的重點和難點。
根據國家標準，球墨鑄鐵QT400，最低溫度-20℃左右，已經不能滿足此類壓縮機的一級氣缸工況要求。廠商據自己多年的工作經驗，研制開發出YDQ-196低溫鑄鐵作為一級氣缸的低溫材料（氣缸、活塞、氣缸蓋等）。項目組為保證質量，要求廠商對此材料一定要做低溫條件的機械性能、化學成分以及低溫沖擊試驗，試驗的部門必須是國家權威部門的鑒定機構。廠商在項目組的要求下，將試驗件送到國家鋼鐵材料測試中心，對低溫缸體進行了-196℃V型缺口沖擊試驗，三件試樣平均值≥20J，單件試樣≥15J的材料低溫試驗，含機械性能、低溫沖擊性能試驗等，其基本數據均滿足要求。經項目組設計部門認定：合格。這樣成功的解決了BOG壓縮機一級氣缸材料的難點和重點。
3.檢驗試驗計劃的編制
檢驗試驗計劃是對檢驗活動及其所需資源做出整體安排。檢驗試驗計劃是規范和指導檢驗工作，這在工程公司已經得到普遍的應用并取得良好效果。檢驗試驗計劃是對產品從原材料進廠到產品出廠的整個生產流程中的所有檢驗工作做出周密安排。它使檢驗工作更加規范化、科學化和標準化。
檢驗試驗計劃的編制基礎是根據廠商生產工藝規程、技術條件、生產條件以及雙方簽訂的技術協議。檢驗試驗計劃規定了檢驗要素、檢驗標準等。規定了使用量器具、各種實驗內容和試驗要求。
BOG壓縮機檢驗試驗計劃的零部件有：機身、氣缸、連桿、活塞等。特別規定了一級氣缸、一級氣缸蓋、一級氣缸、活塞、二級氣缸、三級氣缸等重要零部件的檢驗要求。使駐廠監造工程師和項目組質量工程師根據此檢驗試驗計劃能夠有效的對壓縮機生產過程進行監控。
4.設計控制:本BOG壓縮機經選擇和研究用后最終采用:3K165MG-36/0.1-5型立式迷宮壓縮機
4.1 本壓縮機技術特點:
4.1.1 技術先進性: 主要表現在以下幾方面：設計軟件、主要件結構、選料、熱處理、專利技術、系統化設計
4.1.2 本壓縮機取得國外著名廠商的生產許可證資格，設計軟件均為國外廠商的的設計軟件；設計理念均為國外廠商的設計理念
4.2 本壓縮機采用無油潤滑水冷閉式迷宮壓縮機，三列三缸二級壓縮，氣缸為立式雙作用
4.2.1 壓縮機組采用撬裝式結構，主機，潤滑油系統及電機一個撬，水站一個撬，水站空冷器一個撬，每個撬塊整體供貨。
主機及附屬設備的底撬采用高強度H型鋼，整體焊接，并帶有靜電接地耳。氣體、負荷和充氮管路均在賣方場內進行安裝和預制。所有管線均提供可靠的支撐并采用高分子聚合材料管卡固定牢固。管線進行水壓試驗及射線探傷檢驗。由于運輸條件所限，部分管路和壓縮機零部件在運輸過程中需要拆解，拆解的部分管路和壓縮機零部件由買方現場進行現場安裝，賣方負責現場指導。
4.2.2 機組應在壓縮機數據表所規定的全部工況下能有效地安全可靠地連續運行操作。
4.2.3 氣缸和曲軸箱連接由定位稍定位，保證檢修及保養精確對中。
4.2.4 壓縮機曲軸轉數為590rpm，活塞的平均速度為3.25m/s
4.2.5 壓縮機的氣缸和活塞之間、活塞桿密封填料均采用非接觸式迷宮密封；填料泄露的氣體通過導管引回一級入口緩沖分離器。
4.2.6 壓縮機設手動氣控卸荷器及固定余隙做氣量調節：設0，25%，50%。，75%，100%五檔。卸荷器在所有氣缸上的進氣閥上裝備。卸荷器為指示，給氣卸荷，手動卸荷開關安裝于就地盤上。同時，通過控制室給電磁的開關信號，實現遠程控制調節負荷的能力。
4.2.7 壓縮機設置未回調節閥，用于啟停機。
4.2.8 壓縮機活塞桿和十字接頭采用契形連接。為減少海塞桿運動時的擺動量，活塞桿導向軸承作定位導向，保證活塞桿運行時精確對中。導向軸承上方設有刮油環。導軸承做定位導向，保證活塞桿往復運行時精確對中。導向軸承上方設有刮油環。
4.2.9 曲軸軸身端軸封采用雙端面機械密封，保證機組為全封閉。
4.2.10 曲軸、連桿、活塞桿采用鍛鋼制造。
4.2.11 壓縮機十字頭本體采用鍛鋼制造。
4.3 選用材料（見表1）：
4.4 設計過程控制
壓縮機系統設計是整個壓縮機系統質量保證的前提和基礎，BOG壓縮機的輔機有：油站、水站、電機、緩沖器等。各個分系統和整個系統的設計澄清是很重要的。在和廠商簽訂完合同后，項目部要求廠商做出初步設計。從廠商的初步設計到最終設計完成，來往的設計澄清文件共有23版，足見BOG壓縮機系統的復雜性。
在壓縮機設計過程中發現，當活塞材質整體采用YDQ-196時，活塞重量較重，并已接近該機型允許使用的最大往復慣性力，會對活塞運行時的穩定性及機組運行產生不良影響，故改變材質。
具體方案將活塞設計為分體結構，由活塞外套+活塞上、下蓋組成，活塞外套仍采用技術協議中的YDQ-196材質，保證活塞和氣缸的間隙在低溫工況下變化最??；而為了減輕活塞的整體重量，故將活塞上下蓋的材質變更為鍛鋁2A12，此材料的強度及耐低溫完全可滿足本機工況使用，并且在其它項目的低溫迷宮機上廠方有成熟的使用經驗，活塞使用性能良好，機組運行穩定。
針對這種情況項目部向廠商提出質疑和澄清：
1．活塞重量較重，并已接近該機型允許使用的最大往復慣性力，會對活塞運行時的穩定性及機組運行產生不良影響。
工程公司項目部提出：兩種材質的活塞重量差多少，使用不同材質的活塞往復慣性力是多少？最大往復慣性力是多少？如采用YDQ-196可能會有哪些不良影響？遠大對于換材質這個問題是如何分析的？請盡量詳細說明。
廠方回復：目前使用的是鋁制上下蓋和YDQ-196球鐵活塞套組合結構方案，活塞重量83KG，機組往復慣性力將增加至97KN；接近本機型最大往復慣性力為110KN。由于立式迷宮壓縮機對活塞的穩定性要求極為嚴格。如穩定性差將導致活塞在往復運動中發生擺動和氣缸發生碰撞或摩擦。由于其立式結構并且整個運動部件中心位置較高，而固定點導向軸承位于活塞體下方，因此決定活塞運行穩定性的因素有以下幾點：
1.1 活塞桿直徑、剛性；
1.2 支撐點（導向軸承）在整個往復運動構件中的位置：
1.3 位于支撐點上方活塞運動零件的重量。
針對本機型活塞桿的直徑、材質，支撐點的位置都已經進行了最優設計，因此降低活塞體重量是增加穩定性的最有效方案。廠方在研制迷宮壓縮機初期進行相關測試，當活塞體重量降低，活塞擺動量明顯降低，機組穩定性更高。
對于低溫BOG壓縮機廠方有豐富的設計、使用經驗，在活塞材質選配方面主要考慮強度和耐低溫性能，由于BOG壓縮機壓力很低，鋁活塞的強度完全可以滿足，并且該材質的耐低溫性能良好，最低-269℃工況，因此設計活塞結構將活塞的上下蓋設計成鋁材完全可滿足本機工況使用。對于活塞材質，由于需保證低溫運行工況的密封要求，活塞套和缸體的頸向間隙不應有較大的變化量，故活塞套選用膨脹系數和缸體相同的YDQ材料，不能更改。
2．故該司將活塞設計為分體結構，由活塞外套+活塞上、下蓋組成，活塞外套仍采用技術協議中的YDQ-196。
工程公司項目部澄清內容：除了更換活塞材質這種方案，貴司是否還分析和比選過其它方案，例如，是否可以通過調整飛輪來平衡慣性力？建議貴司詳細分析一下，并選取出最優方案。
廠方回復：調整飛輪可以降低由往復慣性力產生的機組旋轉不均勻度，雖然也是增加機組運行穩定性的，但不能解決第一條中所講述的由活塞重量增大導致的活塞桿穩定性下降問題。
3．關于2A12
工程公司項目部澄清內容：本文件中可不具體說明，但貴司是否可以提供一下相關的使用經驗？那個項目的BOG壓縮機使用了該機型號？且活塞是鍛鋁，壓縮機的大致參數是多少？
廠方回復：
3K-165MG-20.6/0.01-3.23-18.98/3.21-17.41低溫乙烯BOG壓縮機用于中原乙烯項目；
4K-165MG-51.5/1-18.5 低溫乙烯BOG壓縮機用于山東陽煤恒通項目；
4K-300MG77/18 低溫乙烯BOG壓縮機用于惠生清潔能源項目。
4．《特種設備安全技術規范》中指出，鍛鋁2A12屬于有色金屬材料，不會產生低溫脆性并可在低溫環境中保持較好的塑性和沖擊韌性。其低溫性能良好，最低-269度，可完全滿足使用要求。
工程項目部澄清內容：除了低溫工況，貴司是否已對其它工況進行了分析，例如本壓縮機的高溫工況等。另外，規范中僅涉及設計溫度范圍為-269℃～-200℃，但并沒有明確不做低溫沖擊試驗，因此項目認為還得需要做低溫工況下的沖擊試驗。
本壓縮機技術協議數據表中列出的工況均進行考慮分析，鋁+YDQ的活塞結構仍舊適用。
關于鋁材的特性：“鋁是面心立方晶格，沒有其它同素異構體，低溫下不存在像鐵素體鋼那樣的脆性轉變” 摘自《化工壓力容器設計》化學工業出版社。
由此可見鋁在低溫工況下的應用更加安全可靠，JB/T4734-2002《鋁制焊接容器》標準中規定2A12的最低使用溫度-269℃，但沒有要求對鋁材進行低溫沖擊試驗，而且沒有標準數據來衡量鋁材低溫沖擊功數值是否合格。
綜上廠商活塞材料更改方案，后得到工程公司項目部同意。
5．外購設備質量控制
配套設備的質量控制是BOG壓縮機質量控制的重要組成部分，因為外購設備產品控制不嚴格而造成的產品故障的事件比比皆是。所以要在源頭上嚴格控制配套廠商的名單是很重要的，一般是由業內有良好聲譽的廠商和與工程公司有良好配合的廠商組成。為確保外購件產品質量，遵照ISO9000體系要求，對外購件廠商實行嚴格的質量體系審核，審核合格分包商才能準許成為本壓縮機組的分供應商。對于關鍵、重要外購設備，嚴格實行現場質量監造和見證制度，盡量將質量問題暴露在制造廠內。為壓縮機的穩定運行打下良好的基礎，如電機、水站、油站。項目組都派出了高水平的技術人員和檢查人員到這些外購設備廠家實施質量監造和現場見證。此外，還加強了外購設備進廠的驗收工作。驗收完全按照雙方簽訂的技術協議進行，對于油站做了24小時機械運轉和性能試驗。在電機在驗收時，項目部派檢驗專家到電機廠驗收，按照檢驗試驗規定，分別作了電機性能試驗、4小時機械運轉試驗。螺桿泵的出廠驗收也一樣。其它外購件如：水站、緩沖器、工藝氣止回閥、液位開關等要求配套廠商出具合格證及試驗報告。這樣外購設備質量基本得到有力的控制。
建立零件追溯制：為了防止在產品實現過程中混淆和誤用產品，更好的分析失效產品并采取糾正措施，并實現必要的產品（零件）追溯性。確保產品（零件）能追溯至其原始狀態。主要對零部件的屬性：如品名、規格、型號、來源、加工日期等進行監控.這樣可以有效的控制產品的質量。
6．監造工程師到廠商現場監造
項目部派監造師到工廠進行設備監造，對壓縮機整個生產過程進行質量、進度監控。由于此項目工期緊任務重，項目要求駐廠監造工程師每日寫監理報告，匯報進度和質量情況以便實施動態管理和對壓縮機生產過程進行監控。
監造工程師的監造工作對于本項目的壓縮機生產進度和產品質量起著重要的作用。監理工程師按照檢驗試驗計劃進行監造活動，主要內容：對機身、曲軸、連桿、氣缸體、氣缸蓋、氣缸套、氣缸座、活塞體、活塞桿、十字頭體、十字頭銷等壓縮機零部件進行化學成分分析、機械性能、外觀、尺寸等進行監造。對機身作煤油試漏（2小時內應有滲漏）、對氣缸體、氣缸蓋作水壓試驗、試驗壓力至少為設計壓力的1.5倍。上述部件的水腔試驗壓力為0.8MPA。氣缸體、氣缸蓋進行氮氣試驗，試驗壓力為設計壓力，持續30分鐘。對于無損探傷的零件有：氣缸體、連桿、機身、十字銷、活塞桿。
在監造過程中發現以下問題：
6.1 一級氣缸水壓水壓試驗不合格。（共兩臺）
分析原因：鑄造缺陷造成的。
處理措施：要求重新鑄造。
處理結果：重新鑄造的一級氣缸經水壓試驗、氣密性試驗合格。第二個氣缸在鑄造完成后，經檢查氣密性試驗不合格。第三個氣缸在做完所有試驗后，達到技術協議要求。此一級氣缸共做5個，單其中三個由于鑄造缺陷等原因報廢。
缸體的水壓試驗、氣密性試驗對BOG壓縮機質量控制是非常重要，故一定按照技術協議和檢驗試驗計劃去做。
6.2 二級汽缸表面存在嚴重鑄造缺陷，不符合AIP178要求。
處理措施：已令其重新鑄造。處理結果：鑄造合格。
6.3 機身煤油滲漏前涂油漆，導致煤油滲漏的靈敏性、可靠性受到影響，不符合AIP178 及工藝流程規定。
處理措施：要求廠方清除涂油漆，然后按工藝要求進行煤油滲漏試驗。
處理結果：按照要求整改后合格。
監造工程師在整個生產過程中起到了良好的作用，基本上控制了設備的質量。
7．BOG壓縮機性能試驗和機械運轉試驗
BOG壓縮機出廠檢驗是壓縮機設備全面質量控制的最重要的組成部分。一般要做兩方面的試驗。
7.1 機械運轉試驗
機械運轉試驗，本機空負荷機械運轉試驗，應在廠方試車臺架上運行，采用車間常規試驗系統。
7.2 試驗程序:
本機在試車臺全部安裝找正完成，經質檢部門對各部位的裝配間隙及安裝精度進行檢查驗收后，才能進行機械運轉試驗。
7.2.1 BOG壓縮機機械運轉前的準備工作。
7.2.1.1 拆除氣缸上進排氣閥。
7.2.1.2 檢查機身，氣缸內是否清潔，將其中的污垢、雜質徹底清除干凈。
7.2.1.3 檢查各連接部件，保證螺栓擰緊牢固并鎖緊。
7.2.1.4 檢查各測試儀表、儀器是否安置妥當，并調試無誤。
7.2.1.5 潤滑油系統應全部安裝完成。并符合有關規定和要求。
7.3 首臺機運行試驗時間不少于4小時，后續機運行試驗時間不少于2小時。
實測噪音：79dB(A)。
實測機身主軸承溫度，69℃
實測活塞桿摩擦部位溫度，112℃
技術協議要求：
機身主軸承溫度≤75℃，
活塞桿摩擦部位溫度≤115℃；
機組噪音≤85dB(A)。
(備注: 由于沒有負荷，所有實測數據僅作參考，最終以現場帶負荷運轉考核為準。)
以上數據為在工廠測得數據，經審核試驗數據合格。
7.4 機械運轉完成后，進行解體，并對下列零部件摩擦面的磨損情況下進行檢查，其摩擦配合表面質量良好，無劃痕、擦傷、燒傷等現象。
最終確認：BOG壓縮機滿足技術協議要求。
結論
BOG壓縮機是LNG項目中最為重要和關鍵的設備。項目組質量部努力從各方面控制BOG壓縮機系統的質量，是保證本壓縮機能夠成功的重要前提。特別是國際形勢越來越復雜，大力發展國產化是非常有意義的。此BOG壓縮機系統在經過安裝、調試后運行正常。它的成功為今后復雜設備的質量控制提供了寶貴的經驗。
來源：本站原創
BOG壓縮機的特點特性：BOG 即Boil Off Gas，是指低溫液體，如LNG（-172℃）、低溫丙烷（-40～-42℃）、低溫乙烷（0～-2℃）等在儲罐內吸收外界熱量后揮發而成的氣體。隨著儲罐內揮發氣體的增多，儲罐內壓力不斷上升，為維持儲罐壓力在允許的范圍內，一般需要把BOG壓縮再冷凝成液體或壓縮后輸出。BOG壓縮機就是用于氣體壓縮的壓縮機。一般BOG壓縮機采用無油潤滑往復式壓縮機，工作原理與普通的往復式壓縮機一樣。不同的是BOG壓縮機入口吸入的是低溫氣體，因此壓縮機的一級缸體、活塞等必須耐低溫，還要防止結冰。無油潤滑一般采用迷宮密封或特制的活塞環來實現。
本壓縮機的技術參數：
本壓縮機共3級壓縮：低溫工況 氮氣：28.016% 甲烷：16.7379% 甲烷：16.042% 一級壓縮機參數 進口最大壓力 21KPa.G 進口溫度：-157.9℃ 出口溫度：-31℃ 出口壓力：500KPa 流量：4600 kg/h。
一、質量控制過程
質量控制是在產品形成過程中各個環節采取積極有效的作業活動，其目的在于監控整個生產過程，排除質量環節中各個階段不合格的因素，從而取得良好經濟效益。質量控制體系體現了“預防為主”的思想，注重對產品質量產生、形成和實現的全過程進行控制，而不是僅僅剔除不合格品。此項目在項目組的領導下各專業團隊通力合作對BOG壓縮機從采購、設計、監造、出廠檢驗等各個方面進行卓有成效的質量控制，從而有力的保證了BOG壓縮機質量。
● 采購控制
● 設計控制
● 低溫材料控制
● 編制BOG壓縮機檢驗試驗計劃
● 派監造工程師到廠商處現場監造
● 外購件質量控制
● 機械零件的可追溯性
● 無損探傷
二、BOG壓縮機全面質量控制過程
1.BOG壓縮機的采購控制
好的開始是成功的一半，對于壓縮機的全面質量控制確認非常重要，其中短名單的確認是最為關鍵的一個環節。工程公司采購部經過市場調查和對國內廠商的反復篩選。篩選首要條件之一，首先有成功使用此類設備的經驗和良好的業績。并且在類似工況、類似操作條件下，該設備至少曾連續操作三年，并且無主要部件損毀。經過反復篩選最終有四家公司入圍，在招標之前對項目組組織工程技術專家進行市場調研，對四家入圍的廠商工廠進行實地考察，并對廠商所產壓縮機工作場地進行實地考察，并寫出考察報告。經過嚴格招投標程序，并經過技術、商務評分，最終選擇分數最高的廠商中標。
2.BOG壓縮機全面控制的難點和重點：低溫材料
上述技術條件述及此壓縮機為立式迷宮壓縮機，一級壓縮進口最低溫度：-157.9℃。如何選取材料并且最終控制BOG壓縮機質量，是控制壓縮機質量的重點和難點。
根據國家標準，球墨鑄鐵QT400，最低溫度-20℃左右，已經不能滿足此類壓縮機的一級氣缸工況要求。廠商據自己多年的工作經驗，研制開發出YDQ-196低溫鑄鐵作為一級氣缸的低溫材料（氣缸、活塞、氣缸蓋等）。項目組為保證質量，要求廠商對此材料一定要做低溫條件的機械性能、化學成分以及低溫沖擊試驗，試驗的部門必須是國家權威部門的鑒定機構。廠商在項目組的要求下，將試驗件送到國家鋼鐵材料測試中心，對低溫缸體進行了-196℃V型缺口沖擊試驗，三件試樣平均值≥20J，單件試樣≥15J的材料低溫試驗，含機械性能、低溫沖擊性能試驗等，其基本數據均滿足要求。經項目組設計部門認定：合格。這樣成功的解決了BOG壓縮機一級氣缸材料的難點和重點。
3.檢驗試驗計劃的編制
檢驗試驗計劃是對檢驗活動及其所需資源做出整體安排。檢驗試驗計劃是規范和指導檢驗工作，這在工程公司已經得到普遍的應用并取得良好效果。檢驗試驗計劃是對產品從原材料進廠到產品出廠的整個生產流程中的所有檢驗工作做出周密安排。它使檢驗工作更加規范化、科學化和標準化。
檢驗試驗計劃的編制基礎是根據廠商生產工藝規程、技術條件、生產條件以及雙方簽訂的技術協議。檢驗試驗計劃規定了檢驗要素、檢驗標準等。規定了使用量器具、各種實驗內容和試驗要求。
BOG壓縮機檢驗試驗計劃的零部件有：機身、氣缸、連桿、活塞等。特別規定了一級氣缸、一級氣缸蓋、一級氣缸、活塞、二級氣缸、三級氣缸等重要零部件的檢驗要求。使駐廠監造工程師和項目組質量工程師根據此檢驗試驗計劃能夠有效的對壓縮機生產過程進行監控。
4.設計控制:本BOG壓縮機經選擇和研究用后最終采用:3K165MG-36/0.1-5型立式迷宮壓縮機
4.1 本壓縮機技術特點:
4.1.1 技術先進性: 主要表現在以下幾方面：設計軟件、主要件結構、選料、熱處理、專利技術、系統化設計
4.1.2 本壓縮機取得國外著名廠商的生產許可證資格，設計軟件均為國外廠商的的設計軟件；設計理念均為國外廠商的設計理念
4.2 本壓縮機采用無油潤滑水冷閉式迷宮壓縮機，三列三缸二級壓縮，氣缸為立式雙作用
4.2.1 壓縮機組采用撬裝式結構，主機，潤滑油系統及電機一個撬，水站一個撬，水站空冷器一個撬，每個撬塊整體供貨。
主機及附屬設備的底撬采用高強度H型鋼，整體焊接，并帶有靜電接地耳。氣體、負荷和充氮管路均在賣方場內進行安裝和預制。所有管線均提供可靠的支撐并采用高分子聚合材料管卡固定牢固。管線進行水壓試驗及射線探傷檢驗。由于運輸條件所限，部分管路和壓縮機零部件在運輸過程中需要拆解，拆解的部分管路和壓縮機零部件由買方現場進行現場安裝，賣方負責現場指導。
4.2.2 機組應在壓縮機數據表所規定的全部工況下能有效地安全可靠地連續運行操作。
4.2.3 氣缸和曲軸箱連接由定位稍定位，保證檢修及保養精確對中。
4.2.4 壓縮機曲軸轉數為590rpm，活塞的平均速度為3.25m/s
4.2.5 壓縮機的氣缸和活塞之間、活塞桿密封填料均采用非接觸式迷宮密封；填料泄露的氣體通過導管引回一級入口緩沖分離器。
4.2.6 壓縮機設手動氣控卸荷器及固定余隙做氣量調節：設0，25%，50%。，75%，100%五檔。卸荷器在所有氣缸上的進氣閥上裝備。卸荷器為指示，給氣卸荷，手動卸荷開關安裝于就地盤上。同時，通過控制室給電磁的開關信號，實現遠程控制調節負荷的能力。
4.2.7 壓縮機設置未回調節閥，用于啟停機。
4.2.8 壓縮機活塞桿和十字接頭采用契形連接。為減少海塞桿運動時的擺動量，活塞桿導向軸承作定位導向，保證活塞桿運行時精確對中。導向軸承上方設有刮油環。導軸承做定位導向，保證活塞桿往復運行時精確對中。導向軸承上方設有刮油環。
4.2.9 曲軸軸身端軸封采用雙端面機械密封，保證機組為全封閉。
4.2.10 曲軸、連桿、活塞桿采用鍛鋼制造。
4.2.11 壓縮機十字頭本體采用鍛鋼制造。
4.3 選用材料（見表1）：
4.4 設計過程控制
壓縮機系統設計是整個壓縮機系統質量保證的前提和基礎，BOG壓縮機的輔機有：油站、水站、電機、緩沖器等。各個分系統和整個系統的設計澄清是很重要的。在和廠商簽訂完合同后，項目部要求廠商做出初步設計。從廠商的初步設計到最終設計完成，來往的設計澄清文件共有23版，足見BOG壓縮機系統的復雜性。
在壓縮機設計過程中發現，當活塞材質整體采用YDQ-196時，活塞重量較重，并已接近該機型允許使用的最大往復慣性力，會對活塞運行時的穩定性及機組運行產生不良影響，故改變材質。
具體方案將活塞設計為分體結構，由活塞外套+活塞上、下蓋組成，活塞外套仍采用技術協議中的YDQ-196材質，保證活塞和氣缸的間隙在低溫工況下變化最??；而為了減輕活塞的整體重量，故將活塞上下蓋的材質變更為鍛鋁2A12，此材料的強度及耐低溫完全可滿足本機工況使用，并且在其它項目的低溫迷宮機上廠方有成熟的使用經驗，活塞使用性能良好，機組運行穩定。
針對這種情況項目部向廠商提出質疑和澄清：
1．活塞重量較重，并已接近該機型允許使用的最大往復慣性力，會對活塞運行時的穩定性及機組運行產生不良影響。
工程公司項目部提出：兩種材質的活塞重量差多少，使用不同材質的活塞往復慣性力是多少？最大往復慣性力是多少？如采用YDQ-196可能會有哪些不良影響？遠大對于換材質這個問題是如何分析的？請盡量詳細說明。
廠方回復：目前使用的是鋁制上下蓋和YDQ-196球鐵活塞套組合結構方案，活塞重量83KG，機組往復慣性力將增加至97KN；接近本機型最大往復慣性力為110KN。由于立式迷宮壓縮機對活塞的穩定性要求極為嚴格。如穩定性差將導致活塞在往復運動中發生擺動和氣缸發生碰撞或摩擦。由于其立式結構并且整個運動部件中心位置較高，而固定點導向軸承位于活塞體下方，因此決定活塞運行穩定性的因素有以下幾點：
1.1 活塞桿直徑、剛性；
1.2 支撐點（導向軸承）在整個往復運動構件中的位置：
1.3 位于支撐點上方活塞運動零件的重量。
針對本機型活塞桿的直徑、材質，支撐點的位置都已經進行了最優設計，因此降低活塞體重量是增加穩定性的最有效方案。廠方在研制迷宮壓縮機初期進行相關測試，當活塞體重量降低，活塞擺動量明顯降低，機組穩定性更高。
對于低溫BOG壓縮機廠方有豐富的設計、使用經驗，在活塞材質選配方面主要考慮強度和耐低溫性能，由于BOG壓縮機壓力很低，鋁活塞的強度完全可以滿足，并且該材質的耐低溫性能良好，最低-269℃工況，因此設計活塞結構將活塞的上下蓋設計成鋁材完全可滿足本機工況使用。對于活塞材質，由于需保證低溫運行工況的密封要求，活塞套和缸體的頸向間隙不應有較大的變化量，故活塞套選用膨脹系數和缸體相同的YDQ材料，不能更改。
2．故該司將活塞設計為分體結構，由活塞外套+活塞上、下蓋組成，活塞外套仍采用技術協議中的YDQ-196。
工程公司項目部澄清內容：除了更換活塞材質這種方案，貴司是否還分析和比選過其它方案，例如，是否可以通過調整飛輪來平衡慣性力？建議貴司詳細分析一下，并選取出最優方案。
廠方回復：調整飛輪可以降低由往復慣性力產生的機組旋轉不均勻度，雖然也是增加機組運行穩定性的，但不能解決第一條中所講述的由活塞重量增大導致的活塞桿穩定性下降問題。
3．關于2A12
工程公司項目部澄清內容：本文件中可不具體說明，但貴司是否可以提供一下相關的使用經驗？那個項目的BOG壓縮機使用了該機型號？且活塞是鍛鋁，壓縮機的大致參數是多少？
廠方回復：
3K-165MG-20.6/0.01-3.23-18.98/3.21-17.41低溫乙烯BOG壓縮機用于中原乙烯項目；
4K-165MG-51.5/1-18.5 低溫乙烯BOG壓縮機用于山東陽煤恒通項目；
4K-300MG77/18 低溫乙烯BOG壓縮機用于惠生清潔能源項目。
4．《特種設備安全技術規范》中指出，鍛鋁2A12屬于有色金屬材料，不會產生低溫脆性并可在低溫環境中保持較好的塑性和沖擊韌性。其低溫性能良好，最低-269度，可完全滿足使用要求。
工程項目部澄清內容：除了低溫工況，貴司是否已對其它工況進行了分析，例如本壓縮機的高溫工況等。另外，規范中僅涉及設計溫度范圍為-269℃～-200℃，但并沒有明確不做低溫沖擊試驗，因此項目認為還得需要做低溫工況下的沖擊試驗。
本壓縮機技術協議數據表中列出的工況均進行考慮分析，鋁+YDQ的活塞結構仍舊適用。
關于鋁材的特性：“鋁是面心立方晶格，沒有其它同素異構體，低溫下不存在像鐵素體鋼那樣的脆性轉變” 摘自《化工壓力容器設計》化學工業出版社。
由此可見鋁在低溫工況下的應用更加安全可靠，JB/T4734-2002《鋁制焊接容器》標準中規定2A12的最低使用溫度-269℃，但沒有要求對鋁材進行低溫沖擊試驗，而且沒有標準數據來衡量鋁材低溫沖擊功數值是否合格。
綜上廠商活塞材料更改方案，后得到工程公司項目部同意。
5．外購設備質量控制
配套設備的質量控制是BOG壓縮機質量控制的重要組成部分，因為外購設備產品控制不嚴格而造成的產品故障的事件比比皆是。所以要在源頭上嚴格控制配套廠商的名單是很重要的，一般是由業內有良好聲譽的廠商和與工程公司有良好配合的廠商組成。為確保外購件產品質量，遵照ISO9000體系要求，對外購件廠商實行嚴格的質量體系審核，審核合格分包商才能準許成為本壓縮機組的分供應商。對于關鍵、重要外購設備，嚴格實行現場質量監造和見證制度，盡量將質量問題暴露在制造廠內。為壓縮機的穩定運行打下良好的基礎，如電機、水站、油站。項目組都派出了高水平的技術人員和檢查人員到這些外購設備廠家實施質量監造和現場見證。此外，還加強了外購設備進廠的驗收工作。驗收完全按照雙方簽訂的技術協議進行，對于油站做了24小時機械運轉和性能試驗。在電機在驗收時，項目部派檢驗專家到電機廠驗收，按照檢驗試驗規定，分別作了電機性能試驗、4小時機械運轉試驗。螺桿泵的出廠驗收也一樣。其它外購件如：水站、緩沖器、工藝氣止回閥、液位開關等要求配套廠商出具合格證及試驗報告。這樣外購設備質量基本得到有力的控制。
建立零件追溯制：為了防止在產品實現過程中混淆和誤用產品，更好的分析失效產品并采取糾正措施，并實現必要的產品（零件）追溯性。確保產品（零件）能追溯至其原始狀態。主要對零部件的屬性：如品名、規格、型號、來源、加工日期等進行監控.這樣可以有效的控制產品的質量。
6．監造工程師到廠商現場監造
項目部派監造師到工廠進行設備監造，對壓縮機整個生產過程進行質量、進度監控。由于此項目工期緊任務重，項目要求駐廠監造工程師每日寫監理報告，匯報進度和質量情況以便實施動態管理和對壓縮機生產過程進行監控。
監造工程師的監造工作對于本項目的壓縮機生產進度和產品質量起著重要的作用。監理工程師按照檢驗試驗計劃進行監造活動，主要內容：對機身、曲軸、連桿、氣缸體、氣缸蓋、氣缸套、氣缸座、活塞體、活塞桿、十字頭體、十字頭銷等壓縮機零部件進行化學成分分析、機械性能、外觀、尺寸等進行監造。對機身作煤油試漏（2小時內應有滲漏）、對氣缸體、氣缸蓋作水壓試驗、試驗壓力至少為設計壓力的1.5倍。上述部件的水腔試驗壓力為0.8MPA。氣缸體、氣缸蓋進行氮氣試驗，試驗壓力為設計壓力，持續30分鐘。對于無損探傷的零件有：氣缸體、連桿、機身、十字銷、活塞桿。
在監造過程中發現以下問題：
6.1 一級氣缸水壓水壓試驗不合格。（共兩臺）
分析原因：鑄造缺陷造成的。
處理措施：要求重新鑄造。
處理結果：重新鑄造的一級氣缸經水壓試驗、氣密性試驗合格。第二個氣缸在鑄造完成后，經檢查氣密性試驗不合格。第三個氣缸在做完所有試驗后，達到技術協議要求。此一級氣缸共做5個，單其中三個由于鑄造缺陷等原因報廢。
缸體的水壓試驗、氣密性試驗對BOG壓縮機質量控制是非常重要，故一定按照技術協議和檢驗試驗計劃去做。
6.2 二級汽缸表面存在嚴重鑄造缺陷，不符合AIP178要求。
處理措施：已令其重新鑄造。處理結果：鑄造合格。
6.3 機身煤油滲漏前涂油漆，導致煤油滲漏的靈敏性、可靠性受到影響，不符合AIP178 及工藝流程規定。
處理措施：要求廠方清除涂油漆，然后按工藝要求進行煤油滲漏試驗。
處理結果：按照要求整改后合格。
監造工程師在整個生產過程中起到了良好的作用，基本上控制了設備的質量。
7．BOG壓縮機性能試驗和機械運轉試驗
BOG壓縮機出廠檢驗是壓縮機設備全面質量控制的最重要的組成部分。一般要做兩方面的試驗。
7.1 機械運轉試驗
機械運轉試驗，本機空負荷機械運轉試驗，應在廠方試車臺架上運行，采用車間常規試驗系統。
7.2 試驗程序:
本機在試車臺全部安裝找正完成，經質檢部門對各部位的裝配間隙及安裝精度進行檢查驗收后，才能進行機械運轉試驗。
7.2.1 BOG壓縮機機械運轉前的準備工作。
7.2.1.1 拆除氣缸上進排氣閥。
7.2.1.2 檢查機身，氣缸內是否清潔，將其中的污垢、雜質徹底清除干凈。
7.2.1.3 檢查各連接部件，保證螺栓擰緊牢固并鎖緊。
7.2.1.4 檢查各測試儀表、儀器是否安置妥當，并調試無誤。
7.2.1.5 潤滑油系統應全部安裝完成。并符合有關規定和要求。
7.3 首臺機運行試驗時間不少于4小時，后續機運行試驗時間不少于2小時。
實測噪音：79dB(A)。
實測機身主軸承溫度，69℃
實測活塞桿摩擦部位溫度，112℃
技術協議要求：
機身主軸承溫度≤75℃，
活塞桿摩擦部位溫度≤115℃；
機組噪音≤85dB(A)。
(備注: 由于沒有負荷，所有實測數據僅作參考，最終以現場帶負荷運轉考核為準。)
以上數據為在工廠測得數據，經審核試驗數據合格。
7.4 機械運轉完成后，進行解體，并對下列零部件摩擦面的磨損情況下進行檢查，其摩擦配合表面質量良好，無劃痕、擦傷、燒傷等現象。
最終確認：BOG壓縮機滿足技術協議要求。
結論
BOG壓縮機是LNG項目中最為重要和關鍵的設備。項目組質量部努力從各方面控制BOG壓縮機系統的質量，是保證本壓縮機能夠成功的重要前提。特別是國際形勢越來越復雜，大力發展國產化是非常有意義的。此BOG壓縮機系統在經過安裝、調試后運行正常。它的成功為今后復雜設備的質量控制提供了寶貴的經驗。
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