往復(fù)壓縮機(jī)氣管路支架布置簡(jiǎn)析

劉 冬，劉守信，韓福利，王德帥

（沈陽鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)往復(fù)機(jī)有限公司，遼寧沈陽110869）

1 引言

隨著石化行業(yè)裝置的大型化，對(duì)設(shè)備提供商保證產(chǎn)品的安全性和運(yùn)行穩(wěn)定性的要求日益嚴(yán)格。因往復(fù)壓縮機(jī)的特性所致，正常工況下往復(fù)機(jī)管線內(nèi)的氣體存在氣流脈動(dòng)；并因此產(chǎn)生激振力激發(fā)管線的振動(dòng)會(huì)危害到裝置的生產(chǎn)運(yùn)行，嚴(yán)重的還會(huì)造成生產(chǎn)事故發(fā)生。所以設(shè)計(jì)院和供貨商在設(shè)計(jì)階段就對(duì)管線振動(dòng)進(jìn)行模擬計(jì)算分析，并提出壓縮機(jī)氣管路及其支架布置的最優(yōu)方案以便最大程度地保證安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2 往復(fù)壓縮機(jī)配套容器的布置方式

往復(fù)壓縮機(jī)配套容器的布置決定了工藝氣管路的走式布置，要設(shè)計(jì)出一個(gè)優(yōu)質(zhì)的氣管路及其支架的布置方案，一定要先合理的安排好容器的布置。容器的布置大致分為兩類：

（1） 一類是以中國(guó)石化工程建設(shè)有限公司（SEI） 為代表，圍繞壓縮機(jī)布置容器，用容器的布置來縮減連接管線的長(zhǎng)度。這種布置方式的優(yōu)點(diǎn)在于能節(jié)約管線降低經(jīng)濟(jì)成本，且有利于削減管線的振動(dòng)（例：中國(guó)石油四川石化航煤改造裝置新氫壓縮機(jī)4M125-57.8/19.75-160.61-BX）。

（2） 另一類是以中石化洛陽工程有限公司（LPEC）為代表，遠(yuǎn)離壓縮機(jī)在廠房外布置冷卻器和分離器等容器，氣管線從壓縮機(jī)緩沖器出來快速降低到地面，沿地面走向廠房外的容器。這種布置方式的優(yōu)點(diǎn)在于會(huì)讓管線及支架管墩顯得非常整齊，便于日常操作和維護(hù)，且有利于控制地面管線的振動(dòng)（例：浙江石油化工有限公司400萬t/a蠟油加氫裂化裝置新氫壓縮機(jī)組4M125-41/46.72-171.16-BX）。

排氣緩沖器至冷卻器之間的管線和分離器至進(jìn)氣緩沖器之間的管線最好X、Y、Z三向都可以增減。這樣布置的優(yōu)點(diǎn)為便于容器間的管線安裝，即便容器基礎(chǔ)有所偏差也可以通過管系的變化來矯正，且有利于增加管線的柔性從而起到熱漲補(bǔ)償?shù)淖饔?。因?yàn)槔鋮s器基礎(chǔ)和分離器基礎(chǔ)容易對(duì)齊安準(zhǔn)，所以冷卻器至分離器之間的管線X、Y、Z三向不必都能移動(dòng)；這樣布置的優(yōu)點(diǎn)在于能夠簡(jiǎn)化管線，減少產(chǎn)生的激振點(diǎn)，從而起到降低管段振動(dòng)的作用。以茂名天源石化10萬t/a丙烯項(xiàng)目新氫壓縮機(jī)4M25（89） 的容器布置為例，容器和容器間的管線X、Y、Z三向都可以來增減，見圖1。

3 往復(fù)壓縮機(jī)氣管路支架的布置空間

往復(fù)壓縮機(jī)的支架布置主要根據(jù)于管線的走向和高度，管路上的閥組，以及管路周邊的障礙物。往復(fù)壓縮機(jī)的支架的布置要注意以下幾個(gè)方面：

（1） 進(jìn)排氣管線盡量避免上下垂直重疊，這樣布置的優(yōu)點(diǎn)在于利于對(duì)上方進(jìn)氣管線進(jìn)行支架支撐，和二段管線支架支撐的各自獨(dú)立生根；

圖1 茂名天源石化4M25（89） 的容器布置

（2） 氣管線在盡可量低的高度上布置，這樣布置的優(yōu)點(diǎn)在于方便做支架的支撐，對(duì)管線的振動(dòng)能起到更有效地控制；

（3） 氣管線盡量避免在容器上方沿容器的軸向布置，這樣布置的優(yōu)點(diǎn)在于能夠在管路上提供足夠的支架支撐空間；

（4） 如果要在氣管路豎直管段上增加支架，在距離+Y方向（上方）彎頭三分之一處增加支架，在這個(gè)位置加設(shè)支架的優(yōu)點(diǎn)在于能夠最大程度地控制豎直管線的振動(dòng)；

（5） 氣管線管段上的管件、法蘭和閥等相接時(shí)要注意留有增加支架的空間。如果未預(yù)留出足夠的支架空間，當(dāng)設(shè)備運(yùn)行時(shí)如果在該管段上產(chǎn)生過大振動(dòng)威脅到生產(chǎn)安全，那么現(xiàn)場(chǎng)就得需要泄氣然后拆卸管道，再重新規(guī)劃布置和安裝管線，這將會(huì)耽誤生產(chǎn)，所以在管段上預(yù)留支架空間是十分必要的；

（6） 工藝氣管線上的支架盡量要獨(dú)立生根（讓振動(dòng)不再傳遞），并保證足夠的剛性，切記不要把支架支撐做在二層樓板上。如果工藝氣管線上的支架在同一支撐上會(huì)相互影響，有可能造成更嚴(yán)重的振動(dòng)破壞；支架支撐剛性不夠的話，振動(dòng)管線會(huì)把支架支撐一同帶振；振動(dòng)管線上的支架支撐如果做在二層樓板上會(huì)把整個(gè)二層樓板都帶振，這振動(dòng)會(huì)使得在二層樓板上操作的工作人員感官非常糟糕。

以浙江石油化工400萬t/a蠟油加氫裂化裝置新氫壓縮機(jī)組4M125（79） 的管線支架布置為例，進(jìn)排氣上下管線錯(cuò)開，氣管線在很低的高度上布置，氣管線上預(yù)留有增加支架的空間，見圖2。

4 往復(fù)壓縮機(jī)氣管路的回路管段部分

氣管路的回路管段要注意連接管系的柔性是否充足，注意閥組的承重是否夠用。常用的回路管線布置方式有2種，分別為平鋪式和上下式，這2種布置方式各有優(yōu)缺點(diǎn)。

（1）平鋪式。這種回路管線布置方式的優(yōu)點(diǎn)為利于在管線上增加支架支撐，能夠起到較好地控制管線振動(dòng)的作用；缺點(diǎn)是管線占地面積較大，有時(shí)候需要進(jìn)行搭橋跨越管線才能進(jìn)行操作。以遼陽石化新氫壓縮機(jī)4M125（77）為例，一回一、二回二、三回三回路管線皆采用了平鋪式的布置方式，見圖3。

（2）上下式。這種回路管線布置方式的優(yōu)點(diǎn)在于有利于節(jié)約空間，便于日常操作；缺點(diǎn)是不方便增加標(biāo)高較高管段上的支架支撐。以新疆天智辰業(yè)化工一氧化碳?jí)嚎s機(jī)6M40（74）為例，一回一、三回一回路管線皆采用了上下式的布置方式，見圖4。

5 往復(fù)壓縮機(jī)工藝氣管路上的支管路部分

圖2 浙江石油化工4M125（79）的管線支架布置

圖3 遼陽石化4M125（77） 的回路布置

圖4 新疆天智辰業(yè)化工6M40（74）的回路布置

圖5 山東東明潤(rùn)邦化工2D32（70）的支路布置

往復(fù)壓縮機(jī)工藝氣管路上的支管路盡量要在靠近工藝氣管上支架的附近引出，這樣布置的優(yōu)點(diǎn)在于能夠減小工藝氣主管線的振動(dòng)對(duì)其上支管路的影響。豎直的支管路在距離+Y方向（上方）彎頭三分之一處增加支架，在這個(gè)位置加設(shè)支架的優(yōu)點(diǎn)在于能夠最大程度地控制豎直管線的振動(dòng)。支管路要避免過長(zhǎng)的懸空（無支撐和防振），管線過長(zhǎng)的懸空會(huì)讓其振動(dòng)產(chǎn)生放大效果。以山東東明潤(rùn)邦化工有限公司原料氣壓縮機(jī)2D32（70）為例，見圖5。

6 往復(fù)壓縮機(jī)DN40以下管路的支架布置

往復(fù)壓縮機(jī)機(jī)身上引出的DN40以下管路因非工藝氣管段，管內(nèi)無氣流脈動(dòng)；所以一般根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行捆綁固定即可，不用獨(dú)立生根。盡可量使管線整齊，不要在高處懸空，以免干擾到日常的操作。

7 結(jié)語

本文從往復(fù)壓縮機(jī)配套容器的布置方式，往復(fù)壓縮機(jī)氣管路支架的布置空間，往復(fù)壓縮機(jī)氣管路的回路管段部分，往復(fù)壓縮機(jī)工藝氣管路上的支管路部分，往復(fù)壓縮機(jī)DN40以下管路的支架布置這5個(gè)方面，用示例的方式對(duì)往復(fù)壓縮機(jī)氣管路的支架布置提出一些建議。合理的管線及支架布置可以起到保障安全生產(chǎn)，節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本，便于日常操作和維護(hù)的作用。