探究百萬噸級(jí)乙烯壓縮機(jī)單元設(shè)備和管道的布置

摘 要：當(dāng)前使用的百萬噸級(jí)乙烯裝置越來越多，而壓縮機(jī)的大型化以及管道的大型化對配管工作提出了更高的要求。文章基于某百萬噸級(jí)依稀壓縮項(xiàng)目為例對裂解氣壓縮機(jī)單元的不同步至進(jìn)行了論述，并重點(diǎn)論述了管道的布設(shè)。

關(guān)鍵詞：百萬噸級(jí) 乙烯 壓縮單元 設(shè)備 管道

中圖分類號(hào)：TQ22文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）05（a）-0241-01

乙烯作為合成塑料、橡膠等的重要原料，也是衡量一個(gè)國家發(fā)展水平的標(biāo)志。為了滿足生產(chǎn)裝置規(guī)模的不斷擴(kuò)大，乙烯裝置用大型壓縮機(jī)組的技術(shù)發(fā)展促使設(shè)備的處理能力不斷增強(qiáng)。為此在此條件下探討壓縮機(jī)單元設(shè)備的布置以及管道布置對于提升生產(chǎn)效率具有實(shí)際應(yīng)用意義。

1 裂解氣壓縮機(jī)廠房內(nèi)的布置

裂解氣壓縮機(jī)廠房除裂解氣壓縮機(jī)外，還有許多單元設(shè)備，如表面冷凝器、蒸汽透平、兩級(jí)抽氣射氣裝置、凝結(jié)水泵、潤滑油站、吊車、干氣密封盤、高位油箱、軸封冷卻劑等。

壓縮機(jī)廠房采用的是半露天的布置形式，廠房分兩層布置，其長度、高度以及跨度依次為52m、21.5m、20m。決定廠房的大小的因素有二：一是壓縮機(jī)組的寬度；二是機(jī)組兩側(cè)的寬度。考慮到檢修需要，機(jī)組兩側(cè)的空間不小于2m。壓縮機(jī)所在的平臺(tái)位于第二層，為防止因振動(dòng)等因素對廠房的基礎(chǔ)有所影響，應(yīng)與廠房的基礎(chǔ)劃分開來。影響廠房高度的原因有很多，如壓縮機(jī)進(jìn)口管線、表面冷凝器的安裝要求、其上面的排氣口以及壓縮機(jī)制造時(shí)所要滿足的最低起吊高度等。將檢修高度加上吊車梁頂標(biāo)高即為壓縮機(jī)廠房的高度。廠房內(nèi)壓縮機(jī)附屬設(shè)備的布置為：

潤滑油油站的位置為透平段，從而可以在壓縮機(jī)停車時(shí)先后斜段壓縮機(jī)油路與透平油路；表面冷凝器布置在廠房的一層，并在管箱的一側(cè)留出檢修空間；兩級(jí)抽氣射氣裝置靠近表面冷凝器布置，盡量縮短連接的蒸汽管線；凝結(jié)水泵要靠近冷凝器布置，并在泵上留出足夠的吊裝與檢修空間；一般情況下，高位油箱都安裝在壓縮機(jī)廠房的結(jié)構(gòu)框架上，和潤滑油的供油總管線位于同側(cè)，從而滿足供油壓力；軸封冷卻器要靠近蒸汽透平端布置；干氣密封盤常和壓縮機(jī)缸體位于同一側(cè)，通常安裝在廠房內(nèi)的第二層平臺(tái)，為方便以后的維修管理工作，常留出專門的通道；至于排液罐，常常在地面進(jìn)行設(shè)置即可。

2 重點(diǎn)管道的布置

2.1 裂解氣壓縮機(jī)的進(jìn)出口管線

作為一種運(yùn)轉(zhuǎn)速度較高的設(shè)備，壓縮機(jī)管口的力度必須有嚴(yán)格要求。為此不僅可通過進(jìn)出關(guān)口的設(shè)計(jì)減少阻力，還可借助管道的自然流向來達(dá)到制造廠提出的管口力要求。而通常情況下，進(jìn)出口管線都安置于廠房的同一側(cè)，另一側(cè)則是檢修通道。為避免出現(xiàn)壓縮機(jī)進(jìn)口管道發(fā)生偏流的狀況，可提前留出一些于直徑3—5倍的直管段。管線上的過濾器最好安置在距離管口較近的地方，如吸入管口的正下方，并考慮到濾網(wǎng)抽出以及抽芯側(cè)打開的需要。乙烯裝置的正朝著大型化的方向發(fā)展，位于后段的冷卻器也使多臺(tái)并聯(lián)操作得以實(shí)現(xiàn)，此時(shí)壓縮機(jī)的出口和后段冷卻器的連接管道要盡量對稱。同時(shí)伴隨而來的是管道的管徑變大，為此要尤為注意冷卻器設(shè)備上的管口力。

2.2 透平蒸汽進(jìn)出口管線

（1）透平蒸汽進(jìn)口管線。裂解氣壓縮機(jī)蒸汽透平使用的氣源是超高壓蒸汽，同時(shí)透平入口是雙進(jìn)氣形式，操作與設(shè)計(jì)溫度分別為510與540℃，而操作與設(shè)計(jì)壓力分別為11與13.31Mpa。首先進(jìn)氣管口要使用對稱配管，從而保證了氣源進(jìn)氣以及管口力的對稱；在管線經(jīng)過混凝土基礎(chǔ)時(shí)通過自然補(bǔ)償?shù)耐緩綄Υ怪狈较虻墓芸诹M(jìn)行吸收；同時(shí)，管線上的全部管架都一致使用彈簧架的形式。為避免型對稱部分的管線受到影響，可利用1260點(diǎn)限位架對管線進(jìn)行限制，將其分為兩部分；為預(yù)防1260點(diǎn)出現(xiàn)力矩扭轉(zhuǎn)的狀況，應(yīng)采用1250點(diǎn)限位架；至于1200點(diǎn)限位架，主要用來限制徑向的方向。為便于臨時(shí)管道的安裝，需在離此管線管口較近處配備一段可拆可卸的法蘭短節(jié)。

（2）透平蒸汽管出口管線。透平蒸汽出口管線采用雙抽形式，從而加大了配管的難度。首先出口管線的止回閥要盡量的靠近壓縮機(jī)抽口，從而有效地防止壓縮機(jī)停車時(shí)汽輪發(fā)生倒轉(zhuǎn)。此止回閥一般由廠家供貨，閥前容積要小于1.2m3。另一個(gè)問題是由于透平上的兩根進(jìn)氣管、兩根抽氣管線以及大約十根小管線均要穿過壓縮機(jī)的混凝土基礎(chǔ)，同時(shí)加之超高壓以及高壓的4根管線也要在有限的基礎(chǔ)空間處設(shè)置彈簧管架支架。而第一個(gè)問題可以改變閥前總?cè)莘e；針對于第二個(gè)問題可以和廠家協(xié)商所有需要穿過混凝土基礎(chǔ)的小管線都在現(xiàn)場尋找空隙安裝。

2.3 其他管線

壓縮機(jī)廠房內(nèi)設(shè)備復(fù)雜、管線繁多，為了不落下任何一個(gè)，有必要對其分層布置。此外還要注意油管壓力、坡度范圍、袋型要求，同時(shí)透平支管要頂部接出，以防止污物進(jìn)來。

2.4 管道應(yīng)力及支撐

在進(jìn)行配管研究之前應(yīng)對應(yīng)力支撐問題做充分的考慮，特別是壓縮機(jī)周圍大口徑的管道居多并且需要無應(yīng)力配管，為此很難借助于應(yīng)力計(jì)算進(jìn)行應(yīng)力確定。當(dāng)?shù)玫焦艿缿?yīng)力后要及時(shí)的和結(jié)構(gòu)專業(yè)協(xié)調(diào)溝通，確定是否可以實(shí)現(xiàn)。在配管選擇標(biāo)準(zhǔn)管架是要注意以下幾點(diǎn)：例如選擇假腿底板要注意管道的位移，蒸汽管線上的彈簧吊架要選擇帶有花藍(lán)螺絲的吊架，從而便于調(diào)節(jié)。

3 結(jié)語

壓縮機(jī)作為這冷裝置主要設(shè)備，無論是在合成氨、橡膠、乙烯以及氣體液化等工業(yè)都具有極為廣泛的應(yīng)用。隨著我國壓縮機(jī)產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)步，壓縮機(jī)產(chǎn)品必然不斷朝著復(fù)雜化、大型化以及高科技化的方向發(fā)展，這不僅要求具有深入的研所急工作理論知識(shí)，同時(shí)還要具有豐富的一線安裝經(jīng)驗(yàn)及測量技術(shù)，從而才能總結(jié)出克服常見問題的一系列方法。

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