大型常減壓裝置工藝熱油泵管道柔性設(shè)計(jì)研究

楊 青

(中石化洛陽工程有限公司 配管室，河南 洛陽 471000)

目前隨著煉油裝置規(guī)模大型化，千萬噸級煉油廠常減壓裝置工藝熱油泵管道優(yōu)化布置有很大的發(fā)展空間，也是設(shè)計(jì)人員研究的課題。不同的管道應(yīng)力水平的要求不同，常減壓裝置轉(zhuǎn)油線及其與工藝熱油泵進(jìn)出口連接的管道，不僅要滿足管道本身的應(yīng)力設(shè)計(jì)要求，還要滿足設(shè)備與機(jī)泵進(jìn)出口嘴子的允許受力要求; 常減壓工藝熱油泵管道這種存在交變荷載的管道,為保證管系的應(yīng)力水平保持較低,在低速段采用特殊彈簧支架,保證在不同的操作工況下管道安全運(yùn)行；通過對這些管線的應(yīng)力分析，設(shè)置可行有效的支吊架，可確保管道長周期安全平穩(wěn)運(yùn)行，減少操作風(fēng)險(xiǎn)，對提升國內(nèi)常減壓裝置規(guī)模生產(chǎn)水平具有較大的積極意義.通過對這些管道的應(yīng)力分析，可有效地控制管道兩相流引起的振動(dòng)，針對不同布置方式不斷地優(yōu)化管道布置，調(diào)整相關(guān)的設(shè)備布置，減小裝置占地，降低裝置投資；通過對這些管線的應(yīng)力分析，設(shè)置可行有效的支吊架，可確保管道長周期安全平穩(wěn)運(yùn)行，減少操作風(fēng)險(xiǎn)，對提升國內(nèi)常減壓裝置規(guī)模生產(chǎn)水平具有較大的積極意義。

1 國內(nèi)大型常減壓裝置概況

作為煉油廠原油加工的第一道工序和能耗最大的裝置[1]，常減壓蒸餾技術(shù)水平的高低直接關(guān)系著后續(xù)裝置的質(zhì)量、收益以及經(jīng)濟(jì)效益。為獲得規(guī)模效益，國際和國內(nèi)煉化裝置規(guī)模在不斷大型化，例如中科、大連恒力、盛虹、浙江石化等煉化一體化項(xiàng)目等，這些裝置里面工藝熱油泵管道的應(yīng)力分析與管道布置都很有可能是一個(gè)制約瓶頸。

2 國內(nèi)大型常減壓裝置常壓轉(zhuǎn)油線布置方式

裝置A布置方式見圖1。

圖1 裝置A平面及管道布置圖

裝置B布置方式見圖2。

圖2 裝置B平面及管道布置圖

裝置C布置方式見圖3。

圖3 裝置C平面及管道布置圖

兩套裝置經(jīng)過柔性分析和管道布置并結(jié)合ASME[2]標(biāo)準(zhǔn)對比見表1。

表1 分析表

3 分析討論

裝置大型化后導(dǎo)致機(jī)泵并聯(lián)數(shù)量增多；裝置中機(jī)泵采用1備或多備1的方法；國外燃料型減壓塔溫度可以達(dá)到415℃；為提高裝置操作周期,設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)加大了管道系統(tǒng)的腐蝕余量(管道壁厚增厚)和選用抗高溫耐腐蝕材料(如奧氏體不銹鋼)。 依據(jù)此表1分析表，可以用于在常減壓裝置前期設(shè)備布置方案研究階段，對比并優(yōu)化設(shè)備平面布置，提供工藝熱油泵設(shè)備管嘴受力委托，為長周期設(shè)備訂貨提供相對準(zhǔn)確的參考數(shù)據(jù)。本次研究的幾種布置形式，都能滿足設(shè)備管嘴受力要求，但是方案3的布置形式，根據(jù)裝置運(yùn)行反饋情況，彎頭數(shù)量多,壓降大,冷熱管段長，在今后設(shè)計(jì)過程中不推薦采用。

4 結(jié)束語

開發(fā)常減壓裝置工藝熱油泵管道柔性分析,對今后大型化常減壓裝置的常減壓塔與泵的平面布置、管道布置、管道支承方式和大型支架型式設(shè)置等設(shè)計(jì)工作具有積極指導(dǎo)作用。

裝置大型化是煉油技術(shù)的必然發(fā)展趨勢，裝置規(guī)模越大，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析上越有利[3]。通過分析得知裝置A、裝置B這種布置方式在滿足設(shè)備管嘴受力以及管道柔性的要求下達(dá)到最佳的投資收益比，因此對于各類大型常減壓裝置轉(zhuǎn)油線的設(shè)計(jì)具有很高的參考價(jià)值。