淺析乙烯大型機組無應力配管

郭建

摘? 要： 乙烯裝置中大型離心壓縮機組3臺，分別為裂解氣壓縮機、乙烯壓縮機和丙烯壓縮機，被稱為乙烯裝置的“三機組”，它們是整個乙烯裝 置的核心設備，其正常運轉是保證乙烯裝置正常生產的先決條件。

關鍵詞： 大型機組 無應力配管

引言： 機組主進出口管線的配管安裝質量的好壞與壓縮機主體的質量 精度有著密切的關系。

1 無應力配管一般要求

（ 1 ）安裝前，施工技術人員應根據設計文件、施工圖及標準規范結合 裝置實際情況編制詳細的施工方案，并經逐級審批完畢后，向各工種施工 人員進行技術交底。（ 2 ）計量、調校及測量用儀器需要經過校驗合格， 并在有效期內。（ 3 ）壓縮機進出口物料管線管線，在壓縮機進出口法蘭 不容許加設臨時盲板。（ 4 ）管線安裝前必須將管內焊渣、灰砂、鐵銹等 雜物清除干凈，有銹蝕的管道和過濾器后與壓縮機管嘴相連接的管道要進 行浮銹處理除銹完成后，用軟布拖擦管子內壁，然后用壓縮空氣吹掃干 凈后涂抹機油。（ 5 ）立管段的吊裝的吊點不得設置在壓縮機組本體上。 （ 6 ）壓縮機本體法蘭與管道法蘭的螺孔必須垂直對中，允許錯位量應該 控制在所有的聯接螺栓能夠自由穿入。（ 7 ）永久性彈簧吊架可調支架， 都有規定的負載值，不得錯用和任意改變安裝位置。

2 安裝方法

（ 1 ）當壓縮機進出口管道安裝到上圖所示的水平A段時停止向前配 管，需要從機組管咀管道開始在外配管，最后封閉管道。（ 2 ）為使立管C 段安裝時操作方便，應首先在壓縮機組的原有操作平臺基礎上，臨時焊接 固定立管框型固定架，不具備有框架平臺處利用水泥基礎框架懸掛倒鏈。 （ 3 ）將預制好的立管C段2側焊接臨時吊耳，利用兩臺5t倒鏈提升至離壓 縮機法蘭5-10mm處，倒鏈不能懸掛在機組上面，用鋼絲繩纏繞水泥框架 基礎上，初步找正上下法蘭的螺孔中心，插入連接螺栓，插入的螺栓不能 擰緊，只作對中導向用，不能承受立管段重量。（ 4 ）在立管C段提升結束 后，在臨時固定支架處管道上4個方向焊接臨時支架或者在水泥基礎框架 處焊接臨時支架，在框架的臨時支架下方可設計小型千斤頂或者利用管道 正式調整拉桿支架進行垂直度調整，然后用游標卡尺或塞尺測量壓縮機管 咀法蘭與管道法蘭間的間隙及不平行度（測量應四點對稱進行），同時要 測量管道的垂直度，根據測得的數值進行調整千斤頂或者拉桿支架長度， 移動管段，使其間隙為3mm，不平行度在0.1mm以內，達到規范要求后將 臨時支架焊接到臨時平臺處或者水泥框架處固定死，防止在出現移動。調 整過程中懸掛倒鏈調整管道和承受管道重力，臨時支架起到固定作用。 （ 5 ）插入的螺孔的螺栓都能自由松動，插入螺栓前把正式墊片加入。 （6 ）在水平A段和立管C段安裝結束后，需要安裝水平調整段即B段， B段 可提前預制但管段需要下毛料， B段安裝時定位必須以立管C段為基準， 橫跨段與立管段的預留尺寸應留有一定的余量。修磨至管口的組對間隙為 3mm左右，并保持管口四周的間隙均勻。同時B段水平口組對時應考慮焊 接收縮對預留最后封閉立管管口的影響， 在相反側留少許錯邊量約2mm 。 確認二個管口的組對都符合要求后，可進行水平管口的組對點焊和焊接。 （ 7 ）水平管口焊接完畢后，應檢查預留最后封閉立管管口的變化情況， 檢查壓縮機與立管兩法蘭的平行度和插入螺栓能否自由松動和立管垂直 度，如發現有不符合要求，必須加以處理，調整到規定要求。（ 8 ）最后 組對預留最后封閉立管管口，為減少焊接形變，管口的點焊，焊接必須有 2名合格的焊工同時對稱交錯進行，焊接時把握住兩人的焊接電流和速度 應基本一致。進行點焊，焊接的同時亦應分別指派人員，測量壓縮機與立 管二法蘭的平行度、管道垂直度，檢查二法蘭的插入螺栓能否自由松動， 并監視裝在壓縮機的百分表讀數變化，數值超出規定要求，必須停止焊 接，進行分析焊接位置、順序、時間和速度等原因，直至焊接結束，保證都在規定的要求范圍內。（ 9 ）管線安裝時必須同時安裝所有正式支架包 括底部可調彈簧支座、方向調整拉桿，彈簧支架定位銷此時不需要去除， 等正式調整管道應力時撤銷。

3 無應力調整

3.1? 準備和注意事項

（ 1 ）確認管道內部所有水壓試驗的水已徹底放干凈。（ 2 ）無應力調 整前所有正式支架必須按照位置、形式正確安裝，拆除立管段安裝支承架 和臨時支架。（ 3 ）臨時支吊架拆除后，復測壓縮機的法蘭平行度和同軸 度，確認配管有無應力附加在壓縮機的主體。（ 4 ）在每段壓縮機對輪、 透平和壓縮機的物料進出口法蘭均要求打上百分表時時監控。（ 5 ）每條 管道無應力調整時，觀測百分表變化必須在每天的同一個時間觀測，因為 壓縮機本體、透平、聯軸器的隨溫度變化不一樣，不同時間觀測結果變化 很大，所以同一個時間觀測到的結果更為準確。

3.2? 調整方法

（ 1 ）調整前在機組管咀法蘭和聯軸器上架設百分表，并在旁邊掛溫度 表，隨時記錄溫度和百分表數據，如出現較大變化立即停止調整。（ 2 ） 確認法蘭螺栓能夠自由穿入后，將底座彈簧支吊架的定位銷去掉，彈簧定 位銷不能丟棄在調整過程中需要使用。（ 3 ）將彈簧調整到安裝高度，然 后觀察壓縮機和管咀加設的百分表變化情況，并且確認彈簧處于設計冷態 載荷裝態。（ 4 ）可調剛性拉桿、彈簧支吊架，調整到設計范圍內，觀測 機組上百分表和測量法蘭平行度和同軸度。（ 5 ）測量法蘭平行度和同軸 度分4個或者8個方向對稱測量，并做好記錄進行分析，做好調整方案。 （ 6 ）法蘭平行度和同軸度沒有達到規范或者廠家要求的范圍內時，要調 整彈簧高度和拉桿長度或者調整螺栓來移動管道，不得使用倒鏈、千斤頂 做硬調整，同時注意調整時先安裝彈簧定位銷后調整彈簧高度。

4 螺栓緊固

（ 1 ）螺栓的緊固工作應四等分對稱進行，緊固時應避免使用大錘敲 打扳手，宜采用加大力矩或加長臂來緊固螺栓或者液壓扳手分4次均勻緊 固。（ 2 ）在聯接螺栓緊固過程中，指派專人負責監視百分表，如百分表 讀數超出允許范圍，應停止緊固，分析應力方向，調整可調支架與彈簧 支架，消除應力后，再繼續緊固，直到緊固完畢。（ 3 ）找出環境溫度變 化和百分表變化規律，加快應力調整和螺栓緊固的進度。 a ）測溫在壓縮 機本體和透平本體各測三點取平均值; b）晨間聯軸器溫度略低于本體， 法蘭及管道溫度低于本體溫度; c）聯軸器升溫速度大于本體，透平一側 升溫速度大于壓縮機一側; d ）受溫度影響， 中壓缸和透平膨脹， 由于透 平膨脹量大于壓縮機一側，相對位移增大，顯示為垂直方向負值增大; （4 ）環境溫度對應力調整影響很大，即使在無應力情況下百分表隨環境 溫度產生很大變化會影響對無應力調整分析，經過研究無應力調整必須在 每天的同一個時間、同一溫度下進行無應力的復測，調整過程中可根據上 面所分析出的規律進行應力方向分析進行調整。

5 結束語

經過乙烯大型機組無應力配管施工技術的分析，隨之不斷變化、不斷 的優化，而且質量、安全、進度得到了保證、效益得到了提高，保證了乙 烯裝置正常生產運行。

參考文獻：

[1]宋苛苛.工業管道應力分析與工程運用[M].中國石化出版社，2010.

1810501705341