加氫裂化進料泵管道設計論述

摘 要：重點介紹加氫進料泵設計過程中注意事項，總結了一下設計過程中的一些思路和方法，加氫進料泵是關鍵設備，設計時合理設置管道支架，正確規劃管道走向，增加泵出入口管道柔性，盡量減少泵嘴受力，滿足泵允許受力。

關鍵詞：加氫進料泵；管道設計；管道柔性

加氫進料泵是加氫裝置的關鍵設備，它的安全運行是整個加氫裝置的命脈。加氫進料泵單臺造價高，投資大，為加氫進料提供動力。該泵能否長久的正常運轉，對裝置的正常運行起到了關鍵性作用。該泵正常運行時介質溫度高，出口壓力高，是整個加氫裝置設計的難點之一。

1 加氫進料泵平面布置

加氫進料泵通常采取兩種布置方式，一種露天布置，一種給泵增加構架，防雨棚。布置加氫進料泵時要綜合考慮以下因素：①綜合考慮工藝流程圖，滿足工藝要求；②與相鄰設備（入口緩沖罐）就近布置；③滿足裝置內防火間距的要求；④進出口管道應有一定的柔性，使泵嘴子受力盡量小；⑤考慮潤滑油站及高位油箱的操作、檢修空間。

2 加氫進料泵管道布置的一般要求

泵是回轉機械，屬精密機械，一旦受到外力作用會發生變形、振動和噪音，是軸承燒毀和損毀的主要原因。布置泵進出口管道時，盡量增加管道的柔性，減少管道對泵進出口的力。一般情況下泵制造廠規定了泵嘴子允許受力和力矩值，這是泵管道設計的依據，當缺少制造廠的數據時，泵管嘴允許受力可按API610規定選取，布置管道時要滿足泵廠規定的受力要求。泵進出口閥門布置時要方便操作，不妨礙泵和本身自帶潤滑油站的檢修。

3 加氫進料泵入口管線設計

加氫進料泵入口管線設計時。要滿足以下幾點要求：

①滿足泵汽蝕余量的要求，原料罐最低液面與泵人口中心線的高差滿足泵汽蝕余量的要求，盡可能縮短管道長度，減少彎頭個數，步步低進泵。防止泵的汽蝕現象是確保泵經常處于正常工作狀態。

②吸入管系統氣體的積聚，也會產生汽蝕，泵人口變徑管處偏心大小頭采用頂平安裝方式，這樣凝液可在人口過濾器底部的排凝閥處排凈。

③泵入口管道不能出現U型，這樣導致泵入口閥門比較高，可在泵入口閥門旁邊設置操作平臺。

入口管線壓力低，壁厚薄，在滿足嘴子受力的條件下，入口管線上宜設剛性支，少設或不設彈簧，以增加管系的穩定性，防止管系在正常運行和空管時不致出現因較大重量變化而產生較大位移。

4 加氫進料泵出口管線設計

進料泵出口升壓后，管子壁厚很大，管子的剛度大，要通過管子的自然走向來消除應力已經很困難。我們通常根據經驗人為的在管子上繞平π或立π來增加管道柔性，減少管道應力。另外合理的設置彈簧支架和導向支架，將泵嘴子的受力限制在允許的范圍內。

加氫進料泵出口管線的設計是進料泵設計的難點，要注意以下幾點：

①加氫進料泵出口嘴子允許附加力一般較小，出口管線溫度高，高度單位長度熱漲量大，柔性差。針對這一點，設計管道出口支架時，出口管線的上方要設彈簧支架來吸收初始熱位移和出口管線在垂直方向的熱位移。出口管線在嘴子附近設計導向支架，將管線的熱漲量導向管橋側。

②加氫進料泵出口管線的流速高，我們在出口管道設計時除考慮管道的柔性外，我們還應該注意管道的防振。在滿足泵嘴子的受力的條件下，盡量減少彎頭，管子長度，增設導向支架。在彈簧的選型中，盡量選擇剛度大的彈簧。

③泵出口線上的返回線在設計時也要特別注意，介質在瞬間降壓后流速變高，易引起管道的振動，和對管道彎頭處造成沖蝕破壞，角閥后的第一個彎頭要用高壓厚壁彎頭，耐沖蝕角閥前后都要設置防振支架，角閥后要留10～ 20D的直管段來穩流。

鑫海石化加氫裂化裝置加氫進料泵出口口管道布置見圖1，支架PS-1選用彈簧支架，其作用是吸收出口嘴子初始熱位移和出口管線在垂直方向的熱位移；支架PS-1選用摩擦系數=0.1的低摩擦設置，是為了減少摩擦反力對泵嘴子的作用；支架PS-3選用組合支架（彈簧+導向），導向是為了減少管系對泵出口嘴子的推力和力矩；支架PS-4，PS-5選用防振支架，防止管道振動。

5 加氫進料泵管道受力計算

為保證加氫進料泵長時間安全運行，就應該核算管道對設備作用力，讓泵嘴子受力不超過泵廠家所推薦的數值。當制造廠未提供該方面數值時，滿足API610的規定。

6 結束語

在加氫進料泵的設計時，我們因該合理的布置加氫進料泵的位置，安排進出口管線的走向，科學的設置支架將泵嘴子的受力限制在泵允許受力范圍內，保證泵長久正常的運行，進而保證整個裝置的平穩運行。

參考文獻：

[1]張德姜.石油化工裝置工藝管道安裝設計手冊[M].北京：中國石化出版社，2004.

作者簡介：

董吉鵬（1984- ），男，河南林州人，學歷：本科，研究方向：石油化工工藝管道配置。