往復壓縮機氣管路支架布置簡析

劉 冬，劉守信，韓福利，王德帥

（沈陽鼓風機集團往復機有限公司，遼寧沈陽110869）

1 引言

隨著石化行業裝置的大型化，對設備提供商保證產品的安全性和運行穩定性的要求日益嚴格。因往復壓縮機的特性所致，正常工況下往復機管線內的氣體存在氣流脈動；并因此產生激振力激發管線的振動會危害到裝置的生產運行，嚴重的還會造成生產事故發生。所以設計院和供貨商在設計階段就對管線振動進行模擬計算分析，并提出壓縮機氣管路及其支架布置的最優方案以便最大程度地保證安全穩定運行。

2 往復壓縮機配套容器的布置方式

往復壓縮機配套容器的布置決定了工藝氣管路的走式布置，要設計出一個優質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） 一類是以中國石化工程建設有限公司（SEI） 為代表，圍繞壓縮機布置容器，用容器的布置來縮減連接管線的長度。這種布置方式的優點在于能節約管線降低經濟成本，且有利于削減管線的振動（例：中國石油四川石化航煤改造裝置新氫壓縮機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，遠離壓縮機在廠房外布置冷卻器和分離器等容器，氣管線從壓縮機緩沖器出來快速降低到地面，沿地面走向廠房外的容器。這種布置方式的優點在于會讓管線及支架管墩顯得非常整齊，便于日常操作和維護，且有利于控制地面管線的振動（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。這樣布置的優點為便于容器間的管線安裝，即便容器基礎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償的作用。因為冷卻器基礎和分離器基礎容易對齊安準，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；這樣布置的優點在于能夠簡化管線，減少產生的激振點，從而起到降低管段振動的作用。以茂名天源石化10萬t/a丙烯項目新氫壓縮機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 往復壓縮機氣管路支架的布置空間

往復壓縮機的支架布置主要根據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。往復壓縮機的支架的布置要注意以下幾個方面：

（1） 進排氣管線盡量避免上下垂直重疊，這樣布置的優點在于利于對上方進氣管線進行支架支撐，和二段管線支架支撐的各自獨立生根；

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，這樣布置的優點在于方便做支架的支撐，對管線的振動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，這樣布置的優點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，在這個位置加設支架的優點在于能夠最大程度地控制豎直管線的振動；

（5） 氣管線管段上的管件、法蘭和閥等相接時要注意留有增加支架的空間。如果未預留出足夠的支架空間，當設備運行時如果在該管段上產生過大振動威脅到生產安全，那么現場就得需要泄氣然后拆卸管道，再重新規劃布置和安裝管線，這將會耽誤生產，所以在管段上預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立生根（讓振動不再傳遞），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相互影響，有可能造成更嚴重的振動破壞；支架支撐剛性不夠的話，振動管線會把支架支撐一同帶振；振動管線上的支架支撐如果做在二層樓板上會把整個二層樓板都帶振，這振動會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組4M125（79） 的管線支架布置為例，進排氣上下管線錯開，氣管線在很低的高度上布置，氣管線上預留有增加支架的空間，見圖2。

4 往復壓縮機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種布置方式各有優缺點。

（1）平鋪式。這種回路管線布置方式的優點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的作用；缺點是管線占地面積較大，有時候需要進行搭橋跨越管線才能進行操作。以遼陽石化新氫壓縮機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點在于有利于節約空間，便于日常操作；缺點是不方便增加標高較高管段上的支架支撐。以新疆天智辰業化工一氧化碳壓縮機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 往復壓縮機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 新疆天智辰業化工6M40（74）的回路布置

圖5 山東東明潤邦化工2D32（70）的支路布置

往復壓縮機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，這樣布置的優點在于能夠減小工藝氣主管線的振動對其上支管路的影響。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，在這個位置加設支架的優點在于能夠最大程度地控制豎直管線的振動。支管路要避免過長的懸空（無支撐和防振），管線過長的懸空會讓其振動產生放大效果。以山東東明潤邦化工有限公司原料氣壓縮機2D32（70）為例，見圖5。

6 往復壓縮機DN40以下管路的支架布置

往復壓縮機機身上引出的DN40以下管路因非工藝氣管段，管內無氣流脈動；所以一般根據現場情況進行捆綁固定即可，不用獨立生根。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 結語

本文從往復壓縮機配套容器的布置方式，往復壓縮機氣管路支架的布置空間，往復壓縮機氣管路的回路管段部分，往復壓縮機工藝氣管路上的支管路部分，往復壓縮機DN40以下管路的支架布置這5個方面，用示例的方式對往復壓縮機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，節約經濟成本，便于日常操作和維護的作用。