大型常減壓裝置工藝熱油泵管道柔性設計研究

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模大型化，千萬噸級煉油廠常減壓裝置工藝熱油泵管道優化布置有很大的發展空間，也是設計人員研究的課題。不同的管道應力水平的要求不同，常減壓裝置轉油線及其與工藝熱油泵進出口連接的管道，不僅要滿足管道本身的應力設計要求，還要滿足設備與機泵進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行；通過對這些管線的應力分析，設置可行有效的支吊架，可確保管道長周期安全平穩運行，減少操作風險，對提升國內常減壓裝置規模生產水平具有較大的積極意義.通過對這些管道的應力分析，可有效地控制管道兩相流引起的振動，針對不同布置方式不斷地優化管道布置，調整相關的設備布置，減小裝置占地，降低裝置投資；通過對這些管線的應力分析，設置可行有效的支吊架，可確保管道長周期安全平穩運行，減少操作風險，對提升國內常減壓裝置規模生產水平具有較大的積極意義。

1 國內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]，常減壓蒸餾技術水平的高低直接關系著后續裝置的質量、收益以及經濟效益。為獲得規模效益，國際和國內煉化裝置規模在不斷大型化，例如中科、大連恒力、盛虹、浙江石化等煉化一體化項目等，這些裝置里面工藝熱油泵管道的應力分析與管道布置都很有可能是一個制約瓶頸。

2 國內大型常減壓裝置常壓轉油線布置方式

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

兩套裝置經過柔性分析和管道布置并結合ASME[2]標準對比見表1。

表1 分析表

3 分析討論

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

4 結束語

開發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置等設計工作具有積極指導作用。

裝置大型化是煉油技術的必然發展趨勢，裝置規模越大，在技術經濟分析上越有利[3]。通過分析得知裝置A、裝置B這種布置方式在滿足設備管嘴受力以及管道柔性的要求下達到最佳的投資收益比，因此對于各類大型常減壓裝置轉油線的設計具有很高的參考價值。