往复压缩机气管路支架布置简析

刘 冬，刘守信，韩福利，王德帅

（沈阳鼓风机集团往复机有限公司，辽宁沈阳110869）

1 引言

随着石化行业装置的大型化，对设备提供商保证产品的安全性和运行稳定性的要求日益严格。因往复压缩机的特性所致，正常工况下往复机管线内的气体存在气流脉动；并因此产生激振力激发管线的振动会危害到装置的生产运行，严重的还会造成生产事故发生。所以设计院和供货商在设计阶段就对管线振动进行模拟计算分析，并提出压缩机气管路及其支架布置的最优方案以便最大程度地保证安全稳定运行。

2 往复压缩机配套容器的布置方式

往复压缩机配套容器的布置决定了工艺气管路的走式布置，要设计出一个优质的气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。容器的布置大致分为两类：

（1） 一类是以中国石化工程建设有限公司（SEI） 为代表，围绕压缩机布置容器，用容器的布置来缩减连接管线的长度。这种布置方式的优点在于能节约管线降低经济成本，且有利于削减管线的振动（例：中国石油四川石化航煤改造装置新氢压缩机4M125-57.8/19.75-160.61-BX）。

（2） 另一类是以中石化洛阳工程有限公司（LPEC）为代表，远离压缩机在厂房外布置冷却器和分离器等容器，气管线从压缩机缓冲器出来快速降低到地面，沿地面走向厂房外的容器。这种布置方式的优点在于会让管线及支架管墩显得非常整齐，便于日常操作和维护，且有利于控制地面管线的振动（例：浙江石油化工有限公司400万t/a蜡油加氢裂化装置新氢压缩机组4M125-41/46.72-171.16-BX）。

排气缓冲器至冷却器之间的管线和分离器至进气缓冲器之间的管线最好X、Y、Z三向都可以增减。这样布置的优点为便于容器间的管线安装，即便容器基础有所偏差也可以通过管系的变化来矫正，且有利于增加管线的柔性从而起到热涨补偿的作用。因为冷却器基础和分离器基础容易对齐安准，所以冷却器至分离器之间的管线X、Y、Z三向不必都能移动；这样布置的优点在于能够简化管线，减少产生的激振点，从而起到降低管段振动的作用。以茂名天源石化10万t/a丙烯项目新氢压缩机4M25（89） 的容器布置为例，容器和容器间的管线X、Y、Z三向都可以来增减，见图1。

3 往复压缩机气管路支架的布置空间

往复压缩机的支架布置主要根据于管线的走向和高度，管路上的阀组，以及管路周边的障碍物。往复压缩机的支架的布置要注意以下几个方面：

（1） 进排气管线尽量避免上下垂直重叠，这样布置的优点在于利于对上方进气管线进行支架支撑，和二段管线支架支撑的各自独立生根；

图1 茂名天源石化4M25（89） 的容器布置

（2） 气管线在尽可量低的高度上布置，这样布置的优点在于方便做支架的支撑，对管线的振动能起到更有效地控制；

（3） 气管线尽量避免在容器上方沿容器的轴向布置，这样布置的优点在于能够在管路上提供足够的支架支撑空间；

（4） 如果要在气管路竖直管段上增加支架，在距离+Y方向（上方）弯头三分之一处增加支架，在这个位置加设支架的优点在于能够最大程度地控制竖直管线的振动；

（5） 气管线管段上的管件、法兰和阀等相接时要注意留有增加支架的空间。如果未预留出足够的支架空间，当设备运行时如果在该管段上产生过大振动威胁到生产安全，那么现场就得需要泄气然后拆卸管道，再重新规划布置和安装管线，这将会耽误生产，所以在管段上预留支架空间是十分必要的；

（6） 工艺气管线上的支架尽量要独立生根（让振动不再传递），并保证足够的刚性，切记不要把支架支撑做在二层楼板上。如果工艺气管线上的支架在同一支撑上会相互影响，有可能造成更严重的振动破坏；支架支撑刚性不够的话，振动管线会把支架支撑一同带振；振动管线上的支架支撑如果做在二层楼板上会把整个二层楼板都带振，这振动会使得在二层楼板上操作的工作人员感官非常糟糕。

以浙江石油化工400万t/a蜡油加氢裂化装置新氢压缩机组4M125（79） 的管线支架布置为例，进排气上下管线错开，气管线在很低的高度上布置，气管线上预留有增加支架的空间，见图2。

4 往复压缩机气管路的回路管段部分

气管路的回路管段要注意连接管系的柔性是否充足，注意阀组的承重是否够用。常用的回路管线布置方式有2种，分别为平铺式和上下式，这2种布置方式各有优缺点。

（1）平铺式。这种回路管线布置方式的优点为利于在管线上增加支架支撑，能够起到较好地控制管线振动的作用；缺点是管线占地面积较大，有时候需要进行搭桥跨越管线才能进行操作。以辽阳石化新氢压缩机4M125（77）为例，一回一、二回二、三回三回路管线皆采用了平铺式的布置方式，见图3。

（2）上下式。这种回路管线布置方式的优点在于有利于节约空间，便于日常操作；缺点是不方便增加标高较高管段上的支架支撑。以新疆天智辰业化工一氧化碳压缩机6M40（74）为例，一回一、三回一回路管线皆采用了上下式的布置方式，见图4。

5 往复压缩机工艺气管路上的支管路部分

图2 浙江石油化工4M125（79）的管线支架布置

图3 辽阳石化4M125（77） 的回路布置

图4 新疆天智辰业化工6M40（74）的回路布置

图5 山东东明润邦化工2D32（70）的支路布置

往复压缩机工艺气管路上的支管路尽量要在靠近工艺气管上支架的附近引出，这样布置的优点在于能够减小工艺气主管线的振动对其上支管路的影响。竖直的支管路在距离+Y方向（上方）弯头三分之一处增加支架，在这个位置加设支架的优点在于能够最大程度地控制竖直管线的振动。支管路要避免过长的悬空（无支撑和防振），管线过长的悬空会让其振动产生放大效果。以山东东明润邦化工有限公司原料气压缩机2D32（70）为例，见图5。

6 往复压缩机DN40以下管路的支架布置

往复压缩机机身上引出的DN40以下管路因非工艺气管段，管内无气流脉动；所以一般根据现场情况进行捆绑固定即可，不用独立生根。尽可量使管线整齐，不要在高处悬空，以免干扰到日常的操作。

7 结语

本文从往复压缩机配套容器的布置方式，往复压缩机气管路支架的布置空间，往复压缩机气管路的回路管段部分，往复压缩机工艺气管路上的支管路部分，往复压缩机DN40以下管路的支架布置这5个方面，用示例的方式对往复压缩机气管路的支架布置提出一些建议。合理的管线及支架布置可以起到保障安全生产，节约经济成本，便于日常操作和维护的作用。