石油化工装置气轮机管道设计

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1、学兔兔www.xuetutu.com炼油与化工2008年第4期REFININGANDCHEMICALINDUSTRY石油化工装置气轮机管道设计张文华，杨瑞萍(中国石化洛阳石化工程公司，河南洛阳471003)摘要：随着炼油装置规模日益大型化，在离心式压缩机和蒸汽轮机管道设计中，管道的应力分析尤为重要。文中对石油化工装置蒸汽轮机的管道设计时关键部件的应力分析难点进行了论述，为石化企业类似装置的受力计算提供了可参考的模型。关键词：化工装置；气轮机管道设计；管道应力中图分类号：H182文献标识码：B文章编号：

2、1671—4962(2O08)04—0031—02随着炼油工艺技术的发展，炼油装置规模逐油化工装置工艺管道安装设计【l_的要求及管道的步大型化，这就给管道设计人员在设计时带来了具体施工情况，总结出蒸汽轮机的管道布置必须诸多挑战。也对从事管道设计及管道应力分析的满足7项要求。人员提出了更高的要求。蒸汽轮机配管的设计，就(1)蒸汽轮机进出管道上均应设有排凝设施，要求设计人员必须具备有一定的应力分析能力，才防止凝结水带人蒸汽轮机造成叶片的损坏。能设计既满足工艺流程，又安全、经济合理、美观的(2)为减少热态管

3、系对入口管嘴的推力和力管道布置方案。矩，入口管道的设计应有一定的柔性，靠自身的柔1蒸汽轮机的结构性吸收管系的热胀量和蒸汽轮机人口管嘴的附加在石化装置中，蒸汽轮机作为原动机驱动压位移量。缩机、发电机及大型油泵。按其排汽型式分为凝汽(3)对背压式蒸汽轮机，如蒸汽压力过高，会式和背压式2种。由于蒸汽轮机属于高转速机器，造成汽轮机转速过高或外壳超压损坏。所以蒸汽受力敏感，因此在冷热态情况下，进出口管道作用人口管道上应设安全阀或调节阀，保证蒸汽压力于蒸汽轮机进出口管嘴上的力和力矩均应小于蒸稳定，以保持恒定的汽轮

4、机转速。汽轮机进出口管嘴所允许承受的力和力矩。蒸汽(4)蒸汽轮机在较高温度下运行，开机前应对轮机的进出口管道、疏水管道、润滑油管道的布置机壳、转子进行预热。因此进汽管道上的切断阀应均不应妨碍正常操作及检修，蒸汽轮机的进出口设预热旁路阀。旁路阀的直径的确定应使所通过管道上的切断阀和疏水阀应尽可能集中布置，以便的蒸汽量既能达到预热目的，又不会使汽轮机转于操作。动。旁路阀的另一个重要作用是平衡主切断阀两2离心压缩机和蒸汽汽轮机的平面布置边的压力，使主切断阀容易开启。离心压缩机和汽轮机周围应留有足够的空地(5

5、)靠近汽轮机进口管嘴的管道上应设置1以满足配管和操作的需要，还应考虑机组附属设个可以拆卸的带法兰短节，以便在试运前安装吹扫备(润滑油站、干气密封站、汽封气冷却器等)布置用临时管道。的需要，以及机组进出口管道的布置所需空间。(6)中压蒸汽轮机启动前对引入的中压蒸汽离心压缩机和蒸汽轮机一般采用联合底座布参数应有一定的要求(P>3．0MPa，T>320℃)，当蒸置在厂房内2层平台上(一般为5m层高)，蒸汽轮汽轮机距产汽锅炉或其他产汽系统较远时，进汽机端朝压缩机附管桥1侧，干气密封站布置在2层管道产生的压降和

6、温降较大，因此在将蒸汽引入平台上，位于离心压缩机和蒸汽轮机的1侧，润滑汽轮机前，采用蒸汽大量放空的方法以提高蒸汽油站、汽封气冷却器等布置在1层，高位油箱布置的温度，为此需在蒸汽进口法兰前，即主汽门前的在缩机附管桥上部。管道上接出1个带阀门的分支管道，其直径为DN3蒸汽轮机的管道布置50～100，管道引至厂房外放空，支管上的切断阀靠依据多年来的管道设计施工经验，并结合石近主管设置。放空管宜设消音器。学兔兔www.xuetutu.com炼油与化工32REFININGANDCHEMICALINDUSTRY第

7、l9卷(7)为防止蒸汽轮机突然停机时，与排汽管道的数值。当制造厂未提供该方面数值时，可参照美相连的管网中蒸汽倒流，造成汽轮机反转，排汽管国全国电气制造商协会标准。因此，结合设备的实道上必须设置止回阀；当蒸汽轮机排汽温度高于际结构，设定机轴方向为x方向，垂直向上方向为所并蒸汽管网的温度时，排汽管道上必须设置减y方向。温器，经过减温器后的蒸汽才可并人管网；为保证5．2强度判定蒸汽轮机的有效出力，排汽管道切断阀前应设置(1)作用于任一管嘴上的合力及合力矩的强安全阀，安全阀出口管道应引至厂房外，并设置消度判断

8、条件：音器，放空口高过房顶1m；排汽管道的布置应有0．9144Fr+Mr≤26．689De一定柔性，其补偿应与系统管网分开考虑，即在管式中n一单个管口上的合力，N一当接管采用无道上设置固定支架，分段考虑其补偿，靠近排汽管约束膨胀节时应包括压力产生的作用力；Mr一单嘴这段管道应具有较大的柔性，在热态情况下管系个管口上的合力矩，N·m；De一当量直径，mm，当管对排汽管嘴的推力和力矩应小于其允许值。口公称直径不大于200时，D管口公称直径，当4蒸汽轮机的管道