塔底强制循环泵入口管道防振设计.pdf

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1、第46卷第6期化工设备与管道ol46No。62009年12月PROCESSEQUIPMENT＆PIPINGDec．2009塔底强制循环泵入口管道防振设计苑野，王萍(中国石油工程设计有限责任公司东北分公司，吉林省吉林市132002)摘要：130kt／a丙烯酸及酯装置分馏塔塔底物料出口至泵入13'的管线振动，管内流体的频率和管道结构的固有频率相近是产生振动的原因。提高管道结构的固有频率，使管内流体的频率和管道结构的固有频率错开，可避免管道振动。设计了调整管道元件分布和增加减振系统两种方案，比较确定更加合理的方案。选用增加减振系统方案，方案实施后，管线没有发生振动现象。关键词：管道防

2、振设计；固有频率；刚度；振型分析中图分类号：TQ055．81文献标识码：B文章编号：1009—3281(2009)06-0048-03SeismicDesignofPipingConnectedwithInletofCyclicPumpatBottomofTowerYUANYe，WANGPing(NortheastBranch，ChinaPetroleumEngineeringDesignCo．，n，Jilin132002，China)Abstract：ThevibrationwasoccnlTedinthepipingwhichconnectingtheoutletatthe

3、bottomofthedistillationcolunln，~hichisusedinacQ'licacidandestel-unit，withtheinletofpump．ThenlaincausewasthattheflowrateofthefluidinthepipingwasquiteclosedtOtheinherentfrequencyofthepiping．Thus，thevibrationcanbeavoidedwhentheinherentfrequencyofthepipingwaschangedSOthatitisdifferentfromtheflow

4、rateofthefluid．Twoschemesweredesigned．Oneistoadjustthefittingsinthepiping，andtheotheristoaddadamp．Afterthecomparison，theschemeofaddingdampisselected．1gqlenthisschemeisused，thereisnovibrationoccurred．Keywords：vibrationprotectiondesignforpiping；inherentfrequency；stiffness；vibrationmodeanalysis

5、1工况介绍130kt／a丙烯酸及酯装置采用丙烯气相两步氧化法制丙烯酸工艺，生产聚合级丙烯酸及丙烯酸甲／乙酯和丙烯酸丁／辛酯。在丙烯酸装置精制单元中，分馏塔塔底再沸器采用泵强制循环。由于设备布置紧凑，管道柔性不足，在泵进出口管线的竖直管上安装金属波纹管，增加管道柔性，以保证设备管口荷载满足要求。分馏塔塔底物料出口管线位置较高，管道周围无建、构筑物，管道支架不宜生根，近10000mm管线没有设计管道支架。在分馏塔塔底物料出口至泵入口的管线图1泵入口管线示意上，位于地面靠近泵入口的弯头上设计一个导向支为水)，其物料性质与水相似，装置正常运行时，管架(见图1)。线仍会出现同样振动现象。

6、迅速提高负荷，减少水联动试车阶段，分馏塔塔釜、再沸器及泵进出30％左右负荷持续时问，可使管道从振动中逐渐恢口管道充满水。当启动泵其负荷达到大约30％时，分馏塔塔底物料出口至泵入口的管线出现振动现收稿日期：2009-04—30；修回日期：2009-08—26象，金属波纹管附近振幅较大，水联动试车无法进作者简介：苑野(1962一)，男，吉林省占林市人。高级工程师主受行。管线内的工艺介质为粗丙烯酸水溶液(大部分从事石油化工设计工作。2009年12月苑野，等．塔底强制循环泵入口管道防振设计·49·复到静止，但产生振动及振幅较大，管道膨胀节将无近管道结构7．111Hz和7．789Hz固有

7、频率，管道法承受。系统开始振动。采取相应的措施，防止管道振动，是妥善解决问表1原管道结构固有频率题的关键。2产生振动的原因石油化工装置中，压力脉动流体沿管道输送时，遇到弯头、异径管、控制阀等元件，将产生随时间变化的激振力，受此激振力的作用，管道结构及附件可产生一定的机械振动响应，这是管道振动的原因之一。管道振动的另一原因是共振，管内流体流动具有一定的频率，管道结构本身也具有一系列固有频率，当管内流体的频率和管道结构的固有频率相接近时，便会产生共振现象。另外，转动设备机组本身的动平衡性能差、安