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加氫進(jìn)料泵進(jìn)出口管道設(shè)計(jì)探討

　　1 進(jìn)料泵平面布局設(shè)計(jì)

　　加氫進(jìn)料泵主要采用露天環(huán)境來安裝實(shí)施,將其布局在管道的正下方或側(cè)面。其主要的優(yōu)勢在于通風(fēng)良好、節(jié)約空間。針對多雨的季節(jié),一般都會(huì)安裝防雨棚。加氫進(jìn)料泵的機(jī)軸比較長,為了節(jié)省空間,需要將進(jìn)料泵和管廊進(jìn)行平行的布局。而在進(jìn)料泵的動(dòng)力部分及其側(cè)面留置安裝活塞好欄桿抽出的位置。與此同時(shí),在管道的上方要安裝檢修吊車。考慮到設(shè)施設(shè)備呈現(xiàn)大型化的發(fā)展趨勢,進(jìn)料泵安置在管道下方的時(shí)候,吊車安置的空間過高,因此通常將進(jìn)料泵安置在管道的外側(cè),可以節(jié)省空間。

　　2 進(jìn)料泵管道布局設(shè)計(jì)要求

　　(1)進(jìn)料泵處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),對受力狀態(tài)敏感,因此要求進(jìn)出口管道的受力和力矩要低于進(jìn)出口處的受力和力矩。

　　(2)進(jìn)料泵都有潤滑油管道,對于潤滑油輸送管道的布置來說,不能影響泵的安檢和維修;切斷閥的布置要合理,方便操作;同時(shí)要合理布置進(jìn)料泵管道上的閥門和儀表操作柱,以方便泵的啟動(dòng)、切換、停止操作為宜;另外,還要充分考慮泵維修時(shí)所需要的空間。

　　(3)加氫進(jìn)料泵屬于高精度設(shè)備,對受力狀態(tài)敏感,一旦受到外力的作用,容易導(dǎo)致變形,出現(xiàn)震動(dòng)、噪聲等現(xiàn)象,往往容易導(dǎo)致泵軸承損壞等情況。那么,為了降低熱態(tài)管系對出入口處的推動(dòng)力和力矩,出入口管道的要安置一定的縫隙,方便吸收管系的熱膨脹,同時(shí)要盡量縮短管道口處的附加位移量。在保障管道柔性的前提下,要盡量縮短出入口管道。

　　3 進(jìn)料泵進(jìn)出口管道設(shè)計(jì)

　　3.1 進(jìn)料泵入口管道設(shè)計(jì)

　　(1)為了保障進(jìn)料泵的正常工作狀態(tài),要防止出現(xiàn)汽蝕現(xiàn)象。在布局設(shè)計(jì)層面上來講,當(dāng)確定原料罐液面和泵入口處的高度差值以后,要盡量縮短管道的長度,降低彎頭的使用量。

　　(2)進(jìn)料泵在運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候也會(huì)吸入大量的空氣,因此也會(huì)產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象,所以要保障原料吸入管道以后不會(huì)形成氣袋。泵入口處的變徑管宜采用“頂平安裝”,保障凝液在經(jīng)過入口處的底部過濾器時(shí)是干凈的。

　　(3)通常大型的的進(jìn)料泵入口處位置較高,因此入口處的管道布局不宜出現(xiàn)U型的管道,因此一般都在檢修泵入口處安置閥門。

　　3.2 進(jìn)料泵出口管道設(shè)計(jì)

　　由于進(jìn)料泵的出口管道所受的壓力較高,管道壁較厚,出口嘴的受力達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。因此,在滿足原料工藝流速的條件下,可以將出口變徑安置在較遠(yuǎn)處,從而提高出口管道的柔性。一般的作法是,將出口閥門組安置在泵兩側(cè)的管橋1m及以上的地方,比如大連某化工企業(yè)的加氫工藝采用構(gòu)架為1m以外。如果由于平面位置的原因,也可以考慮將進(jìn)料泵安置在二層平臺(tái)。由于加氫設(shè)備的進(jìn)出口管道支架安置也很重要,主要會(huì)影響到進(jìn)出口管嘴的受力狀態(tài),如果安置不當(dāng)講產(chǎn)生振動(dòng)的現(xiàn)象。主要從下述四個(gè)方來加以改進(jìn)。

　　(1)在出入口管道的管嘴處要設(shè)置彈簧支架或吊架,主要目的是為了保障泵嘴的熱位移的正常化,同時(shí)也是為了防止管道受熱變形,從而阻止泵出入口處產(chǎn)生附加受力及其力矩。

　　(2)為了降低進(jìn)料泵出入口處的受力力矩,應(yīng)該在和管口相連的管道好靠近管嘴的垂直方向設(shè)置支架或吊架,從而保障管道沿著管嘴的正常位移,避免垂直方向的位移力矩。

　　(3)如果進(jìn)料泵出口到原料緩沖罐的壓力差值超標(biāo),容易造成管道震動(dòng)現(xiàn)象,所以在減壓閥或者孔板后面要有足夠的管段來安置防振動(dòng)支架或吊架。

　　(4)一般來說,靠近泵的管道支架或吊架并不需要固定在底座上面,對于DN值超過150的管道需要設(shè)置相應(yīng)的管墩(管道橋墩)。同時(shí),為了減低管系對進(jìn)料泵出口處的推動(dòng)力和彎曲力矩值,需要在管道的水平面兩側(cè)安置一段管道,而且出口閥門組一般安置在泵兩側(cè)的1m以外的地方。PS-1是彈簧支架,P2-2代表彈簧的加軸限位,限位的主要作用是降低管系對出口處的推動(dòng)力以及彎曲力矩值。

　　4 進(jìn)料泵管道應(yīng)力設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

　　在進(jìn)料泵處于運(yùn)作狀態(tài)下,管道受力主要表現(xiàn)在幾個(gè)方面：溫度荷載、壓力荷載、附加位移量、管內(nèi)介質(zhì)荷載及受力狀態(tài)。在進(jìn)行進(jìn)料泵的管道應(yīng)力計(jì)算的過程中,需要考慮管道上各處的持久性受力荷載,要充分考慮到管道重力、介質(zhì)重力、管內(nèi)壓力、管內(nèi)溫度等基本受力情況。而針對二次應(yīng)力的計(jì)算主要包括溫度荷載以及附加位移荷載。為了保證加氫進(jìn)料泵的長期、效率高、安穩(wěn)運(yùn)行,就要對管道的應(yīng)力以及各種作用力進(jìn)行受力分析和評估,保證作用力不會(huì)超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值。嚴(yán)格來說,如果設(shè)備制造廠商沒有提供標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值,在進(jìn)料泵管道應(yīng)力設(shè)計(jì)層面要滿足API610設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

　　5 結(jié)語

　　通過上面的分析,可以了解到加氫進(jìn)料泵布局設(shè)計(jì)及安裝實(shí)施工作是非常重要的。設(shè)計(jì)管道的布局是關(guān)鍵的技術(shù)問題,為了滿足進(jìn)料泵的管口的正常受力和力矩,需要設(shè)置合理的管系,合理安排走向和位置,留出適當(dāng)?shù)目臻g,架設(shè)必要的支架,才能改善管嘴的受力,只有這樣才能設(shè)計(jì)出合理的加氫進(jìn)料泵進(jìn)出口管道設(shè)計(jì)及施工方案,以滿足化工企業(yè)的平安生產(chǎn)需要,同時(shí)有利于促進(jìn)加氫進(jìn)料工藝技術(shù)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

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