典型离心式压缩机的管道设计探讨

李 鹏

（河北寰球工程有限公司，河北涿州 072754）

典型离心式压缩机的管道设计探讨

李 鹏

（河北寰球工程有限公司，河北涿州 072754）

近几年，我国石油化工产业呈现高速发展的态势，在项目运行机制中，设备的管理工作成为了社会各界关注的焦点，要积极建构更加系统的处理和管控措施，才能在维护管道设计理念完整度的同时，保证驱动离心式压缩机应用价值得以全面发挥。对典型离心式压缩机的管道设计流程进行了简要分析，并从压缩机进出口管道设计和蒸汽透平进出口管道设计两方面对具体设计步骤进行了集中分析，旨在为相关项目管理人员提供更加有价值的参考建议。

离心式压缩机；管道设计；流程

离心式压缩机的一种高速运转的机械结构，在实际应用体系建立后，设备被压缩的气体密度较小，需要技术人员对相关参数进行集中处理，并且保证压缩机整体结构的精度较高，进出管口的受力和力矩也会受到限制。也就是说，在设备实际应用过程中，若是设备的受力参数或力矩参数过大，会导致机器产生剧烈的振动，甚至会导致整个机器存在损坏的隐患。正是基于此，在实际设计机制建立后，要结合参数进行统筹分析。

1 典型离心式压缩机的管道设计流程分析

典型离心式压缩机选取的是蒸汽透平驱动的两级离心式压缩机，分为低压段和高压段，反应的产物冷却到43℃，会经过压缩机的吸入罐直接输送到压缩机的进口位置，在压缩过程中，一段出口的气体会经过冷却器以及段间罐装结构直接到达压缩机的二段进口位置，滞后经过冷却装置送入压缩机的排出罐。整个过程中，需要进行优化设计，才能保证输送过程的完整性和有序性。另外，整个压缩机结构中，蒸汽透平进口本身是超高压蒸汽结构，结构主要是来自装置蒸汽管网，而设备的透平出口则会结合实际情况形成双抽气型式，在抽气过程中，针对高压蒸汽和低压蒸汽，并且将不同的蒸汽直接输送到指定的蒸汽管网结构中[1]。

2 典型离心式压缩机的管道设计具体操作步骤

2.1 典型离心式压缩机进出口管道设计

2.1.1 优化整体设置结构

在对整体设置结构进行处理的过程中，首先要对压缩机的进出口管口进行处理，由于其要求冷态无应力配管，需要在安装过程中给予高度关注，进出口管口不能承受管道产生的附加外荷载参数，要在其管架位置安装弹簧架结构，从而一定程度上保证能在压缩机管口连接前调整管道法兰的平行度，提高应用效果和参数的控制水平，并且升级整个结构的同心参数。另外，由于要对管道的热胀情况进行集中控制，就要对进出管口进行限位支架的设置，确保作用力和力矩符合标准。

2.1.2 一段进口管道设计

对于整个设备来说，压缩机的一段进口要有效地靠近吸入罐位置，并且保证管道的布置结构符合柔性需求，满足相应的结构参数，能发挥其实际功效。也就是说，利用相应的控制机制，能保证压缩机进口管道短小且笔直，减少弯头的用量。另外，由于压缩机一般都是双进口结构，要对进口管道的对称性进行处理，确保流体分布的均匀性。值得一提的是，为了有效防止其产生偏流，在设备进口管弯头和压缩机管口法兰结构之间，要结合实际情况设置相应的直管道，满足相关压缩机参数要求。也就是说，由于管道具有较大的作用力，为了进一步提升其支撑效果和便捷性，设计人员需要将结构尽量靠近地面，从根本上提高整体设计结构的稳定性。

2.1.3 二段进口管道设计

在二段进口正下方转弯处要设置相应的过滤器，以保证物料出口的实际应用效果符合标准，结合应力计算参数，对过滤器下方的限位弹簧组合结构进行集中控制，要对管口无应力配管要求展开深度分析，在靠近压缩机管口位置设置必要数量的支架结构。一般设置三个弹簧架，其他的则为刚性支架结构。另外，在实际设计过程中，要保证段间罐与压缩机二段进口结构之间，要留有一定的距离，保证工艺要求符合实际标准。

2.2 典型离心式压缩机蒸汽透平进出口管道设计

在实际设计机制建立后，要结合具体需求设置不同的参数，加之蒸汽透平进出口管道的温度值和压力值都较高，设计人员要利用柔性计算，保证管道对管口的作用力和力矩参数符合标准需求，并且升级相应的设置效果[2]。

2.2.1 透平进口管道设计

要对具体参数进行设定，一般而言，超高压蒸汽温度会在500℃以上，且压力会在10MPa 以上，正是基于此，设计人员需要保证其具有足够的柔性，减少管口位置的作用力，确保整体处理效果和应用模型符合标准。值得一提的是，在设计参数结构中，管道要绕过压缩机结构以及透平蒸汽结构的固定点位置，借助较长的水平管线结构，有效吸收管口的水平热位移参数，提高整体处理效果和应用价值。与此同时，只有保证设计参数符合标准，才能有效兼顾文丘里管布置结构的实效性。

2.2.2 透平出口管道设计

由于设计结构要考虑高压蒸汽和低压蒸汽，因此，在设计时要保证其足够的柔性，高压蒸汽的操作温度会控制在424℃，而低压蒸汽的操作温度则在260℃，基于此，要依托管道的柔性对管口位移进行优化控制。

3 结束语

总而言之，设计过程要符合应力需求，确保计算结果符合标准，考虑管道柔性的同时，提高实用价值。

[1] 裴峻峰，郑庆元，姜海一，等. 离心式压缩机定期维修周期及可靠性研究[J]. 中国石油大学学报（自然科学版），2014，（6）：127-133.

[2] 马再超，温广瑞，张恒辉，等. 离心式压缩机转子故障识别的EEMD-PCA 方法研究[J]. 振动与冲击，2016，（4）：148-155.

Discussion on Pipeline Design of Typical Centrifugal Compressor

Li Peng

In recent years，China’s petrochemical industry has shown a trend of rapid development.In the operation mechanism of the project，the management of equipment has become the focus of attention from all walks of life.It is necessary to actively construct more systematic handling and control measures to maintain the pipeline Design concept of the same time，to ensure that the application of centrifugal compressor to drive the value of the full play.In this paper，the design process of the typical centrifugal compressor is briefly analyzed，and the concrete design steps are analyzed from the aspects of compressor inlet and outlet piping design and steam turbine inlet and outlet piping design.The purpose is to analyze the relevant project manager Provide more valuable reference suggestions.

centrifugal compressor；pipe design；process

TH452

B

1003-6490（2017）06-0096-02

2017-05-08

李鹏（1984—），浙江乐淸人，男，工程师，主要从事石油化工管道配管工作。