中石化洛阳设计院压缩机配管设计.doc.pdf

公司标准中 国 石 化洛阳石油化工工程公司压缩机配管设计40sc009-1999代替:第 1 页 共 48 页1、适用范围1.1 本设计规定适用于炼油和一般化工装置的往复式压缩机、压缩机辅助设备及蒸汽轮机的管道布置。1.2 一般的通用事项参阅“管道布置设计总则”2、压缩机的种类往复式压缩机依靠活塞的往复运动将气体升压，一般用作小容量的高压压缩机。压缩机的种类按汽缸布置有卧式、立式、W 型、V 型、对置式及对称平衡式等。按压缩方式又可分为单作用式和双作用式。按压缩级数可分为单级及多级。下面列出常用的型式和外形。2.1 卧式循环氢气或丙烷气等高压工艺气体管道多采用此种型式。（1）单作用一单级（图 2-1）编制陈勇军校对谢林章审核李苏秦第2 页共 48 页40sc009-1999（2）双作用一单级（图 2-2）图 2-2（注）各部分的名称与单缸机相同（3）双作用一多级（图 2-3）图 2-3（注）各部件的名称与单缸机相同40sc009-1999第3页48 页2.2 立式（图 2-4）常用于装置和仪表用风中、小容量场合图 2-42.3V 型（图 2-5）用于装置和仪表用风容量较大时。3布置3.1总则3.1.1布置的一般注意事项压缩机属于装置中的主要设备，其布置对整个装置有影响，必须慎重考虑后再做布置。另外，它具有压缩气体泵的特点，所以压缩机的布置按泵考虑即可。但是，它处理的是高压气体流，所以要考虑其安全性、操作性及检查维修等。同时还要考虑防噪声措施等。按以下基本原则布置规划：(1)压缩机附属的电气、仪表电缆多，考虑到事故时需紧急处理，控制室和变配电室应尽量靠近布置。(2)压缩可燃气体的压缩机，与明火设备（加热炉等）需保持充分足够距离。(3)考虑压缩机的吊装、检修场地。(4)确定压缩机需不需要厂房(5)压缩机的布置不应因其振动而影响周围设备。特别是压缩机与其他设备、厂房等接近，且基础为一联合基础时，应注意压缩机振动不得传递影响其他设备。详细的布置尺寸与土建设计师商定。第4 页共 48 页40sc009-1999(6)为方便到操作和检修，压缩机和附属设备应尽量集中布置，并确保压缩机周围有足够的空间。另外产生噪声的设备集中布置，也有利于采取防噪声措施。(7)确保压缩机附属设备（润滑装置、现场表仪盘、吸入罐和后冷器等）的布置空间。(8)管道的防振措施原则上是采用管墩支撑。(9)空气压缩机布置在装置最大频率风向的上风向，或吸入干净空气的场所，以下为有厂房的压缩机及其附属设备的布置形式举例。3.1.2 一般布置举例(1)卧式压缩机（图 3-1）压缩机 一级分液罐（第一级）压缩机润滑油站 二级分液罐（第二段）蒸汽轮机润滑油站 后冷器 现场表盘图 3-140sc009-1999第5页48 页（2）立式压缩机（图 3-2）压缩机 后冷器罐电源转换开关分离器空气干燥器图 3-2（3）V 型压缩机（图 3-3）压缩机 后冷器空气干燥器现场表盘 分离罐第6 页共 48 页40sc009-1999中间冷却器 罐图 3-33.2压缩机及其附属设备的布置3.2.1压缩机（1）压缩机的布置压缩机根据以下几点布置（见图3-4）（a）压缩机曲轴中心线平行并排布置。这是用得比较多的布置方法，适用于立式 或卧式压缩机两者大小相当时。（b）驱动机端基础取齐并列布置。此种布置对动力电缆的布置是经济的，而且现场仪表盘可以取齐，容易操作。但是，当压缩机大小差别大时，压缩机连接管会长短参差不齐，管道布置较困难。（c）压缩机端基础取齐并例布置此种布置，即使压缩机大小尚未确定也易保证配管侧所需空间，操作通道以及管墩等亦易规划。配管侧图 3-4（2）压缩机的间距压缩机的布置间距取决于压缩机和操作检修所需的空间（图3-4）。特别是卧式压缩机布置时，应确保的空间是气缸端曲轴的抽出长度再加至少500mm。这是按相邻压缩机不同时抽出曲轴所需空间而规划的。3.2.2辅助设备一般压缩机的辅助设备按压缩机制造厂指定位置布置，也有以下理由需另行布置的。（a）蒸汽轮机和压缩机的润滑油装置共用一个基础，脱离主机基础布置在操作和经济上有好处时。（b）如图 3-5所示相邻的操作平台与辅助设备间没有足够的操作空间又难以保证时。40sc009-1999第7页48 页图 3-5(2)变动布置时的注意事项图 3-6表示注意事项图 3-63.2.3管墩压缩机的进口和出口管道易振动，所以布置在管墩上容易固定。（1）布置在管墩上的注意事项（图3-7）（a）应对管墩的布置进行研究，以便不使振动直接传给周围的厂房、构架和设备等。也应考虑管墩和压缩机间管道的振动（注意：管道长了易引起振动），管墩尽量布置在靠近压缩机位置。厂房与管墩间所需最小尺寸“A”，应考虑基础大小，其详细情况应与土建设计师协商再定。图 3-7第8 页共 48 页40sc009-19993.2.4入口分液罐和冷却器（中间冷却器）（1）入口分液罐入口分液罐是为压缩机提供稳定气流所必要的。具有使入口管道中的气体凝液在入口分液罐中分离出来，不使液体带进压缩机气缸内的功能。入口分液罐的布置应考虑以下述事项，一般的布置例如图3-8 所示。(a)为了使压缩机入口管道的压力降最小，要求罐靠近压缩机布置。(b)布置在易进行操作、维护的场地。(c)当压缩机入口管道的振动而引起入口分液罐振动时，应设置在地面上，布置在与周围设备和厂房等基础相独立的基础上。图 3-8（注）二台以上的压缩机共用一个入口分液罐时，压缩机的布置宜按对称位置布置。（2）后冷器和中间冷却器后冷器用于冷却带走压缩机压缩引起的压缩热。工艺流程的多级压缩机的，最小流量返回线，（出口线的一部分返回入口线），为保证长时间运行又不增大压缩热，一般要设置中间冷却器。冷却方式有管壳式、套管式和空冷等形式，多数是采用管壳式。套管式仅限于小容量的空气压缩机等特殊场合（图39）图 3-10图 314 为一般的布置，按以下事项进行布置。(a)后冷器易引起振动，应将之布置在与其他设备和构架相脱离的基础上。(b)应研究冷却器的维修方法（管束的抽出），确保足够的空间。(c)中间冷却器的布置应考虑与压缩机间的接管要尽可能的短又要具有柔性图（图 3-13 和图 3-14）。图 3-940sc009-1999第9页48 页图 3-10图 3-12 后冷器比较大，需较宽敞的维修空间时管壳式后冷器及中间冷却器图 3-13 后却器（或中间冷却器）小时管壳式中间冷却器第10 页共 48 页40sc009-1999图 3-14 操作平台下设中间冷却器时3.2.5现场仪表盘现场仪表盘是压缩机开车和安全运行所必须的电气（开关）、有关仪表系统（卸荷控制装置、润滑油装置和冷却系统的仪表）组装在同一块仪表盘上。通常，如空气压缩机等小容量压缩机的现场仪表盘设置在压缩机本机机座上。工艺压缩机等则大多与压缩机分开设置，其布置的注意事项和例子表示如下。(1)现场仪表盘布置的注意事项应研究考虑以下各项。详细情况与仪表、电气设计师以及压缩机制造商协议决定，布置例子示于图 3-15图 3-17。(a)现场仪表盘安装在四周无障碍物易于操作和检修的位置，无特殊要求一般靠近压缩机驱动机端布置。(b)2 台以上压缩机应统一考虑压缩机与现场仪表盘的相对位置。(c)应考虑现场仪表盘与压缩机间相连接的仪表用导压管和电缆线的走向。(d)避开压缩机的维护检查区布置。(e)检查现场仪表盘上仪表用应有足够的空间。通常对操作面而言，背面是维护检查侧，检修空间确保 600mm 以上，亦应考虑现场仪表盘门开关的空间。(2)现场仪表盘的布置位置（图 3-15）(a)压缩机的驱动机端通常面向检查通道布置。压缩机的驱动机端作为操作检查通道、面向现场仪表盘位置是操作上理想的布置。另外现场仪表盘的布置自由度大。（特别适用于大型现场仪表的布置）。另外，必须考虑连接压缩机的仪表用导压管和电缆线的埋设空地（直埋或地沟）(b)靠近压缩机布置（参见图3-16&17）虽对现场仪表盘的布置有限制，但充分确保了压缩机周围必需的通道和维护用空间，而且压缩机的导压管和电缆不用埋设或沟设（导压管和电缆可在地面上敷设）。40sc009-1999第11页48 页图 3-16图 3-173.3布置高度3.3.1压缩机压缩机的布置高度，通常是压缩机制造商给出大致的高度（装箱资料图）。但是，规划时考虑到压缩机的操作性和经济设计等，应尽量压低布置高度。确定布置高度时的检查事项如下：(1)立式和 V 型压缩机（参见图 3-18 和 3-19）无特别指明设置高度时以 150mm 为准。但要注意润滑油排液管和机座排凝管。第12 页共 48 页40sc009-1999图 3-18图 3-19(2)卧式压缩机（参见图 3-20)图 3-20决定压缩机的布置高度时考虑以下事项：(a)确保压缩机缓冲罐的排凝管道距操作平台面150mm以上。(b)如图所示，决定压缩机的设置高度时，管墩和压缩机间的工艺管道不得成袋形。3.3.2 辅助设备（图 3-21）40sc009-1999第13页48 页图 3-21(在平台下布置)脱离主机单独布置时，只要设置高度没有指明，就以操作面上（压缩机有操作平台时在平台上面）150mm为准，但应注意，当辅助设备（润滑油装置）的布置高度比压缩机或透平的高度（基础面）高时，润滑油给油系统会出问题。通常二者有个高度差，以便润滑油能自流向辅助设备。3.3.3管墩（图 3-22）大于管墩高度，应考虑管墩上管道的焊接和液面计、排凝管的安装空间等，操作面（地面）至管墩顶面最小 300mm。但是，如果工艺要求或设计需要也可高至450mm。图 3-223.3.4入口分液罐入口分液罐的布置高度按照“容器管道设计”3.3.3后冷器后冷器的布置高度参考“换热器配管设计”决定所需的最小高度。3.3.6现场仪表盘现场仪表盘的布置高度，需按雨水和机座清洗水不能进入的高度来确定。而且比操作面高度高150mm。4 厂房及构架规划4.1厂房的规划压缩机一般是按室外用设计制造的，无特别要求原则上可以不设厂房。但是以下情况需设厂房。（1）为了便于维护，需设桥式吊架车时，而且在多雨地区为了方便操作时。（2）为了防止噪声，防寒和防砂尘。厂房需要与否对全面规划影响很大，在确认客户的意见后，慎重决定。以下就需厂房时的厂房规划叙述一下。4.1.1形式第14 页共 48 页40sc009-1999厂房的形式随房顶、柱、梁等主要材料（桁架、型钢结构和钢筋混凝土）、墙壁的结构，厂房内设备的搬入和操作检修方法的不同而变化。这些形式和结构由土建专业和配管专业的设计师共同商定。厂房有封闭式（这种形式特殊场合使用）和敞开式两种形式。（1）封闭式防止噪声、防寒和防砂尘，厂房四周用墙封闭。（在沙漠地带，砂尘损伤压缩机，影响操作，不便于维修。而且设置墙后，应充分注意，不得妨碍压缩机及其辅助设备、阀门和仪表的操作、维修。图 4-1 所示为封闭式厂房。图 4-1封闭式注（1）注意墙的立柱、窗和间柱的位置。另外当管道穿墙时，将详细情况通知土建专业。（2）考虑操作工的巡检路线，在墙上最少设两个门。（3）为设备搬入设置的门应为可拆除的结构。详细情况与土建专业设计师协商决定。另外还要确保大型卡车了入所需足够的空间。（2）敞开式可燃气体的压缩机厂房如果为封闭式话，一旦气体泄漏，将使整个厂房内充满可燃体十分危险。因此，为了通风良好，应设内部机组不受风吹雨淋的塌壁式厂房，侧面开口，或根本不设侧墙的形式（参见图 4-2）。40sc009-1999第15页48 页图 4-2 敞开式（注）单轨吊车设塌壁时，塌壁的高度取决于单轨吊车用梁的高度，距操作地面最小有3m 的敞开高度。4.1.2厂房的宽度厂房的宽度取决于厂房内布置的设备、仪表所占的空间，及其维护、巡检和操作所需的空间。另外厂房的形式（封闭式、敞开式）不同，厂房的宽度也不同。为了节省投资厂房宽度尽量减小。（1）厂房的布置空间确定厂房的宽度时，主要考虑几方面如下。（a）压缩机（包括驱动设备）（b）现场仪表盘（c）辅助设备（润滑油站等）（d）配管空间（e）操作通道（f）中间冷却器（布置在厂房内时）注（1）封闭式厂房时，出入口、通风口和通风用过滤器、寒冷地区设采暖用加热器等，应注意其布置。注（2）寒冷地区厂房内（多为封闭式厂房）需考虑设置操作控制室的位置。（2）维护、巡检和操作空间压缩机周围必须确保维护、巡检和操作的空间，特别是检修所需的空间，如压缩机和驱动设备解体部件临时放置所需的空间。临时放置部件所需空间会因压缩机的大小、结构形式和在现场解体、装配的程度，而有所不同，因此应先与有关专业（机械、土建专业等）协商。图 4-3 为维护、巡检和操作用空间例。第16 页共 48 页40sc009-1999图 4-34.1.3柱距柱由土建和配管专业设计师协商决定。决定柱距时充分考虑以下各项：（1）对厂房内各设备的搬入和维修有无妨碍。（2）配管布置和运行操作是否协调。（3）纵向的柱距原则上等距布置，而且按实际的经验来看，经济的柱距以6m 左右为宜。4.1.4厂房的高度厂房的高度由土建决定。厂房的高度由设备的搬入或检修时设备的起吊、搬运（用顶棚吊车和单轨吊车等）所需的最小高度来决定。土建资料上关于设备的起吊高度的决定方法由4.1.5 之（3）给出。4.1.5顶棚桥式吊车和单轨吊车（1）设置的目的往复式压缩机结构复杂，它比一般设备有较高的故障率，因此有较多的维护、巡检、维修的机会。为了迅速地进行这些工作，安全地搬运重物，需设置顶棚桥式吊车，或设置单轨吊车。应在理解下款的“形状和特点”的基础上根据要求选择合适的吊车。（2）形状和特点（a）顶棚桥式吊车根据起吊车荷载、间距（厂房宽度），工作方式（电动或手动）的不同而有不同的种类。常用的形式图 4-4。就厂房规划而论，配管设计师概括地知道吊车的形式和允许起吊荷载、空间、作用范围等是比较好的。40sc009-1999第17页48 页图 4-4桥式吊车的特点（i）桥式吊车的作用范围广，且可以迅速地进行维修作业，还适用于同一厂房内布置 多台压缩机场合。（ii）适用于起吊荷载大的大型压缩机等，作业安全度高。（iii）与单轨吊车相比，由于以下原因厂房设计成本高。桥式吊车的自身质量比单轨吊车大。桥式吊车运行时的水平荷载（吊车构件的运行，停止产生的力作用于厂房上，要求厂房结构坚固。厂房高度应确保人员能站在吊车上做检查、操作（整个厂房增高）。同时还需设置用于维修操作的升降梯子及平台（见图 4-5）。图 45（b）单轨吊车单轨吊车的形状如较 4-6，它由起吊重物的绞机和支承吊车的梁组成，一般每台压缩机各设一个单轨吊车。像图 4-7 两台压缩机也可用一台单轨吊车。第18 页共 48 页40sc009-1999图 46图 47单轨吊车特点（i）单轨吊车梁被固定在厂房或吊车构架（无屋顶），维修的工作范围仅限于单轨的中心线上。适用于立式压缩机或同一厂房内布置压缩机数量少（1 至 2 台）的情况。（ii）结构简单，厂房上容易安装，厂房费用低。（3）设备的起吊高度（工作的实际升高）起吊所需高度用吊起时吊钩的高度来表示，此高度和起吊荷重应与土建专业协商。（参见图4-8）。决定吊钩的高度应考虑以下事项。（a）起吊所需最低高度（包括吊车运行、搬运物件的高度），起吊重量和起吊部件的大致尺寸由制造商确定。（b）用卡车搬进搬出时，应考虑货台的高度。40sc009-1999第19页48 页图 48H=L+h+l+corH=L+l1+cH:起吊所需的最低高度L：障碍物的高度或被布置设备的最高高度中的高者。C：提起时的富余高度（确保越过障物，再富余200mm 以上）h：吊荷物高度（包括起吊用的货台）l、l1:吊缆长度的最小值依据如下注（1）*号处的高度与土建专业联系（2）*号处的尺寸由土建专业决定（3）注意尺寸会因是起重机和链滑车而不同Bm1.01.52.02.54.2构架规划设置压缩机周围的构架，应考虑以下操作平台的设置。（1）阀门操作平台（2）压缩机操作平台4.2.1阀门操作平台lm0.861.301.732.15l1 h 200但三角挂绳的角度不超 60图 4-8(续）（c）起吊的方法由制造商确定。特别是起吊精密部件（汽缸、轴等)需不需要货台。第20 页共 48 页40sc009-1999图 4-9小直径管道图 4-10较大直径管道通常阀门操作平台兼做操作工操作，巡检的走道，设在面向管道管墩的配管区。平台的形状因管道布置不同而不同，不可一概而论。一般布置如图4-9 和图 4-10。规划时考虑以下各项。（1）平台的形状规划应结构简单。（2）平台上不要承受过大的荷载。振动管道不能由平台支承，必须需在平台上支承时，要与土建专业联系，采取适当的措施。（3）原则上在上下平台处设梯子（4）考虑平台下面的管道，再决定平台高度和支腿的位置。但是支腿间距不允许狭窄，支腿间距以6m为宜。4.2.2压缩机操作平台压缩机大容量、大型化，其安装高度势必增高（见前3.3.1 款），压缩机周围必须设操作和巡检的操作平台。图 4-11 为采用最多的图例。具体设置规划应考虑检查以下各项。（1）确定平台的设置范围通常压缩机需要维修、正常运行操作及巡检等，因此要求压缩机周围设一定范围的平台。规划平台时应考虑现场仪表盘的布置空间。（2）平台下布置设备时，需确定此设备的维修方法。（3）平台面上应确保临时放置压缩机解体部件的空间，并考虑其荷载。（4）平台上不能承受过大的荷载，不能在平台上支承振动的管道。必须在平台上支承时，应与土建专业联系，采取适当的措施。40sc009-1999第21页48 页图 4-1A第22 页共 48 页40sc009-19994-1B（5）原则上要求平台的高度和压缩机基础面的高度一致，但要确保平台下布置设备和管道的空间。（6）防止平台下聚集可然气体，要求土建专业选用空气可以流通的材料做平台材料（一般使用复合材料和金属格栅材料）。5 管道规划5.1压缩机的流程现列出炼油装置压缩机的一般简要流程。（1）工艺压缩机（参见图 5-1 和图 5-2）（2）公用工程压缩机（参见图5-3）-40sc009-1999第23页48 页41C-氢气循环 P&I流程（1/2）注：图中符号表示管道名称，其说明见下图。氢气循环系统 P&I 流程（2/2）图 5-21、压缩机入口线（蒸汽伴热管）7、高压放空2、压缩机出口线8、填料箱放空（密封箱放气）3、返回线9、隔离室排凝（润滑油徘出）4、氮气线10、氮气吹扫线第24 页共 48 页40sc009-19995、抽空线11、蒸汽入口线6、放空线（吹扫排出线）12、抽空蒸汽线装置和仪表用风 P&I 流程图 5-35.2一般事项（1）由于处理气体，管道应布置成自流排液形式。管道上不能避免认袋时，要采取能完全排净的措施。（2）管道应短且有，但是压缩机出口管道和与蒸汽轮机相接的蒸汽管道等，应具有柔性，以便不产生热胀问题（对设备嘴子的影响）。（3）为了使压缩机切换顺利，压缩机接管上的阀门和仪表等的布置应易于切切换操作。（4）压缩机进出口管道会因鎏体脉动而产生振动。因此在规划管道走向时应注意以下各项：（a）由于要进行管系的振动解析，管系应做合理的支架规划（支撑间距和支架的型式）（b）小直径“分”支管道（包括仪表管嘴），需使用具有足够强度的管件进行补强（参见图6-3）。（c）为了便于采取防振措施，管道支架应设在地面上。因此应尽量设在管墩上。（d）管道布置尽量减少弯头，且采用长半径弯头。（5）处理可燃气体的压缩机，其管道应注意以下事项：（a）应采取防止排凝、放空阀门泄漏的措施，如下图：双阀+丝堵阀+盲板运行中阀门需频繁开闭时运行中阀门基本上不开关时（b）压缩机周围有管沟时，需确认沟内会不会有滞留气体的危险（特别注意比空气重的丙烷气等）。（6）管道走向不得妨碍压缩机的操作和维修。（a）为了不妨碍桥式吊车和单轨吊车的通行，避免在厂房内横向布置空中管道。（b）厂房内设操作平台时，只能在平台下布管，使平台上具有足够的操作空间。（7）设置顶棚桥式吊车时，管道布置应考虑管道上的大型阀门、支撑和仪表（质量大的物体）等，不要影响起吊空间和维修空间。（注意按吊车的运行范围来布置被维修的对象）。40sc009-1999第25页48 页5.3管道布置应在充分理解 5.1 项的流程，满足流程的要求，并进一步掌握哪些管道应采取防振和进行热应力解析之后，再做详细布置和管道支架规划。5.3.1嘴子方位与其他的动设备一样，往复式压缩机的嘴子是根据其形式和结构决定其安装位置。无特别要求时，由制造商确定。（1）卧式压缩机（参见图 5-4）卧式压缩机，图上所示的入口嘴子位置是标准位置，但是也有根据缓冲罐的支撑方法和管道布置情况而把嘴子方位定为形式“a”“c”的。咀子名称咀子号 入口出口填料箱出口高压放空N2气吹扫连口润滑油出口图 5-4卧式压缩机（2）立式和 V 形压缩机（见图 5-5 和 5-6）图 5-5 立式压缩机用于供给压缩空气的压缩机多采用立式和V 型。如图所示，入口嘴子仅安装空气吸入口和过滤器（空气入口过滤器）多数不需要特别管道。第26 页共 48 页40sc009-1999图 5-6V 形压缩机5.3.2入口管道（1）管道走向管道布置要求入口分液罐到入口嘴子这段管道为最短，使其压力损失最小，而且管内不存凝液。管道走向有两种布置方法，即根据处理的气体物料性质（容易凝结的气体）和管系是否考虑防振措施进行管道规划。（a）自流排凝管道如图 5-7 所示，管道形状不出现袋形，是一种理想的布置。然而，自流排凝管道为防止振动和便于阀门操作，管道架空布置必须设较高的支架，这比设管墩费用高。而且对阀门和仪表的操作不方便。一般只要管内不存有大量的气体凝液，就不采用这种布置方法。图 5-7 自流排凝管例40sc009-1999第27页48 页（b）防振目的管道布置如图 5-8 所示，管墩上布管，在地面上容易设置支架，有利于防振。而且，阀门和仪表的安装高度不高，通过走道即可进行操作检查，结构上可能是经济的。应指出这种布置方法虽常被采用，但应是蒸汽伴热而不产生凝液的流体。图 5-8 管墩布管例（2）阀门的布置入口阀门关系到压缩机的开机和停机等操作，尽可能靠近压缩机布置为宜。一般入口阀门和出口阀门都集中布置在有利于压缩机操作的平台上（没有平台时集中布置在压缩机附近的地面上）。另外阀门的重量会改变管系的载荷分布，使管道易发生振动的状态，所以从防振出发，阀门应布置在地面最低的位置，且阀门前后留有在地面安装支架的位置。图5-9 所示为口径 4 英寸以下，图 5-10 所示为口径 6 英寸以上管道阀门的例子。图 59注 1、入口阀和出口阀不需同时进行操作时，可考虑取下不操作的手轮。第28 页共 48 页40sc009-19992、板手阀的设置高度，取手轮高度为200300mm 的范围。操作中，阀手轮保持不动，为可一步跨过的高度（不需操作阀门时，阀手轮拆下）。但是其它阀门，则需从在走道上操作手轮来考虑决定其设置高度，但是从防振支架（设置地上）考虑又不应设置得过高。适用范围和特点一般适用于 4 英寸以下的管道。入口和出口阀布置在同一走道上，容易操作。但是管道弯曲多，必须设支架，总支架数增多。图 510适用范围和特点一般适用于 6 英寸以上管道。比起图5-9，操作性差，阀门操作用平台复杂，然而管道弯曲少，压力损失少，对防振和热应力解析有利。（3）过滤器工艺压缩机的入口过滤器一般开工时使用细网目，待管内清洁后（正常运行时）换成粗网目（1030 网眼），为了减小阻力，或者取出滤网。因此为了抽出滤网进行正常的清洁工作，将之安装在容易操作的位置，以距压缩机的嘴子最近的位置安装较好。图5-11 表示最利于安装位置。图 5-11过滤器安装的注意事项（a）过滤器最好安装在距压缩机嘴子（缓冲罐管嘴）最近的位置。但是在压缩机前面（L）由于增加了过滤器，而使总体尺寸增长，应注意不得妨碍通行、压缩机的巡检和操作。40sc009-1999第29页48 页（b）安装在管道上易设置的位置，便于过滤器不允许设在自下而上流动的管道的立 管上。因此这时滤网内留不住杂物，会残留在管道内，就起不到过滤作用。（c）当采用（a）布置有困难时采用之，过滤器不要布置在平台上或走道下，可考虑布置在平台下，并将部分平台做成可拆式，以便于过滤器的操作。（4）空气吸入口（空气压缩机的空气进口）空气压缩机布置在封闭式厂房内时，空气吸入口的位置，原则上设于不能吸进厂房外的尘埃、排气及不纯气体的位置。该段管道（空气吸入口至压缩机）布置应考虑以下事项：（a）空气吸入的方法由压缩机制造商确实，特别是需确认空气过滤器的形状和其布置位置。（b）连接管道尽可能短，而且弯头少。由于管道压降大会影响压缩机的性能，所以需将管道的形状告诉压缩机制造商，以便让其确定有无问题。（c）原则上布置成自由排凝液的管道，不得已出现液袋时，应采取措施使其能全部排液（参见图 5-12）（d）连接管道多数会振动，必须预先研究支承的方法（沿厂房柱和梁布置管道）。管道支架设在压缩机厂房上时，需依靠土建专业进行检查，要看管道振动是否传到厂房引起共振。图 5-12（5）排凝措施处理容易产生凝液气体的压缩机入口管道上有液袋时，其管道（参见5.3.2-（1）-（b）管墩上的布管）需要采取以下排凝措施，并需机械和工艺专业确定。（a）确定管内的凝液量，为了全部排凝，需采取图5-13 所示的排液措施。第30 页共 48 页40sc009-1999图 5-13（b）管墩上布置管道时（参见图5-13），整个入口管道进行蒸汽伴热。其目的是通过蒸汽伴热使入口管受热，管内保持一定温度防止管内产生凝液。5.3.3出口管道（1）管道走向出口管道会因流体脉动易使管道振动，同时由于压缩热而使管道热胀产生热应力从而作用于管架和机器上。规划时应考虑此因素，同时考虑下列事项：（a）只要不妨碍通道，在地上布置管道对防振有利。特别是以减小压缩机嘴子受力和力矩为目标的支架（止推支架）等，布置在地面上（管墩）容易安装。（c）管架上布置管道时，靠近刚性大的管架侧布置。而且有容易从管桥侧梁设支架的优点。（b）管道拐弯部分和阀等集中载荷的地方特别容易引起振动，管道布置时需考虑支架的位置。（d）为了便于采取防振措施，尽量与其他振动管道布置成同一走向（成组）。（2）阀的布置出口管道上阀门的布置，基本上与5.3.2-12 所述的“入口管道上阀门的布置”同样考虑。工艺压缩机和空气压缩机的阀门布置如图5-14 和图 5-15 所示。（a）工艺压缩 q“A-A”剖面“A-A”剖面原 则上入口管道为 4 英寸以下时原则上入口管道为 6 英寸以上时图 5-14（b）空气压缩机阀门手轮水平方向时，手轮的重量会因振动对阀体产生弯矩，引起强度问题。特别是执行机构为电动、气动或齿轮传动阀门时，阀的端部容易受到较大的荷载。40sc009-1999第31页48 页图 5-15 侧面图（3）安全阀在 5.1 项流程图上设有压缩机出口嘴子和出口阀门间的安全阀和旁通阀（空气压缩机设有旁通阀）是用于防止出口阀呈关闭状况下启动压缩机或运行中误操作关闭出口阀而使压缩机出口管道的内压上升损坏机器部件而设的。下面叙述安全阀管道。图5-165-18 是一般例子。（a）由于以下原因安全阀最好在出口阀附近设置。（i）如上述安全阀的动作与出口阀的开关状态有关，按它们的关系而设置。（ii）安全阀设旁路阀时，因可利用此旁路阀进行管道的N2气吹，所以要求出口阀与安全阀排出口的死区部分为最小。关于 N2气吹扫参见 5.3.4 的“N2吹扫管道”（b）如图 5-16、5-17，应管道布置成安全阀入口线不存液的形状，特别是出口管道以安全阀作为顶点，向总管布置成能自由排液的管道。这是因为安全阀动作时，出口管内形成高速气流，如果出口管道处于存液状态，将引起水锤现象。而且出口管道需准备能承受流体冲击的支架。（c）当安全阀不靠近出口管道布置时，需由工艺专业检查，看安全阀入口管道有无压降问题。（d）空气压缩机的安全阀向大气排放，它的安装位置和管道设计按管道设计通则的6 款“管系的放空与排液”执行。布置时特别注意以下各项：（i）安全阀设在厂房内时，其向大气的排放口设在厂房外的房顶上。（ii）安全阀出口原则上是单独布管，使其能向大气直接放。如果不得已连接两个以上的安全阀出口管向大气排放时，应研讨确认安全阀的动作和操作有无问题。图 5-16（入口管道口径 4 英寸以下安全阀带旁通）第32 页共 48 页40sc009-1999注：不用旁通阀也可优先采用图5-16 所示的布置，但是这种布置只适用于，阀类（进口阀、出口阀、安全阀）不能并排成阀组布置的场合。图 5-17（入口线口径 4 英寸以下安全阀不设付线）图 5-18（入口管径 6 英寸以上）（4）联合热交换器的入口管道加氢脱硫装置的联合进料热交换器入口管道上的氢气（循环气）和油（进料油）的合流管道（参见5-1-（1）氢气循环 P&I 流程 1/2）按下述要求布置管道。（a）防止进料油向压缩机逆流压缩机停止时，进料油不得经压缩机出口管倒流进压缩机。通常在停运操作中，因出口阀是关闭的，所以不考虑进料油会倒流入压缩机。但是为使误操作或紧急事故状态下有备无患，多采用下述措施。（i）如图 5-19 所示，在压缩机出口管上设液封（P&I 流程-（1/2）液封高度“a”），而且进料油线上的液封（从进料泵至联合进料热交换器）高于压缩机出口管的最高点。（ii）压缩机出口管道上设止回阀在管系的最高处设止回阀，而且尽量设在距液/气合流点近处（参见图5-19），止回阀的形式参见5.3.3-（15）。40sc009-1999第33页48 页图 5-19液/气合流方式很多，有时会形成脉动流，产生振源。这是因为进料油与循环气合流后，可能产生多少蒸发量，会因进料的性质、温度、气/油比而不同；合流后的流型，也因管道尺寸不同而不同。另外，是管内的流速和管道支架位置等情况十分复杂，综合分析振动原因十分困难。综上所述，有关液/气合流的方式，需对各个工程项目详细研究才能决定，图5-20 为过去工程项目采用过的一个例子。注：一般速度下，气包油合流，对防止振动有利。（5）止回阀的形式出口管道不得用旋启式止回阀。旋启式止回阀因其流体脉动使阀板开关动作频繁，最后使阀板、阀板螺母和套筒等遭到破坏。在工艺或客户指定升降式止回阀时，需注意选用。5.3.4N2气吹扫管道图 5-20（1）N2气吹扫的目的和操作方法如果工艺管道内和压缩机气缸内残存有空气，时吸入工艺气体（碳氢化合物），就会有爆炸的危险，所以在运行前要进行 N2气吹扫空气的作业。一般 N2气吹扫采取下述两方法（a）反复用 N2气升压、卸压。用N2气置换空气。（b）用喷射器使管内形成真空后，通入N2气。（2）管道布置N2气吹扫管道，包括 N2气供给管道和出口管道（向大气放空的排放管道和火炬总管连接管道）。管道布置应把管道分成几个管段，以便在最小范围内吹扫，短时间就能吹扫完，而且N2气消耗少。（参见 5.1 工艺压缩机的 P&I 流程图）以下介绍管道布置的注意事项：（a）N2气吹扫管道为小直径（3/41 英寸）管，由于工艺管道的振动传播，容易引起共振，必须将之布置成容易设管道支架的管道形状。（参见图5-21 和图 5-22），应避免架空布管。（b）与工艺管道的连接位置，应确保吹扫后的残余空气为最少（参见图5-21 和 22）。（c）N2气吹扫线上的阀门，如图5-21 和图 5-22 所示那样，应安装在距工艺管道最近的位置。第34 页共 48 页40sc009-1999（d）向大气排放的吹扫出口管道应放到安全区域。放空口不得灌入雨水。压缩机有厂房时，放空管引到厂房屋顶外，无厂房时，放空管引至压缩机周围最高的塔或构架等的顶部。应指出，易引起火灾的气体排放，有时是采用蒸汽吹扫来预防火灾的（图5-21）。在立管上设阀门时有均易操作阀门的优点，但是工艺管向上布管易引起振动，防振支架有增多的趋向。图 5-21阀门在水平管道上布置时，按阀距走道的最小的高度布置，有利支架的设置和防振。但是由于N2气吹扫管会妨碍工艺管道（入口、出口）阀门的操作。而且当工艺管道上的阀用套头扳手时，必须注意用扳手时不得碰撞管道。图 5-2240sc009-1999第35页48 页图 5-235.3.5火炬总管火炬总管一般布置成具有坡度不致存凝液，布置时必须考虑蒸汽吹扫时的热胀应力。压缩机的火炬总管除上述的注意事项外，还应对压缩机出口管的振动引起的共振采取防振措施。（1）火炬总管的布置压缩机的火世总管的布置应考虑以下事项。（a）为了各安全阀出口管上不形成袋形，应将火炬总管布置在比安全阀低的压缩机前面的管墩上。这样做气体凝液集中在火炬总管里，设一个排凝点就可以了。（参见图5-24）。图 5-24（注）排凝的方法考虑（2）款所述的排凝措施（b）火炬总管如图 5-25 所示，布置在远离压缩机一侧的管墩一端，其理由如下：（i）为了容易排凝，设在靠近通道侧。（ii）蒸汽吹扫等使火炬总管热胀而引起的管道位移可靠安全阀管道和出口管道吸收掉（L 长）。（iii）在管墩上直角交叉的管道不宜横跨火炬总管。这是因为火炬总管一般直径较大，而且由于总管需有坡度而比管墩上其他管的布置高度要高。第36 页共 48 页40sc009-1999图 5-25（c）在副管桥上布置火炬总管，应靠近柱侧布置。如图5-26 那样，柱侧布置具有方便在侧梁上设防振支架以及立管管段容易沿立柱支撑等优点。（2）排凝措施为了使总管的排凝措施安全可靠，需注意以下事项：（a）在管墩上布管，总管的下游端立管部分应设置排凝斗。亦应设置用于观察排凝斗内凝液量的液面计。通常火炬总管的排凝系统采用图5-27 和图 5-28 所示的方法。图 526注：减振支架设计需考虑至火炬总管和管墩上的火炬总管的热胀位移。（向大气排凝没有危险时）图 5-2740sc009-1999第37页48 页次火炬总管入口嘴子（排凝）N2气线（N2吹出）排凝斗(610 时)出口嘴子（排凝）液面计平衡线（放空）注：（1）当入口和平衡线不能吸收次总管的热位移时（L 短）采用虚线所示管道形状。（2）排凝斗 和出口线 不得与次主管接。图 5-28（火炬总管设排凝斗时）（b）管墩上布置的管道，向排液斗方向应有1/500 的坡度，而且用管托等来调整管道坡度。（3）与总管的连接由于以下原因，有时总管上的连接口需设止回阀，应予注意。为使流体顺利流向总管。连接时应有45斜度（图 5-29）。（a）防止总管压力上升（异常升压）引起背压作用于压缩机出口安全阀，而影响安全阀的动作。（b）防止总管中在大气温度下液化的凝液返流回次总管。图 5-295.3.6蒸汽轮机管道第38 页共 48 页40sc009-1999蒸汽轮机管道按“蒸汽轮机管道布置设计规定”（缺）进行管道规划。本节就压缩机蒸汽轮机管道布置中的“管道走向规划”和“设计时的注意事项”叙述如下：（1）管道走向蒸汽轮机的蒸汽管道布置有“地上布置”或“空架布置”两种方法。不管采用哪种方法均应对压缩机及其周围设备的操作、维修以及设备的进出路线等做综合考虑后再定。因为蒸汽轮机是高精密的回转机械，决定管道走向时应慎重规划。尽可能将管道热胀产生的反力、力矩限制到最小，并控制在蒸汽轮机嘴子的允许值以内。热胀吸收方法参见“热胀的防震措施”5.4.2-（4）采取措施。（a）地上布管图 5-30 所示是在平台下面布置管的方法，只限于压缩机周围设操作平台（参见4.2.2）的情况，有以下特点：（i）平台下布置管道可实现最经济的设计，又不妨碍维修空间和通道，适用于较大直径管道的布置。（ii）为防止蒸汽轮机嘴子受过大的热胀力，能够方便地设置固定和导向支架。（iii）平台下布置管道，不妨碍吊车吊装和搬运作业。（b）架空布管压缩机周围没有操作平台又不能实施前项（a）的地上布管时，按图5-31 所示那样布管。规划上的注意事项如下：（i）管道走向不得横穿设备出入空间，不得已横穿布置时，必须充分考虑搬进搬出所需的必要高度来决定管道布置。（ii）为便于压缩机和其周围设备的维修，在它们的正上方不要通过管道。（iii）为便于设支架，蒸汽总管贴近蒸汽轮机附近的厂房外柱或沿墙壁敷设。图 5-