往復(fù)式壓縮機排氣管道振動解決措施

馬宏才 李豐杰 馬中皇 陳開貴 陳飛宇

（新疆油田公司采油二廠 新疆克拉瑪依）

1.概述

中石油新疆公司采油二廠81#天然氣處理站共有10臺往復(fù)式壓縮機，它們是輸送天然氣的主要設(shè)備，是采油二廠的關(guān)鍵設(shè)備。2013年底7#壓縮機大修后對機組進行整體驗收，在對壓縮機的進、排氣管道進行振動驗收過程中，發(fā)現(xiàn)管道不同程度地存在振動較大的情況，參照相關(guān)資料中關(guān)于往復(fù)式壓縮機管道振動幅度的限定值，一級排氣管道個別測點振動幅值達到了危險范圍，如不加以限制或排除，易造成機器的損壞、管道的破裂，給裝置的安全生產(chǎn)帶來嚴重威脅。

往復(fù)式壓縮機的吸排氣并非均勻連續(xù)地進行，而是間歇進行，就是在吸、排氣過程中進、排氣量也是隨活塞運動速度的變化而變化。壓縮機進、排氣管道內(nèi)氣流的壓力和速度均是不穩(wěn)定的，二者隨時間的變化曲線分別形成壓力脈動和速度脈動，壓力和速度的脈動統(tǒng)稱為氣流脈動，氣流脈動對管道產(chǎn)生激振力，所以往復(fù)式壓縮機的管道均存在一定程度的振動，如果管道設(shè)計不合理就可能使氣流脈動過大，從而導(dǎo)致管道過大的振動。

2.一級排氣管道振動測量

管道測點布置如圖1所示，所測一級排氣管道測點振動峰—峰值見表1。表1中各測點振動頻譜圖中主要振動頻率均為12.5Hz，參照《壓力管道安全技術(shù)》中給出的管道振動峰—峰值的許用值和危險值，當振動頻率為12.5 Hz時，管線振動峰—峰值＜457 μm為安全范圍，振動峰—峰值在457～1118 μm范圍內(nèi)需要進行整改，振動峰—峰值＞1118 μm為危險范圍。由表1可知，測點1、測點3、測點8振動峰—峰值超過了安全運行范圍，測點10遠超過安全運行范圍接近危險范圍，測點12達到危險范圍。

3.解決措施

《石油化工裝置工藝管道安裝設(shè)計手冊》中關(guān)于往復(fù)式壓縮管道的安裝設(shè)計有以下要求：①振動管道宜沿地面敷設(shè)，一般將管道固定于生根在管墩上的型鋼上；②應(yīng)在管道載荷集中的部位如閥門的前后增加支撐；③應(yīng)在管道彎頭的前、后增加支撐；④在管道標高有變化的部位增加支撐。

在圖2中測點1和測點3振動峰—峰值超過安全運行范圍，測點3在彎頭后，測點1在彎頭處且管道的標高有變化，以上兩處均沒有設(shè)置支撐，不符合第③條、第④條的要求，整改措施見圖3，整改后以上測點振動峰—峰值降至安全運行范圍（見表 1）。

圖4中測點7、測8在管道的兩個彎頭之間，此處沒有設(shè)支撐，不符合第③條要求，整改措施見圖5，整改后以上兩測點振動峰—峰值降至安全運行范圍（表1）。

圖1 壓縮機一級排氣管道振動測點布置示意圖

表1 一級排氣管道測點振動峰—峰值 μm

圖 2 測點 1、2、3、4 管線（整改前）

圖 3 測點 1、2、3、4 管線（整改后）

圖4 測點7、8管線（整改前）

圖5 測點7、8管線（整改后）

圖6 測點9、10管線（整改前）

圖7 測點9、10管線（整改后）

圖6中測點10、測點12位于排氣管道進空冷的垂直管道和標高有變化的管道上，此管道下面沒有設(shè)支撐，不符合第④條的要求，整改措施見圖7，整改后以上兩測點振動值降至安全范圍內(nèi)（表 1）。

4.結(jié)束語

上述壓縮機管道的整改成功，為氣站內(nèi)其他壓縮機的管道整改提供了借簽，也為以后振動管道的設(shè)計提供了參考。