石油化工裝置中汽輪機(jī)管道設(shè)計(jì)探討

劉善成

摘 要：汽輪機(jī)是石油化工裝置中的重要設(shè)備，關(guān)系到整個(gè)裝置的正常運(yùn)行，在汽輪機(jī)管道設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員要保證管道的柔性，合理設(shè)置支架，使得汽輪機(jī)可以安全穩(wěn)定地運(yùn)行。石油化工行業(yè)是高危行業(yè)，在輸送可燃易爆氣體時(shí)，管道設(shè)計(jì)的合理性是非常必要的，通過(guò)合理設(shè)計(jì)汽輪機(jī)管道，可以有效保證石油化工裝置汽輪機(jī)的安全運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：石油化工裝置;汽輪機(jī);管道設(shè)計(jì)

在石油化工裝置中汽輪機(jī)發(fā)揮著重要作用，由于蒸汽輪機(jī)的眾多優(yōu)點(diǎn)，大多作為壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備。汽輪機(jī)可以將蒸汽熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功，在石油化工裝置中具有重要作用。汽輪機(jī)的管道設(shè)計(jì)對(duì)于汽輪機(jī)的正常使用非常重要，在汽輪機(jī)的管道設(shè)計(jì)中，一定要重視管道支架、閥門設(shè)計(jì)注，重管道安裝和材料質(zhì)量。

1 石油化工裝置中的汽輪機(jī)管道設(shè)計(jì)原則

在石油化工裝置的汽輪機(jī)管道設(shè)計(jì)過(guò)程中，要首先計(jì)算管道應(yīng)力，在管道應(yīng)力計(jì)算完成后，經(jīng)核算不符合要求的，需要提供給汽輪機(jī)制造廠再次進(jìn)行檢驗(yàn)。汽輪機(jī)主要管道包括進(jìn)汽、排汽、蒸汽管道，管道的各項(xiàng)系數(shù)都會(huì)對(duì)汽輪機(jī)的正常使用產(chǎn)生影響，在管道設(shè)計(jì)中必須要保管道足夠的運(yùn)行和施工空間，減少工作狀態(tài)下管道的推力。在布置管道時(shí)要考慮到管道支架所需的空間，汽輪機(jī)進(jìn)出口管道走向可以通過(guò)增強(qiáng)柔性，吸收管道熱位移和附加位移，加大管道柔性，細(xì)化管道中更大的拐彎和彎頭，從而使管道拐彎處柔性更大，受空間限制以及壓力損失、管道施工和材料費(fèi)用增加等等影響，管道事先要通過(guò)完善的設(shè)計(jì)來(lái)確定分布狀況，從而達(dá)到減小管道對(duì)于汽輪機(jī)熱脹力和力矩的目的。蒸汽輪機(jī)管道位移一般較大，因此在布置管道時(shí)要盡量將管道分開，必須要并排布置或交叉布置時(shí)，一定要保證管道空間足夠，便于后期操作，汽輪機(jī)進(jìn)出口切斷閥、輸水閥要集中布置，不妨礙日常檢修和其他操作。

2 石油化工裝置中的汽輪機(jī)管道布置

2.1 蒸汽輪機(jī)的管道支架布置

蒸汽輪機(jī)的進(jìn)出口管道架設(shè)直接關(guān)系到管道嘴受力和力矩大小，管道支架設(shè)置不合理，容易造成機(jī)組振動(dòng)，影響機(jī)組的正常工作。汽輪機(jī)進(jìn)氣、排氣管嘴都應(yīng)朝下，管道嘴處的進(jìn)汽、排汽管道要設(shè)置彈簧支架或吊架，管道要設(shè)置導(dǎo)向支架，只允許管道上下位移，防止水平位移，靠近汽輪機(jī)的管道支架可以放置在蒸汽輪機(jī)基礎(chǔ)柱子上。

2.2 汽輪機(jī)管道安裝要求

石油化工裝置中汽輪機(jī)的管道安裝單位必須要具有相應(yīng)的資質(zhì)，施工人員、技術(shù)人員也要具備相應(yīng)資格，特殊工種必須持證上崗。安裝前要對(duì)施工圖紙進(jìn)行審核，做好圖紙會(huì)審工作和技術(shù)交底，編制施工組織設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)方案在施工中出現(xiàn)問(wèn)題的，要及時(shí)組織技術(shù)人員進(jìn)行檢驗(yàn)處理，在施工開始前要做好安全文明施工措施和質(zhì)量管理工作。安裝前要首先驗(yàn)收預(yù)留孔洞和預(yù)埋構(gòu)件，在開工準(zhǔn)備時(shí)要提前配齊技術(shù)管理人員和各工種施工人員，相應(yīng)器械、設(shè)備、工具等等要定期進(jìn)行檢查，保養(yǎng)使用的材料設(shè)備必須要符合施工技術(shù)規(guī)范要求，安裝單位要提前進(jìn)行報(bào)驗(yàn)檢查，管道焊接中焊縫外觀要求飽滿、焊透，表面光滑，不得有裂紋、氣泡、夾渣等等缺陷，在管道涂漆時(shí)使用的油漆必須具有合格證，杜絕三無(wú)材料和產(chǎn)品，保證管道質(zhì)量。

2.3 管道安裝后的試驗(yàn)和清洗工作

管道的嚴(yán)密性是汽輪機(jī)安全工作的重要前提，一旦管道質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題，出現(xiàn)滲漏、缺損等問(wèn)題，就會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)整體運(yùn)行存在隱患。要檢測(cè)安裝管道的嚴(yán)密性，可以采用水壓實(shí)驗(yàn)，水壓實(shí)驗(yàn)使用的水要水質(zhì)潔凈，將空氣排凈后，根據(jù)圖紙規(guī)定，管道內(nèi)達(dá)到試驗(yàn)壓力后保持10min再降至設(shè)計(jì)壓力，之后對(duì)管道進(jìn)行全面檢查，管道除泵或閥門外，不得有滲水或泄漏痕跡，滲漏后要處理缺陷后再進(jìn)行試驗(yàn)。清洗過(guò)程中要清除管道內(nèi)的雜物，先將指揮閥芯拆除，清洗結(jié)束后復(fù)原，將水管接入排水井中，使用澄清水，用水泵能達(dá)到的最大流量進(jìn)行連續(xù)作業(yè)，保證管道內(nèi)污垢和雜物清除干凈。

2.4 注意事項(xiàng)

蒸汽輪機(jī)進(jìn)出管道應(yīng)設(shè)有排汽設(shè)施，可以防止水進(jìn)入到蒸汽輪機(jī)，保護(hù)葉片免受損壞。在入口管道設(shè)計(jì)一定的柔性，從而吸收熱脹量和入口管嘴的附加位移量。蒸汽輪機(jī)的蒸汽壓力一旦過(guò)高，就會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)快，外殼超壓損壞，因此在入口管道上應(yīng)當(dāng)安裝調(diào)節(jié)閥和安全閥，穩(wěn)定蒸汽壓力，維持恒定的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速，在超高溫下運(yùn)行的蒸汽輪機(jī)開機(jī)前要做好預(yù)熱，設(shè)置管道直徑前要保證可以通過(guò)的蒸汽量不會(huì)使汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)失去平衡。在蒸汽輪機(jī)突然停機(jī)時(shí)與排氣管道相連的管網(wǎng)中會(huì)產(chǎn)生蒸汽倒流，造成汽輪機(jī)反轉(zhuǎn)，因此排氣管道必須要設(shè)置指揮閥，在蒸汽輪機(jī)排氣溫度高于蒸汽管網(wǎng)溫度時(shí)，一定要在蒸汽管道上設(shè)置減溫器，使得蒸汽在進(jìn)入減溫器后才能進(jìn)入管網(wǎng)，保證蒸汽輪機(jī)的有效處理?？梢栽O(shè)置安全閥，設(shè)置在切斷閥前，并引至廠房外，設(shè)置消音器，在管道上設(shè)置固定支架并分段考慮布置，靠近排汽管的管道要具有更大的柔性，從而使在高溫狀態(tài)下排汽管最大的推力和力矩小于允許值。

3 結(jié)語(yǔ)

在石油化工裝置汽輪機(jī)的管道設(shè)計(jì)中，進(jìn)汽、出汽、排汽管道是非常重要的部分。要保證管道一定的柔度，從而維持管道的正常運(yùn)行，就要適當(dāng)調(diào)整管道直徑和管壁，做好管道布置、閥門安裝，同時(shí)控制材料質(zhì)量、施工質(zhì)量，保證管道以及整個(gè)石油化工裝置的安全運(yùn)行。

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