往复式压缩机配管设计

2/3/20231中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一

管道工程基础管道工程基础往复式压缩机配管规定2/3/202312/3/20232中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一管道工程基础目录1. 概述

2. 管道布置的一般要点3. 往复式压缩机入口管道的布置往复式压缩机出口管道的设计辅助管道的布置6. 管道的热胀与防振振动管道支架管道间距2/3/202322/3/20233中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一管道工程基础1. 概述

往复式压缩机依靠活塞的往复运动将气体升压，一般常用于小容量或高压的压缩机。由于往复式压缩机气体的吸入与排出是脉动流动，因此，造成出口管道脉冲性振动，如不加以限制或排除，易造成机器的损坏及管道的破裂。2/3/202332/3/20234中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一管道工程基础1.1 往复式压缩机平面布置图（一）

2/3/202342/3/20235中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一管道工程基础1.2 往复式压缩机平面布置图（二）

2/3/202352/3/20236中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一管道工程基础1.3 往复式压缩机立面布置图

2/3/202362/3/20237中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一管道工程基础1.4 往复式压缩机土建条件图（一）

2/3/202372/3/20238中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一管道工程基础1.5 往复式压缩机土建条件图（二）

2/3/202382/3/20239中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一管道工程基础2. 管道布置的一般要点2/3/202392/3/202310中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一管道工程基础2.1. 低点排净

管道内气体凝液不得留在管内，管道的布置应考虑到液体的自流。当管道出现U型时，应在低点采取排净措施。2/3/2023102/3/202311中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一管道工程基础2.2. 管道形状的要求

压缩机进出口管道布置应短而直，尽量减少弯头数量。但出口管道的温升产生热胀对压缩机管嘴及机壳有影响时，出口管道应更具有柔性。2/3/2023112/3/202312中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一管道工程基础2.3多台压缩机并排布置管道的设计

多台压缩机并排布置，为了便于进行切换，需把压缩机进出口管道上的阀门及仪表布置在便于切换操作、容易接近的地方。2/3/2023122/3/202313中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一管道工程基础2.4为避免振动应注意的事项

由于活塞的往复运动造成流体的脉动，使得压缩机进出口管道产生振动。因此管道的设计应注意以下几点：2.4.1进行管道的振动分析，详细地进行支架规划，确定支架型式和支架间距2.4.2自压缩机管道上引出的DN≤40的分支管道及仪表管嘴应采用加强措施2.4.3为防止振动和振动的传递，管道布置应尽量低，支架敷设在地面上，并且是独立基础，加大支架的刚性，增多支架数量。2.4.4管道布置应尽量直，少拐弯，弯头曲率半径R≥1.5DN。2.5可燃气体压缩机的管道设计2.6应考虑操作维修的空间及道路2/3/2023132/3/202314中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一管道工程基础2.5可燃气体压缩机的管道设计可燃气体压缩机的管道设计应注意以下事项：2.5.1管道的低点排液、高点放空阀门应设丝堵或管帽或法兰盖，以防泄漏。2.5.2压缩机周围的管沟内应充砂避免可燃气体的积聚。2/3/2023142/3/202315中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一管道工程基础2.6应考虑操作维修的空间及道路

压缩机及其周围的管道不应妨碍压缩机的操作和维修。压缩机厂房一般设有检修吊车，布置压缩机的进出口管道时，不应影响吊车的行走。压缩机的管道应布置在操作平台下，使压缩机周围有较宽敞的操作和检修空间。2/3/2023152/3/202316中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一管道工程基础2.7 空气压缩机吸入、排出管道立面布置示意图（一）2/3/2023162/3/202317中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一管道工程基础2.8 往复式压缩机吸入、排出管道平面布置研究图（一）2/3/2023172/3/202318中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一管道工程基础2.9 往复式压缩机吸入、排出管道立面布置研究图二）2/3/2023182/3/202319中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一管道工程基础3. 往复式压缩机入口管道的设计3.1. 管道的布置 3.2. 阀门的布置3.3. 过滤器的布置

2/3/2023192/3/202320中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一管道工程基础3.1. 管道的布置3.1.1从入口分液罐到入口管嘴间的管道应最短，压力损失最小，管道内应不存凝液。3.1.2为防止管道内凝液进入压缩机汽缸，管道应有坡度，低点在入口分液罐处，或入口集合管处。 3.1.3管道布置在自地面生根的低管墩上，并用管卡固定管道，有利于防振，且阀门和仪表安装高度合适，并布置在操作平台的两侧，操作方便，节省投资。3.1.4易产生凝液的管道应予伴热。3.1.5为减小气体压力脉动，应在压缩机入口管道设置缓冲罐或孔板。2/3/2023202/3/202321中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一管道工程基础3.1.6空压机入口管道的布置

空气压缩机的吸气口应设在室外无污染（含热污染）的区域，并位于全年风向最小频率的下风侧。吸气管口应距地面有一定高度（如图3.1.7所示），端口宜设网罩以防止尘土及杂物吸迸管道内。吸气管的总长度不宜超过25m。2/3/2023212/3/202322中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一管道工程基础3.1.7空气压缩机吸入空气过滤器/消音器及吸入管布置图

2/3/2023222/3/202323中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一管道工程基础3.2. 阀门的布置一般入口阀门和出口阀门均集中布置在压缩机四周平台上便于操作的位置，如无平台，则集中布置在压缩机附近的地面上。由于阀门的自重改变了管系的载荷平衡，容易发生振动。为防振应将阀门布置在最低位置，阀门前后均设置支架，支架在地面生根。出入口阀门组宜与压缩机轴垂直布置。2/3/2023232/3/202324中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一管道工程基础3.3. 过滤器的布置压缩机开车前入口管道应设置细网目临时过滤器；正常运行时，为减小阻力，用粗网目更换，或取出滤网。过滤器的安装应注意以下几点：3.3.1安装在靠近压缩机管嘴处3.3.2设置在容易操作、容易拆卸的地方3.3.3尽量设置在水平管上。不宜设置在介质自下而上流动的立管上2/3/2023242/3/202325中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一管道工程基础往复式压缩机出口管道的设计4.1管道应考虑防振4.2阀门的布置4.3安全阀的布置4.4止回阀的设置2/3/2023252/3/202326中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一管道工程基础4.1管道应考虑防振由于流体的脉动，致使出口管道产生振动，同时由于被压缩介质的温升，是管道热胀产生应力。因此，出口管道设计应注意以下几点：4.1.1靠近出口管嘴处应设置缓冲罐，以减小脉冲振动。4.1.2在不妨碍操检修操作的情况下，管道沿地面布置对防振有利，以减小压缩机管嘴反力和力矩为目的的止推支架，设置在地面上比架空设置更容易。4.1.3弯头、阀门以及其它附加载荷集中点，特别容易引起振动，管道布置时应考虑在这些部位设置支架。4.1.4沿管廊布置的振动管道应设置弹簧减振器。4.1.5并排布置多台压缩机，其振动管道应统一考虑、统一规划，沿同一走向成组布置，统一设置支架。2/3/2023262/3/202327中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一管道工程基础4.2阀门的布置与入口阀门布置的要求相同。2/3/2023272/3/202328中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一管道工程基础4.3安全阀的布置在出口阀门关闭的状态下启动压缩机，以及在压缩机正常运行中误操作，关闭出口阀门，都会引起压缩机和管道内压力上升，为安全起见，在出口阀前设置安全阀是必须的。4.3.1安全阀应靠近出口阀门设置4.3.2安全阀进出口管道应设置排液阀，尽量避免积液，出口管道应从顶部45°斜接入火炬总管。当安全阀动作时，出口管受高速气流冲击，不会因为存液而产生水锤现象。4.3.3安全阀远离出口管嘴布置时，安全阀的入口会产生压降，其值不得超过定压值的3％。4.3.4排向大气的放空管道，对于无毒、无燃爆性气体，若安全阀设置在厂房内，其排放管应设在厂房外，并高过临近平台或屋檐顶2米。4.3.5对允许排放有毒或可燃性气体，排放口的高度应高出以排放口为中心8m半径范围内的最高的平台或屋檐3m。放空时的噪音应符合相关规定。2/3/2023282/3/202329中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一管道工程基础4.4止回阀的设置为防止压缩机突然停机时，出口管道内的介质倒流，压缩机最后一级的出口管道上应设置止回阀。4.4.1止回阀应设置在压缩机出口及冷凝器之间（按照P&ID要求）。当冷凝器的安装位置高于压缩机出口时，止回阀应尽量靠近冷凝器安装，并坡向冷凝器。4.4.2由于流体的脉动，旋启式止回阀阀板开关频繁，易造成损坏，出口管道不宜选用旋启式止回阀。2/3/2023292/3/202330中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一管道工程基础4.3.1安全阀应靠近出口阀门设置置在出口阀门关闭的状态下启动压缩机，以及在压缩机正常运行中误操作，关闭出口阀门，都会引起压缩机和管道内压力上升，为安全起见，在出口阀前设置安全阀是必须的。2/3/2023302/3/202331中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一管道工程基础5辅助管道的布置5.1压缩机各段冷却器的上下水管道及置换用的氮气管道的布置，不应妨碍操作、检修场地和检修通道的畅通。5.2上下水管道及氮气管道上的阀门应设置在方便操作的部位。5.3压缩机各段冷却器按照P&ID的要求：无压回水时，回水管应集中成排布置，位于方便观察回水情况的地方。有压回水时，回水管上的视镜应布置在方便观察的部位。2/3/2023312/3/202332中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一管道工程基础6管道的热胀与防振压缩机的管道在热胀的同时又伴有振动，为防止振动，对管道必须固定，但固定又会限制热胀，因此应综合考虑。6.1为减小间歇吸入与排除产生的压力脉动而引起的振动，应在压缩机出入口分别设置缓冲罐，并尽量靠近压缩机进出口管嘴。6.2出口管道上不得设置波型补偿器，以防止在高压力时产生过大的压力而造成破坏。6.3除DN≤40的管道外，原则上振动管道的支架不应在厂房、框架、平台和设备上生根。6.4管道应具有一定的柔性，以自然补偿吸收管道的热胀。6.5管道若用蒸汽吹扫，蒸汽温度高于介质温度时，应按蒸汽温度考虑管道的柔性。6.6与压缩机进出口管道相接的小直径分支管道接头处应采用加强管接头和角撑板，使其有一定强度，以防止焊缝破裂。2/3/2023322/3/202333中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一管道工程基础6.7管道的热胀与防振示意图2/3/2023332/3/202334中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一管道工程基础7. 振动管道支架的设置7.1振动管道宜沿地面敷设，一般将管道固定于生根在管墩的型钢上。7.2应合理设置导向支架和管卡，既要抗振，又不妨碍管道的热位移。7.3固定管托、管卡应有一定的弹性，吸收管道的振动，如在固定管卡与管道之间衬以软木或橡胶垫等。7.4往复式压缩机的吸入、排出管道上的管墩或管架，必须与压缩机基础和建构筑物基础脱开，并不得在楼板或平合、以及压缩机机壳上和支撑压缩机的底座上生根。应设计成独立的管墩或支架。7.5管墩和管架的高度应尽可能低些。2/3/2023342/3/202335中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一管道工程基础7.6.压缩机吸入及排出管道上相邻管架的距离应不相等，其差值至少为80mm，一般取150mm。7.7.

在所有管道拐弯、分支以及标高有变化处，其附近需设抑振管架

。7.8.

在管道所有集中荷载处，如切断阀、安全阀、法兰盖、法兰等附近，需设置抑振管架。7.9.在直管段上，抑振管架间允许的最大距离（L）可由间距表查出；抑振管架与滑动管架间允许的最大距离（L）可由表3.1.6-2查出。2/3/2023352/3/202336中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一管道工程基础7.10管道托架的选型及图例符号

为了抑制往复式压缩机吸入及排出管道的振动，应采用压紧式抑振管托。如下图所示。在管道平面布置图上

抑振管托（黑三角为等边三角形）滑动管托2/3/2023362/3/202337中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一管道工程基础7.11在管段图上的表示方法

抑振管托（黑三角为等边三角形）滑动管托2/3/2023372/3/202338中国石化集团宁波工程有限公司设计中心管道室配管专业基础知识培训之一管道工程基础7.12HD1型压紧式抑振管托型号