一种防止轻烃回收重沸器管道振动装置的制作方法

本实用新型涉及一种石化炼厂轻烃回收装置，尤其是防止轻烃回收重沸器管道振动的装置。

背景技术：
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轻烃回收重沸器在低于设计的运行温度时返塔管道有振动问题，当增加重沸器温度接近设计温度时管道振动问题更加严重。管道振动影响了装置的安全生产，严重时甚至会造成支吊架失效以及管道疲劳损坏，酿成更大的事故。在以往的管道设计中大多采用设置液压阻尼器或弹簧减振装置来降低管道振动所引起的安全隐患，或者在现场加装固定或限位装置，但存在以下缺陷：

1)液压阻尼器采用液压装置，在工程中应用较广，但价格较贵，内部加注的抗燃油需要定期维护更换，且其对高频低辐以及风荷载引起的低频高辐振动的减振效果较差；

2)弹簧减振器的刚度有限，对于低频高辐振动的抑制效果较差，且对安装位置有较多限制；

3)常规的固定或限位装置一般在设计阶段就已经考虑设置，主要是限制管道轴向或径向的位移，由于受到管系热胀和支吊架生根条件的限制，很难能同时兼顾抑制管道振动的功能。如果在管道投入运行后由于振动原因现场增设常规限位，往往会抑制管道的正常热胀，影响管道安全。

管道振动机理分析：轻烃回收重沸器管道振动是由于管内石脑油流动引起的，根据生产工艺和实测数据研究发现现场管道振动和管内流动介质的气液两相流流型相关。要分析不同流动条件下流型对管道振动的影响，就需要进行详细的理论分析和数值计算，探究该管道振动的内在机理，从而提出合理的整改方案。

两相流管道流型判断：根据提供的重沸器返塔管道中流动介质—石脑油的进料设计参数(关键是气相、液相的流量)，分析管道中气液两相流动特性。

根据Weisman水平管流型图判断，在设计参数下，E1212和E1213重沸器返塔管道中水平管段中气液两相流均为间歇式流(段塞流)。

根据Weisman垂直管流型图判断，在设计参数下，E1212重沸器返塔管道中垂直管段中气液两相流为接近于环状流的间歇式流(段塞流)。E1213重沸器返塔管道中垂直管段中气液两相流为介于环状流和间歇式流(段塞流)之间。

上述流型判断是基于设计参数进行的，发现在设计工况下返塔管道中水平段均为段塞流，而垂直段为接近于环状流动段塞流或介于环状流和段塞流之间。考虑垂直上升管段是返塔管道主要部分，当管道中流体介质达到设计条件时， E1213返塔管道振动会较轻，E1212返塔管道振动比E1213返塔管道严重。但是，从实际工况下可以发现现有返塔管道进料参数达不到设计要求，如果流体介质气化率比设计参数小25％时，E1213和E1213返塔垂直管道中流型均为段塞流。

如果管道中流型为环状流，不会引起严重的管道振动问题。而段塞流则不然，段塞流可以描述为充满整个管道截面的液塞与大气泡(其下方有液膜)的交替流动，其特点是间歇性强，压降高，可以引起机械问题(由于高流速和高动能)和工艺问题(引起液位波动、冲击和阻塞)。尤其当流经管道弯头时会产生冲击作用，会造成管道冲击振动问题。

技术实现要素：
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本实用新型的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种一种防止轻烃回收重沸器管道振动装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种防止轻烃回收重沸器管道振动装置，由环绕分离塔搭建的三层钢架结构组成，三层钢架结构是由四根相同规格H型槽钢作为立柱焊接在钢板底座上，非等间距分为三层，每层都通过H型钢梁与四根H型槽钢立柱焊接固定，构成平面呈矩形的立体钢架，每层四个面都设有由槽钢构成的人字形斜撑，人字形顶点焊接在横梁中心，人字形的下两点分别焊接在横梁与立柱的交接处，在平面上，水平斜梁的人字形的下两点分别焊接在长横梁的中部；

分离塔重沸器管道靠近钢架立柱，重沸器管道下部垂直管段通过动力管卡 A2固定在第二层长横梁上，重沸器管道上部垂直管段通过动力管卡B3固定在第三层水平斜梁上构成。

三层立体钢架的层高分别是：第一层钢架的高度5m，第二层钢架的高度 9m，第三层钢架的高度16.3m.

平面矩形三层钢架的：长10.8m，宽6.1m。

动力管卡是由弧形卡板a5和由弧形卡板b6相向对扣，通过两端螺栓紧固重沸器管道，弧形卡板b6的底面焊有弧形肋板a7、梯形肋板9和弧形肋板b8，底板10与弧形肋板a7、梯形肋板9和弧形肋板b8焊接构成，底板10通过螺栓与钢架紧固连接。

重沸器管道上部垂直管段顶端焊接有2m长的盲管，盲管顶端焊接椭圆封头密封。

有益效果：本实用新型解决了长期以来轻烃回收重沸器管道振动问题，对高频振幅和低频振幅均有良好的减振效果，同时不改变原有管道的走向，不影响原管道的热胀补偿，延长了管道寿命，保证了设备安全运行。具有结构简单，使用方便，安全可靠，防振效果显著。

附图说明

图1为一种防止轻烃回收重沸器管道振动装置结构图

图2为图1的俯视图

图3为图1中动力管卡结构图

图4为附图3中弧形卡板5、6结构图

图5为附图3中弧形肋板板7、8和梯形肋板9结构图

图6为附图3中底板10结构图。

1钢架，2动力管卡A，3动力管卡B，4减振盲管，5弧形卡板a，6弧形卡板b，7弧形肋板a，8弧形肋板b，9梯形肋板，10底板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明

种防止轻烃回收重沸器管道振动装置，由环绕分离塔搭建的三层钢架结构组成，三层钢架结构是由四根相同规格H型槽钢作为立柱焊接在钢板底座上，非等间距分为三层，每层都通过H型钢梁与四根H型槽钢立柱焊接固定，构成平面呈矩形的立体钢架，每层四个面都设有由槽钢构成的人字形斜撑，人字形顶点焊接在横梁中心，人字形的下两点分别焊接在横梁与立柱的交接处，在平面上，水平斜梁的人字形的下两点分别焊接在长横梁的中部；

分离塔重沸器管道靠近钢架立柱，重沸器管道下部垂直管段通过动力管卡 A2固定在第二层长横梁上，重沸器管道上部垂直管段通过动力管卡B3固定在第三层水平斜梁上构成。

三层立体钢架的层高分别是：第一层钢架的高度5m，第二层钢架的高度 9m，第三层钢架的高度16.3m.

平面矩形三层钢架的：长10.8m，宽6.1m。

动力管卡是由弧形卡板a5和由弧形卡板b6相向对扣，通过两端螺栓紧固重沸器管道，弧形卡板b6的底面焊有弧形肋板a7、梯形肋板9和弧形肋板b8，底板10与弧形肋板a7、梯形肋板9和弧形肋板b8焊接构成，底板10通过螺栓与钢架紧固连接。

重沸器管道上部垂直管段顶端焊接有2m长的盲管，盲管顶端焊接椭圆封头密封。

如图1所示，环绕分离塔搭建的三层钢架，钢架四根钢立柱采用400×400 ×13×21H型钢，除顶层横梁也用400×400×13×21H型钢外，其它层横梁为350×350×12×19H型钢。顶层斜梁为2根36a槽钢组成的工型梁，方向为槽钢的窄边朝向顶层中心。每层四个方向都加人字形斜撑，斜撑为两根 25a槽钢背靠背成工型。

第一层钢架高度应高于重沸器壳程出口，高度5m。第二层钢架的高度约 9m，下部垂直管对应位置用动力管卡A2固定在该层长水平梁上，如图2中动力管卡A2、B3所示。第三层钢架的高度16.3m，上部垂直管段固定在第三层顶部水平斜梁上，如图2中动力管卡3所示。对应顶部斜梁的角度根据上部垂直管段位置确定。动力管卡2、动力管卡3按照图1所推荐管卡使用，其中垫片建议选择XB450石棉橡胶或合成纤维胶压缩垫片。

在重沸器垂直管段顶端焊接一长2m的盲管4作为段塞流的冲击消振器， (如图1所示)。由于管道中两相流的气相密度远低于液相，所以这段盲管中会自动充满气体，从而起到消振器的作用。当段塞流液流冲过来时，盲管消振器腔体接受冲击流作用，把冲击作用变为较缓慢的连续作用，使压力变化趋于均匀化。从而削弱了段塞流对后续管道的冲击作用，为后续管道起到隔振达到消振的目的。

由于段塞流的冲击作用是必然的，这就首先需要采取管道加固措施来抵抗段塞流的冲击作用，保证管道安全，

动力管卡2由两块12mm厚的钢板煨弯制作成弧形卡板a5和弧形卡板b6，弧形卡板a5和弧形卡板b6相向对扣，采用M24的全螺纹螺柱将动力管卡连接并固定在重沸器管道上，管道与动力管卡之间加石棉橡胶板隔离；

弧形卡板b6的底面与弧形肋板a7、梯形肋板9和弧形肋板b8焊接在一起构成动力管卡底座的肋板，再将底板10与弧形肋板a7、梯形肋板9和弧形肋板b8焊接在一起就构成了动力管卡的底座。

动力管卡2采用M27的全螺纹螺柱固定在钢架上(如图1所示)。

底座采用δ＝20的钢板，材质为Q345，固定螺栓为M27×150的全螺纹螺柱；上面的动力管卡采用δ＝12的钢板，材质为Q345，固定螺栓为M24×130 的全螺纹螺柱。螺栓安装时均加弹簧垫圈，管道与管卡之间设石棉橡胶垫片。