液态丙烯装船系统水击分析及保护

程 为，李 明，丛延刚

1.中国石油工程项目管理公司天津设计院，天津 300457

2.中国寰球工程有限公司北京分公司，北京 100012

3.中石油吉林油田公司天然气部，吉林松原 138000

在压力管道中，阀门关闭、泵机组停车等操作会导致流体的流速突然发生变化，会引起管内压强急剧升高和降低的交替变化，这种现象称为水击或水锤。水击引起的压强较大，可达管道正常工作压强的数倍，这种大幅度的压强波动，往往引起管道强烈振动、阀门破坏、管道接头断开、甚至管道爆裂等重大事故[1]。石油化工厂内的液体管道多为水力短管，与长距离输送管道发生的水击不同，其液体流向变化较大，流过的弯头等管件较多，水击破坏的时间短，对管架的作用力较大。

PIPENET软件可用于管道三维走向建模，并且能输出水击作用力，适用于水力短管的水击分析。本文利用PIPENET软件，针对某液态丙烯装船管道系统进行水击模拟分析研究，为水力系统设计和安全分析提供数据支撑，也为配管安装进行水击工况下的应力分析提供水击作用力等基础数据。

1 液态丙烯装船系统工艺

液态丙烯装船是将陆上储罐内的丙烯用装船泵打入停靠在码头的液化品船内，其水力系统主要包括丙烯储罐、装船泵、贸易计量设施、紧急关断阀、装船臂和管道等。马来西亚PETRONAS公司P30丙烯罐区丙烯装船水力系统如图1所示。

图1 丙烯装船水力系统示意

丙烯储罐和装船泵设置在陆上烯烃罐区，装船臂设置在码头，丙烯装船管道在出烯烃罐区之前设置有紧急切断阀（UZV-2037），装船管道在装船壁上设置有事故关断阀（PERC-Valve1），紧急关断阀和事故关断阀能实现在泄漏、火灾等事故条件下的自动紧急关断。……