大型空分装置配套空压机放空管道振动研究

孟 强，张 丽

（1.鞍钢集团工程技术有限公司；2.鞍山师范学院，辽宁鞍山 114021）

前言

空压机是空分装置的主要动力设备，空气经过空压机压缩、净化、换热等工序后进入分馏塔进行空气分离。大型空压机采用离心式压缩机，为了防止离心式压缩机喘振一般都设置防喘振放空阀，通过管道和消音器将压缩空气排向大气，防止发生喘振。大型空分装置调试阶段需要开启空压机小流量吹扫和置换，有很大一部分空气将通过防喘振阀长时间放空。由于管道和流量的不匹配造成管道振动超标，鞍钢工程技术有限公司结合工程实际和理论模拟进行了大量的研究和改进，对管道振动的成因进行了科研攻关，提出了一种消除管道振动切实可行的方法，并取得了良好的效果。为同类放空管道的设计提供参考。

1 空压机放空管道振动

1.1 放空管道参数及布置

某空压机的排气量为30 万m3/h，排气压力为0.58 MPa，空压机出口管道为DN1400，放空管道为DN600，放空阀为DN500，经过放空阀后管径变成DN1200，然后经消音器放空，消音器的入口为DN500。

空压机采用立式冷却器布置，不设置后冷却器，空压机排气温度约为100 ℃，放空管道是从排气管道的上部接出。

1.2 放空管道振动

从力学角度考虑管系布置合理，通过CAESA⁃RII 应力分析软件，计算空压机出口的力和力矩满足要求，现场按照图纸施工完毕，检测和试压合格后，开始试车，准备提供吹扫空分管线的压缩空气。

空压机启动后经过调试后可以实现满负荷输出，当放空量加大后放空管道振动剧烈，特别是放空阀前后的振动更大，放空阀的仪表管由于振幅过大而损坏，现场发出强烈的噪音。……