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小氢肥第38卷第6期2010年6月
德士古水煤浆气化装置关键管线配管分析
徐邦浩
（中国石化集团宁波工程公司315801）
管线在垂直管线上有4个弯头，管线与设备共用
0前言
德士古水煤浆气化装置的核心管线是气化炉
烧嘴进口氧气及高压水煤浆管线，此管线的配管优劣直接关系到气化装置的正常开车运行，也是气化装置管线布置的关键。本文以齐鲁公司资源优化项目现场实例为主，对这两根管线的管道布置、管架选型、应力等方面进行分析。
工艺特点和配管要求 1
1.1高压水煤浆管线的工艺特点和配管要求
高压水煤浆管线是由高压煤浆泵出口到气化炉烧嘴入口输送高压水煤浆的管线，输送介质为水煤浆，输送温度为59℃，输送压力为8.19MPa，介质密度为1265.07kg/m。在德士古水煤浆气化工艺中，为提高气化效率、降低能耗，一般水煤浆的浓度为60%（质量分数）。因此，水煤浆的输送与其它流体输送有着很大的差异，配管设计时，必须注意其管径、流速、管道材料选择，并考虑其配管的特殊性，防止其堵塞、磨蚀、沉积及振动。 1.2氧气管线的工艺特点和配管要求
氧气管线是由空分装置送出到气化炉烧嘴人口的输送高压氧气管线，管线输送介质为氧气，输送温度为38℃，输送压力为8.10MPa，流量为 100.54m/h（标态）。因管道内输送的高纯高压氧气是极强的氧化剂，纯度和压力越高，氧化性越强、越危险。所以氧气管线在配管时应防止出现死区、袋形，防止有氧气聚集而形成富氧区，在停车时应防止气化炉内冷凝的酸气或蒸汽对管线腐蚀，配管时管线宜有一定坡度，向气化炉。
高压水煤浆管线布置
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齐鲁公司高压煤浆泵到气化炉烧嘴入口3套高压煤浆管线原有配管的C系列（最左侧)煤浆万方数据
支撑。此管线在设计时按照GE设计规范PDP要求，在每隔10m处设置冲洗口。
2.1根据管线工艺要求和特点进行分析
从工艺角度来说，由于水煤浆管线为固、液两
相流管线，管线在配管时要防止压力的损失而导致固体颗粒的沉积；防止两相流及往复泵的振动引起的管线振动。原配管设计中，垂直管线上有 4个弯头，加剧了高压水煤浆管线的堵塞。弯头的使用增加了管线的阻力，降低了水煤浆介质的流速，水煤浆的适宜流速应在0.5~1.0m/s，流速的降低加剧了煤浆沉降。而且弯头处的静电吸附会使煤浆吸附在管壁而聚集堵塞管道；立管弯头的增加还会对煤浆流量的测量精度带来一定的影响，立管上的任何一个流量计入口的5倍管径距离内应无任何其它元件，同时在出口2倍管径距离内应无任何其它元件。所以，对工艺来说，水煤浆管线配管时要减少管线压降，确保水煤浆流
速；减少管线阻力的突然变化，保证测量精度。 2.2根据管线配管要求和特点进行分析
（1）从高压煤浆泵到气化炉烧嘴的水煤浆管线高压煤浆泵进口管末端用盲板封闭；在附近设置地沟便于停车时冲洗。
(2)高压煤浆管线尽可能使用弯头半径R= 5d（管道直径)的弯头和45°斜三通或V形三通，在无法实现时可以考虑使用R=3d的弯头和直三通，但需经专利商确认。
(3)为保证在停车时管线内的煤浆能全部进入气化炉，高压煤浆管线进烧嘴前的异径管采用底平偏心异径管。
(4)高压煤浆泵回流管线应分开单独回流到料浆槽，防止备用泵有死角，管线堵塞。
(5)由于管线较长，且煤浆泵为隔膜泵，有一定的振动频率，在应力计算时不仅要考虑管线的