杨 远,蒋晶晶

(1.华陆工程科技有限责任公司，陕西 西安 710065；2.长庆油田分公司 第六采气厂，陕西 西安 710018 )

在甲醇合成精馏中，空冷器设备是整个装置的主要设备，也是最薄弱的设备，其进出口介质具有可燃性，一旦泄漏可能引起火灾爆炸等安全事故，对装置的安全生产造成威胁。由于管道内介质温度高压力高，所以管道材质也有较高的要求。这就要求管道应力分析人员合理、准确模拟分析空冷器进出口的管道应力，根据应力计算结果，管道布置专业优化管道走向，最终完成管道的配管。而准确的应力分析既能保证空冷器管口、进出口管道的安全，也能根据计算结果，减少不必要的柔性，使得管道尽量短，从而尽量减少投资。

案例为180万t/a甲醇合成装置，采用英国DAVA(戴维)公司技术，专利商对空冷器进出口管道布置有严格对称要求。装置共有空冷器3台，2台粗甲醇冷凝器、1台转化气一级冷却器，文章以其中1台粗甲醇冷凝器为例(以下简称空冷器)。

1 空冷器进出口系统管道应力分析评定准则

空冷器进出口管道材质为不锈钢022Cr19Ni10。入口管道公称直径为200 mm～900 mm，900 mm对应壁厚为54 mm；出口管道公称直径为200 mm～1 050 mm，其中1 050 mm对应壁厚为54 mm。该管道采用有限元方法并按线性梁单元进行力学模拟，分析计算管道在静载荷下的应力水平、热位移大小、支吊架反力、设备管口载荷。其中设备管口载荷的校核按供货商提供的荷载要求进行校核。

1.1 管道应力分析[1]

一次应力校核：管道由于压力、重力和其他持续荷载所产生的纵向应力之和σL，不应超过材料预计最高温度下的许用应力[σ]h，即: