偏心异径管是否有必要

在LNG场站中，变径是经常存在的，包括在LNG潜液泵处。变径往往存在三种方式：异径三通、同心异径管（以下简称“同心大小头”，见图1，大小头进出口圆心在同一直线上）、偏心异径管（以下简称“偏心大小头”，见图2，大小头进出口圆心不在同一直线上）。

图1 同心大小头

图2 偏心大小头

同心大小头好理解，这是场站里面经常看到的。但偏心大小头很少在场站中应用，或是忽略。

偏心大小头安装方式又分两种，顶平（FOT，见图3，顶部是平的）和底平（FOB，见图3，注，这个FOB和LNG贸易模式中的离岸价不是一个意思，只是两者的简写是一样的）。

图3 偏心大小头安装方式

偏心大小头主要在消防或其他用途的水泵中有强制性规定和要求（详见，《 消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974，里面写的“应”）。

同时，按照GB 50316-2000（2008版）《工业金属管道设计规范》8.1.14.3的规定：“离心泵入口处水平的偏心异径管一般采用顶平布置（图4，尤其是入口前面为一段长直管道的情况下），但在异径管与向上弯的弯头直接连接的情况下，可采用底平布置（图5）。异径管应靠近泵入口”。顶平安装的原因是：防止在偏心异径管内积累气体（见图6原理示意），而进入离心泵，发生气蚀损泵。水平吸入离心泵入口变径时，管道自下而上进泵采用顶平安装，自上而下进泵采用底平安装（为防止气体在泵口积聚也有采用顶平安装的），介质带有杂质且吸入速度低于杂质沉降速度的采用底平安装。原则是不形成气袋。一般是“上进底平，下进顶平”。或者，对于输送液体的，如果不知道怎么整，就采用顶平。

图4 顶平安装

图5 底平安装

图6 上部积聚气体

从标准和实际的角度，偏心大小头是有不可替代的作用的。那LNG管道中呢？LNG管道系统中，由于LNG加气站、气化站往往都是采用的PIR或者低温柔性保冷材料为主，那么输送过程中吸热气化是必然的现象，所以液体中夹带气体也是必然的，自然，偏心大小头也是有用处的，更何况，也是有离心泵的（潜液泵）。所以，更应注意偏心大小头的合理使用。但GB50156和GB50028中都是没有出现这块的要求的，修订的征求意见稿也没有看到相关要求。那是不是就不用呢？也不尽然。让我们看下GB/T 51257-2017《 液化天然气低温管道设计规范》：6.1.5“管道水平布置时，宜采用底平的偏心异径管。”和6.2.7 6“泵进口水平管道有变径时，宜采用顶平偏心异径管；异径管与泵进口之间宜设置直管段。”

当然，由于LNG加气站或气化站里低温管道管径都比较小，影响效果相对而言更小。但，不合理的大小头布置还会导致液体的积聚，导致放散量的增加或憋压的问题（图7）。总之，为尽量减小影响，还是建议在变径中采用偏心大小头，尤其是潜液泵进口端必须要注意。并且，在进行管道安装中水平管道使用底平方式，还能节省安装和支撑的工程量，何乐而不为嘛。

图7 积液现象