常减压装置常压塔区以及常压冷换构架区管道设计

郝丽

（中石化洛阳工程有限公司，河南 洛阳 471003）

常减压装置常压塔区以及常压冷换构架区管道设计

郝丽

（中石化洛阳工程有限公司，河南 洛阳 471003）

本文对常减压装置内的常压塔和常压冷换构架布置的工艺管道设计要点做了简要介绍，并具体探讨了常压塔顶油气线、常压转油线的规划方案。

常减压；常压塔；冷换构架

常减压装置是常压蒸馏和减压蒸馏两个装置的总称，因为两个装置通常在一起，故简称为常减压装置。主要包括三个工序：原油的脱盐、脱水；常压蒸馏；减压蒸馏。常压蒸馏部分由常压塔区和常压换热构架区组成。常压塔区通常包含初馏塔、常压塔以及常压汽提塔三个塔；冷换构架区则由空冷器和换热器等冷换设备构成。

1 平面布置

常压塔区的三个塔根据工艺流程以及考虑到做联合平台的需要，通常集中布置。冷换构架紧邻其边，这样布置尽可能地避免了管线的往返交错、反复绕行，既节约管线，节省投资，又减少管线压降。构架上的设备基础应尽量布置在一条直线上，把较重的设备布置在结构的主梁上，这样可以简化土建结构。构架的跨距与管桥跨距一致，一跨内放置两组换热器，且换热器靠近柱子布置，两换热器中间布置阀组及操作通道。构架内大部分管线与管桥相连，此类管线应尽量避免出现低点，因此第一层构架侧梁高度可以与管桥侧梁标高取齐。

2 管道布置

2.1 常压塔塔顶油气线管道布置基本原则。常压塔顶油气管道内为气相介质，在进行管道规划设计时应遵循以下原则（见图1所示）：①为了减少压降，避免出现存液，常压塔顶油气管道一般布置在靠近冷凝器的一侧，其进入换热器前长度尽量短，并且不能出现袋形；②若流程要求塔顶油气管线分级进入换热器，油气总管入口段直管要对称布置；③常压塔顶油气管道应与常压塔体直接对焊，不宜采取法兰连接；④塔顶油气线管径一般较大，应尽量沿塔壁敷设，不穿或少穿平台。

图 1 常压塔顶油气线管道布置图

图 2 常压塔转油线布置图

2.2 常压塔入口转油线管道布置基本原则（见图2）

转油线管径较大、温度较高，管道材质多为合金钢和不锈钢。在规划管道时除了要满足工艺和应力的要求外，还应考虑如何使管道尽量短，以节省投资。①常压转油线主管段宜设计成水平直通型，主管段与常压塔嘴呈切向入口方式；②常压转油线管道应与常压塔体直接对焊，不宜采取法兰连接；③加热炉管出口分4路两侧对称布置时，支管段应按四合二、二合一同轴对称布置；④分支段对称布置时，分支段宜45°顺介质方向插入主管段。

2.3 其余敷塔管线布置原则。初馏塔、常压塔以及常压汽提塔均为板式塔，塔的开口方位应满足塔内部结构的要求。一是塔体侧面管道一般有进料、回流、侧线抽出及返回管，为了使阀门关闭后无积液，上述这些管道上的阀门应布置在与塔开口直接相连的横管上。二是大管径、高温、合金钢管道优先规划在合适的位置。三是沿塔敷设的管道与塔外壁的水平距离按照支架形式确定，不可太近，一般管外壁距塔外壁净距至少为300 mm，否则可能会导致管道、支架、仪表、阀门互相碰撞。若条件允许，最好保持一致，使设计能保持美观。

2.4 冷换构架管线布置原则。冷换构架区管线一般比较复杂、密集，配管工作比较繁琐，在设计过程中要注意以下几点：一是换热器管程、壳程内为工艺介质的时候，对应的嘴子、法兰开口压力一般提至PN5.0Mpa。这样对于要进行应力计算的管线，结果容易满足要求，可以节省管线，减少管线的绕弯。二是对于并联的换热器管道规划，如果管道内介质为汽液两相时，为达到进料平衡，要求管线对称布置。三是在换热器出入口阀门集中布置处的水平管线上预留一段短管，以防改动或者现场施工时候出现误差。四是为了减轻管桥的压力以及出于经济性考虑，冷换构架内部的管线最好在构架区内部连接。五是构架内管线要层次分明，主梁侧梁高差需要考虑公称直径较大的管线上45°与90°弯头最小连接能否通过。

3 管道支架设置

①沿塔敷设的垂直管道，应在垂直管段的上部靠近管口处设承重支架或固定支架。如果一个固定承重支架承重有困难时，可增设一个弹簧承重支架。②垂直管段的中部或下部应设导向支架，但跨塔支撑的管道支架需特殊考虑。若计算两塔的膨胀量不同，应考虑在支撑处设置弹簧支架。③敷塔管道必须考虑不同工况下管道与设备本体的相对膨胀量，可以利用管道自身的自然补偿吸收，达不到理想效果时，可以设置π弯吸收。④冷换区内对穿平台的管线，尽可能在平台下方的就近的梁上做门字框支架，避免在平台上做支耳，这样做有利于换热器管线的检修、拆装。

[1]张德姜，王怀义，刘绍叶.石油化工装置工艺管道安装设计手册[M].北京：中国石化出版社，2009.

[2]杨宇.常减压蒸馏装置常压塔区配管设计要点[J].炼油技术与工程，2011（11）.

TE962

A

1671-0037（2014）07-103-1

郝丽（1981.8-），女，硕士研究生，工程师，研究方向：管道设计。