化工装置中塔设备的管道布置

2017-03-05刘武健刘志方杨阳佳子辽宁石油化工大学辽宁抚顺113001

化工管理 2017年22期

刘武健刘志方杨阳佳子(辽宁石油化工大学，辽宁抚顺 113001)

化工装置中塔设备的管道布置

刘武健刘志方杨阳佳子(辽宁石油化工大学，辽宁抚顺 113001)

塔设备是石油、化工等生产中的重要设备之一，它可以使气体与液体、气体与固体以及液体与液体或液体与固体之间进行亲密的接触，并促进其相互作用，进而完成化学工业中的热量和质量传递过程。化工装置中的塔设备的管道布置的效果将直接影响化工生产能力。因此，本文对化工装置中的塔设备的管道布置进行了论述，旨在为塔设备的平稳运行奠定一定的理论基础。

化工装置；塔设备；管道布置

塔设备作为化工装置系统的重要组成部分，人们对其认识和了解日渐加深。基于塔设备内部结构的较为复杂且种类繁多的特点，对塔设备管道布置也提出了更高的要求。

1 化工装置中塔设备管道布置应遵循的原则

化工装置中的塔设备在化工生产中起着重要的作用，其管道布置也相对重要。所以在进行塔设备管道布置时，首先需要满足仪表流程和管道正常运行的要求，然后再对管道按照自上而下的步骤进行设计，在设计的过程中还要充分的考虑管道的位置、自流方向以及规格尺寸等参数因素。其次应紧密结合管道日常运行和操作的需求，保证管道布置的合理性和安全可靠性，进而实现经济最优化目标。最后尽可能的沿着塔体进行管道布置，在保证管道布置外观的基础上，合理的安排管道组成的方式，根据以往的经验，科学的开展塔设备管道布置工作。

2 化工装置中塔设备的管道布置

2.1 塔顶管道布置

塔顶管道通常需要安装至塔顶气管的最高处或者是水平管道的顶处，同时在布置时需要严格遵循国家相关防火规范。同时由于塔设备顶部的介质的管径气相较大，所以在布置时应尽量选择短管道，保证管道的柔性。且每一道沿着塔顶的管道在其上部都需要设置承重架，并在塔顶适当的位置安装导向支架，避免管道因嘴部受力过大而出现变形的情况。此外，如果塔顶管道分为两级冷凝时，在布置管道时应满足冷凝液逐步自流的要求。同时为了确保流量的均匀，应对塔设备中的油气总管道和冷凝器入口处管道进行对称布置。

2.2 侧面管道布置

塔设备侧面管道一般包括气提蒸汽、重沸器入口、进料、回流以及侧线抽出等，在布置塔设备侧面管道时应小心谨慎，为避免塔设备阀门在关闭后出现积液的情况，应将塔体管口和阀门进行有效的连接。当进料管道与出料管道的开口在同一个角度时，应充分的考虑塔设备侧面管道布置的柔性标准。

2.3 底部管道布置

塔设备底部管道在工作时需要承受较高的温度，因此，对底部管道的韧性要求比较高，在布置时应选择韧度较高的管道，并严格遵循国家相关法律规范和安装标准。塔设备中抽出线应引到塔设备底座或者塔裙以外的地方，同时不可在塔设备裙内安装任何仪表接头管线或法兰，以免引发安全事故。同时塔设备顶部到底部应将管道抽出，不得在水平管段内设置袋形管，以免塔设备底部出现气蚀的现象。为了便于操作，应将管道上的隔断阀布置在靠近塔设备的地方。此外，如果塔设备底部的重沸器带有离心泵，这时应将重沸器的标高设备成离心泵所实际需要的气蚀有效余量，并采取相应的措施将因重沸器页面以及塔底页面的高差而形成的压力克服掉。

2.4 管道支架布置

在布置管道支架时应严格根据塔设备管道的走向来确定支架的位置，并且满足管道受力的条件和其他约束条件。然后计算出所返回的应力结果，以此来确定管道支架的准确安装布置位置。其次再根据管道支架的形式确定贴板，为保障塔设备有一定的应力，需要在管道口的附近布置具有一定承载能力的支架，以此来承受管道的重量和管道的热胀反力。当塔设备管道口受承受的压力比较大时，应在管道口增设专用弹簧承重支架，以分担管道荷载，降低管道的压力。为了使管道之间不发生碰撞，应为管道支架预留出充足的空间，或者是将管道支架高度错开。

2.5 取样管道和公用管道布置

塔设备中的公用管道主要包括水、蒸汽以及氮气等，为了方便后续维修，应首先将塔设备的内部清扫干净，并将将公共管道的管径控制在20-40mm的范围内，并沿着塔设备进行布置，尽可能的靠近人孔布置。如果塔设备比较高，公用蒸汽管道在运行时需要花费较多的时间，这时就需要考虑管道中的热力补偿，或者是采取不同层平台拐弯的方式加以解决。为了防止取样管道和公用管道受冻，应在塔设备的下部安装放净阀，同时按照塔设备的实际高度布置公共管道和取样管道。尤其注意在布置取样管道时，应靠近平台地面布置，以方便地面操作。

在完成上述作业后，最后需要布置塔设备梯子和平台，塔设备的梯子应按照自上而下的方式错开分段布置，低于15m的塔设备其每段梯子的高度应在5-8m之间，高于15m的塔设备其每段梯子的高度最好不高于5m。塔设备平台的布置主要是为了方便后续的维修。