基于石油化工装置的塔管道布置的分析

陈清廉

（中国石油工程建设有限公司青海分公司，甘肃 敦煌 736202）

装置塔对于石油化工产品的生产有着非常重要的意义，被广泛地运用在石油蒸馏、石油解析以及石油吸收等环节。装置塔是石油化工发展的基础性设备，种类也是非常的多。分门别类的装置塔可以对汽—液传质、液—液传质进行高效控制，进而获得更大的经济效益。同时针对装置塔的管道布置给予更多的关注，有助于后续工作的开展。

1 装置塔的管道布置要点

1.1 管口方位的确定

（1） 回流管口的方位确定。要结合装置塔内部的形式对于回流口的方位进行精准设定，对于管口的设计要和降液管保持足够远的距离。（2） 确保进料管口的设置和降液管之间也保持足够的距离，从而为后续工作的开展奠定基础。（3）对于抽出管口最好是设置在装置塔的四周，同时保持液流是均匀的，也要和降液管保持足够的距离。（4） 针对再沸器连接管口的方位布置，就要依据相应的塔板式结构。同时再沸器方位的确定要注意到塔釜挡板的存在，将再沸管降液管布置在同一侧，最好是和挡板之间相互平行。（5） 仪器管口的方位设置要考虑到温度计、液面计和压力表的布置方案，最好是布置在操作区域的平台之上，为后续的检修和维护工作提供便利。（6） 温度计和压力计管口方位的确定，也要进行详细的分析。在奇数塔板的气相区设置压力表，将温度计装在偶数塔板液相区和降液管的受液盘上。（7） 装置塔的气相管口一般会设置在塔顶中心位置，将直径比较小的气相管口从装置塔的侧面接出。同时，要对于管口和其他塔管的布置进行综合性的思考。又因为装置塔的顶部的温度会比较高，管径也是比较大的，因此在进行管道设置时候就要给予更多的关注。（8） 出料管口要将其引出到塔裙之外，依据管口方位对于连接的位置进行重新确定[1]。

2 塔器管道设计

科学地进行石油化工装置塔的布置过程中，要明确平台、管架之间的配合优势，运用更加合理设计方案，进一步对于石油化工企业的生产设备进行优化和完善。同时在进行装置塔的布置过程中，还要对配管、成本管理以及材料节约层面进行思考。始终遵循配管原则和设计标准，保证企业在经济合理的基础上，实现可持续化的发展。

2.1 沿塔管道设计总则

对于沿塔管道布置设计要从以下几个层面进行思考：（1） 严格的遵循工艺管道和仪表运用的各种流程方面的需求，为后续工作的开展打下坚实的基础。（2） 针对管道的布置，要遵循由上向下的顺序，同时，还要考虑到塔顶管道和大直径管道的走向。接着是对于压力管道和一般管道的布置，最后才是对于塔底管道和小直径管道的布置。另外要注意的是，管道要尽可能的布置在靠近管廊的一侧，有助于后续的检测和维修。（3） 在实际的管道设计的过程中，要强调操作的便捷性和维护安全性，尽可能地降低生产成本。（4） 要尽可能地缩短起止点，这是建立在管道的柔性条件之上的。（5） 对于每一个管道的布置，都是沿着塔体来进行的，保证管道布置的美观性。一种是将管道进行分开布置，另一种是按组进行布置。或者将管道布置侧的塔体外壁之上，运用同心圆的方式来保证其美观。

2.2 塔顶的管道设计

一般的设备塔顶部都会设置安全阀出口等管道，塔顶的管道就要安装在对顶部，同时，要符合防火的标准。塔顶的油气管道的运输产品都是气相的，管道的直径要大，管道要短。尽可能地不要使用袋形管，特别是不能使用具有柔性的管道。管道的布置要设置承重支架，在恰当的位置设置出导向支架，这样就可以减少管嘴的受力。

在分馏的塔顶的油气管道大都是不隔热的，因此要做好防烫工作。为管道设置多台冷换设备，避免偏流的情况出现，或者可以运用对称布置的方法。塔顶的冷凝管理过程中，要针对管道布置出逐级自流的设置。在油气总管和冷凝止口进行对称的布置，确保其流量是相对均匀的[2]。运用热旁路控制塔顶压力的过程中，要保证旁路的温度稳定，运用调节阀的形式保证不会出现袋装的管道。同时，要对于塔顶油气的管道和塔开口运用焊接的方式，如果采用法兰连接就可能容易出现泄漏。

2.3 塔体侧面的管道设计

装置塔侧面的管道类型比较多，包括了进料管道、汽提蒸汽管道以及返回管道等。侧面的管道的阀门都是和塔体的管口相互连接的，对于管道的设计要保证其具有一定的柔韧性。在回流管道和液体进料管道的布置过程中，要考虑到液体的流动性。实际上，它们的温度是要明显低于装置塔内温度的。一旦采用沿壁垂直的铺设路线，就会因为温度差造成明显的作用应力。可以采用“L”型的布置方案，运用水平布置的管道来对于热量进行吸收，从而减少管道出现位移的概率。热膨胀还会导致其他问题的出现，比如阀门和管道是相互连接的，要将其设置到水平的管道之上，减少管道中出现积液的情况。同时，液体进料的管道零件布置要和操作平台留出一定的距离，确保设备的正常运转。

装置塔的侧面平台要设置出公用工程软管站，对于氮气、空气以及水等材料按照一定顺序进行排列，为后续工作提供便利。操作人员在实际的维修等过程中，工作会更加的流畅，进而提升工作的效率。对于管道的布置，要始终遵循相当集中的原则，或者是运用多层旋转的方式来进行。在入孔的附近进行布置，更好地发挥出管道直径小、管线长的优势。在水管的底部要设置放净阀，这样就可以有效地避免水管结冰的情况，减少对于工作的影响。

2.4 塔底管道的设计

塔底的操作温度都会比较高，在实际的底部管道设置的过程中，就要运用更加注重柔性的标准和要求。在塔底的抽出管道和泵连通的时候，就要让管道足够短且减少弯道，保证其有足够的柔性来减低泵嘴的受力。另外，塔底的抽出线要引到塔裙和底座之外。不能使用法兰和仪表等组件，更不能出现袋形的管道，这样就可以减少底部气蚀情况的出现。对于管道上的隔断阀要尽量地靠近塔体，降低操作的难度[3]。或者是在辅助重沸器的运用，就要在更宽的范围内对于热负荷进行调整。在塔底重沸器中有离心泵的时候，要时刻注意离心泵的需要的汽蚀余量。针对塔底的液面和重沸器液面的水平差会形成一定的静压头，从而更好克服液管和升气管的压力损失。管道的设置要在满足柔性需求的基础上，尽可能地减少管道的弯头数量。

3 装置塔的管道支撑

在实际的装置塔的管道支撑设置过程中，要将管道利用的承重架的受力进行高效地错开。减低受力点对于塔壁的负荷状况，针对载荷更大的管道可以设置弹簧支架。这样不仅可以实现管道支撑的目的，还可以保证操作安全性和稳定性。

4 结语

综上所述，针对石油化工装置的塔管道布置分析是非常重要的。实际上，随着国内石油化工行业的快速发展，各个类型的装置塔已经被广泛地运用在是由生产过程中。在装置塔的管道布置过程中，不仅确保装置塔工作的效率，还要强调装置塔的经济和美观。在实际的管道设置过程中，要保证这些基本的设计要求的实现。促进石油化工装置塔的管道配置更加合理、安全及经济的目标实现，最终为石油化工装置塔管道装置的长久运行提供有力保障。