浅析双塔联合布置的管口方位及联合平台设计

（中石油华东设计院有限公司 山东 266071）

本催化装置中的吸收稳定单元涉及四个板式塔：吸收塔、再吸收塔、解吸塔和稳定塔。气体先后经吸收塔和再吸收塔吸收后分为两路，分别作预提升干气和产品精制；凝缩油经解吸塔解吸出≤C2组分，塔底液体经稳定塔进行多组分分馏，两塔分别采用一组重沸器提供热量。由于解吸塔和稳定塔相比吸收塔和再吸收塔，塔内件和工艺流程更为复杂、管口更多，故以后两者作为管口方位和联合平台设计讨论的对象。

两塔结构分别为：解吸塔1～40层塔板均为四溢流。稳定塔1～23层塔板为双溢流，24～52层塔板为四溢流。根据工艺流程顺序和相关间距要求，解吸塔和稳定塔成组布置，其重沸器分别布置在塔器两侧，泵布置在管廊另一侧的泵房中。如图1所示。

图1 塔的联合布置

1.塔的管口方位

管口方位的确定是配管专业的一项重要工作，而塔的配管则是工作的重心和难点，涉及到工艺、配管、设备等专业以及内件商的协调对接过程，管口方位设置的合理与否将直接影响塔的配管质量[1]。在塔体上开设管口时，应详细了解工艺要求和塔内件结构。塔管口方位在满足工艺要求和操作检修外，还应考虑与塔开口连接的管道布置。通常，可将塔的四周大致划分为操作和检修所需的操作侧（检修侧）和配管所需的管道侧。但由于塔内件复杂和开口数量众多，有时难以将上述两侧严格分清[2]。

（1）人孔。本装置除稳定塔高出解吸塔部分采用直梯一种通行方式外，两塔之间的联合平台，每一层平台到下一层平台时都有两条通道：一段斜梯和一段直梯。因此，人孔的布置在考虑管口方位的同时，还要考虑人孔中心到两塔联合平台中心的距离都要合适。

人孔的主要作用是安装和拆卸塔内件，故人孔应设置在操作侧，但在管道区和操作区不能明确的区分时也可以特殊处理[3]。人孔设置在降液管以外区域，使人进入塔内后能在受液槽上，同时考虑人孔与受液槽、降液管之间的标高关系[4]。

在布置人孔方位时，先确定单台塔的人孔所在区域再做两塔联合平台时调整其方位。图2是解吸塔的管口方位，人孔的管口名称为14-1～14，除塔顶人孔14-1和塔底人孔14-14各为一个外，其余塔板人孔处的数量均为2个。14-1位于一层塔盘之上，可布置在除两侧及中间斜线阴影的降液管区域外，14-14位于塔筒靠近下封头处，可布置在除集油箱以外的区域；根据塔区北侧是配管侧南侧为检修侧，同时考虑梯子平台的方位将其定位图中所示方位。其余人孔方位在规划时可先按工艺条件中所在塔板的奇偶数层布置在可行区域，后期确定平台时配合人孔的调整来最终确定人孔的方位。需要注意的是四溢流塔人孔布置时要开在同一侧，防止降液板阻挡塔内部视线，而且四溢流塔板相对较窄，人孔可以与塔板平行布置而不是垂直塔轴线。稳定塔管口方位如图3所示，13-1～4位于双溢流塔盘上，13-5～10位于四溢流塔盘上，所在每层塔盘处均为两个，13-11位于塔筒靠近下封头处，四溢流塔盘上人孔布置同上，双溢流塔盘上人孔根据其所在奇偶数塔盘布置在阴影以外区域。确定好每个塔的人孔高度和方位后，最后要注意人孔盖顺利关闭的方向与人的疏散方向一致，使之不受阻挡。考虑到管道布置和联合平台等因素，人孔没有布置在塔的同一垂线上，但都处于吊柱的工作范围之内。

图2 解吸塔管口方位

图3 稳定塔管口方位

（2）进料口和回流口。解吸塔塔顶进料口3内部设有带有弯头和三通的分布器，开口可设在360°任何位置。稳定塔进料管分三支进入塔内且靠近塔分别设置三个切断阀，进料口6-1单独进入，进料口6-2和6-3阀后分两支进入塔内，6-4和6-5进料方式同上；回流口为5，以上六个管口在塔内设带有三通的分布器，开口可在一定角度范围内调整。考虑到管道侧、检修平台的设置及管道应力的需要，将其设置在图中方位。

（3）塔顶气相出口和塔底抽出口。塔顶出口在上封头中心。塔底出口在下封头中心通过弯头与直管引出至裙座外，其开口高度决定了塔裙座高度，主要考虑满足泵有效气蚀余量及进入管桥侧梁步步低入泵；其开口方位优先考虑主管进入重沸器时管道的柔性。

（4）重沸器返回口。两个重沸器返回口标高相差不大，在集油箱以外塔釜隔板的下方，在满足配管柔性的前提下尽量对向设置。在综合考虑梯子平台及仪表阀门操作的需要，解吸塔两个重沸器返回口不是完全对向设置；稳定塔两个重沸器返回口则对向设置。

（5）仪表管口。仪表管口设置在检修侧，并位于梯子平台便于检修操作的位置，根据工艺要求液位计、热电偶、压力表开口避开降液管区域，液位计避免穿平台，热电偶方位上的内伸长度不和降液板相碰。

2.联合平台及梯子

本装置联合平台高度规划及三维模型如图4所示，其中人孔仅示意高度。

（1）根据稳定塔进料管口的高度及管道布置方式确定其所在层平台高度，共四层平台是确定的不能调整高度。由于这些平台所在高度不适合解吸塔人孔的操作，将原人孔高度调整及解吸塔平台错层布置来满足人孔距平台高度的要求；为保证四溢流塔人孔布置在同一侧以防降液板阻挡塔内部视线，所以人孔按偶数倍塔板层数调整，即600×2=1200（mm），平台错层处加踏步通行。（2）稳定塔EL+31900平台高度在前述中已定，稳定塔和解吸塔人孔方位处单独设置平台，两层平台分别错层布置。（3）由于联合平台间都设有斜梯和直梯，且部分平台固定荷载较大，如此平台支撑会比较大。考虑到平台支撑梁的高度、操作人员身高以及余量，为保证人员正常操作通行及无压抑感，两层平台间的高度最低控制在2500mm。EL+29300、EL+26700、EL+20700保证稳定塔处层间距，调整吸收塔人孔与平台高度。通过与设备专业协商，除平台下布置管道除外，统一将层高3m以下的平台采用横梁焊接在两塔之间，3m以上的采用标准的设备平台支撑。（4）考虑到联合平台设置斜梯需要转换平台，两塔的平台宽度均定为1500mm，两塔之间的通道定为1000mm，有管道穿过、需要操作检修阀门等处平台适当加宽。所有斜梯均为45°，一端对齐，另一端根据层高适当调整。

图4 联合平台高度规划及三维模型

3.小结

相邻两塔联合布置时，管口方位的设置比单塔考虑的因素更多，联合平台层高的设置以及人孔的调整是难点，需要综合考虑各个方面的因素来达到最优化设计，望本文能够为类似布置提供有意义的参考。