40B207石油化工装置塔器管道设计
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施工技术230 2015年26期石油化工管道设计注意事项探讨陈秀南京中图数码科技有限公司,江苏南京 210009摘要:随着社会经济的快速发展,石油化工燃料成为人们生活中的一部分。
化工管道管道是化工生产中重要构件,主要用来输送高腐蚀性、毒性以及高温高压等物质,其设计质量直接影响生产活动的安全与否。
本文从管道的设计和材料选用原则入手,探讨分析了石油化工管道设计注意事项,以供参考。
关键词:石油化工装置;管道;设计中图分类号:TE951 文献标识码:A 文章编号:1671-5810(2015)26-0230-011 塔与容器的管道设计1.1 塔分为气提塔、分馏塔汽提塔底通入过热水蒸汽,在温度不变以及总压力一定时,降低油气分压,增加汽化率,即提高侧线产品中轻组分的拔出率,从而降低产品中轻组分的含量。
焦化分馏塔底部进料,只有精馏段而没有提馏段,汽提塔是塔顶进料,相当于侧线产品的提馏段。
一般在气提塔、分馏塔之间会设置一个调节阀组来满足工艺的要求。
1.2 精馏塔压力热旁路控制主要用于塔顶气相全冷凝的工况其主要优点在于回流罐放置于冷凝器之上可以提供给回流泵比较高的净正吸入压头,同时,冷凝器可以安装在地面,不需要设置支撑架构,降低了费用。
在热旁路控制系统中,由于回流罐的液位波动会引起冷凝器液位的变化,使压力不稳定,所以回流罐的液位要尽量保持稳定。
冷凝液应该从罐底部进入回流罐。
塔的布置方式一般有单排布置和架构式布置。
一般情况下多采用单排布置。
对于直径较小本体较大的塔,可以双排布置或呈三角形布置,这样可以提高稳定性。
但对于平台生根构件应采用可以滑动的导向节点,以适应不同的操作温度。
塔与其关联设备如进料加热器、回流罐等,应该按照工艺流程顺序靠近布置。
要形成一个可以独立操作的系统。
这样就方便操作和管理。
2 冷热交换设备的管道设计逆流换热,为保证出现故障时,换热器能有一定存水,冷水流一般从下面进入管线,从上面排出。
安装净距,为方便冷换设备检修,一般要使换热器的进出口管线及阀门法兰距封头盖的法兰有一定距离。
石化装置塔管道的布置设计的要点探讨摘要:在石油化工企业塔是石化装置中广泛应用的设备,用于气相和液相间或液相和液相间的传质或转热过程的设备。
塔的类型很多,根据其结构可分为两大类。
塔器的配管是在管道设计中是最典型,最常见的。
关键词:塔管道设计要点在石油化工行业中,塔是用于气相和液相间或液相和液相间的传质或转热过程的设备。
塔的类型很多,根据其结构可分为两大类。
塔器的配管是在管道设计中是最典型,最常见的。
塔体上的开口数量要比其他设备上的多得多,在塔体上设置管口方位的时候,应详细了解工艺要求和塔内部的结构。
塔体的管口方位应满足工艺的要求并便于操作和维修。
同时也应考虑与塔开口连接的管道的布置。
通常,可将塔的四周大致划分为操作和检修所需的操作侧和配管所需要的管道侧。
在进行塔器管道初步规划时,应根据管廊的主要位置和与其它相连设备的接管情况,确定接管区域。
塔的管道一般分为塔顶管道、塔体侧面管道和塔底管道。
塔顶管道包括塔顶油气、安全阀进出口、油气放空、物料进(出)等管线;塔体侧面管道包括回流、进料、侧线抽出、汽提蒸汽、重沸器人口和返回等管线;塔底管线包括塔底抽出和排液等管道,上述管道都与塔体上的开口相连接,并一般都是沿塔体附设的。
沿塔管道的布置设计,应注意如下几个方面。
一、应满足工艺管道及仪表流程图的要求管道布置应从塔顶部到塔底部自上而下进行规划,并且应首先考虑塔顶和大直径管道的位置及自流管道的走向,再布置压力管道和一般管道,最后考虑的是塔底和小直径管道。
如果工艺对设备开口方位有特殊要求(如特殊塔内件,切线进料口等),应先满足工艺有特殊要求管嘴方位后再考虑大直径管道及压力管道。
二、应考虑方便操作和安全的要求每一根管道按照它的起止点都应该尽可能的短,但必须满足管道柔性的要求;做到步步低,避免气袋和液袋的形成。
每根管子应尽量分别布置,并且注意有一个好的外观。
管道走向后,应确定塔的开孔位置,即管口方位的确定,主要物料管线在布置时候,要考虑温度、压力等条件,尽量采用自然补偿的方法满足柔性要求,辅助的管口方位设计有如下几点见解:1.人孔一容器的上人孔可设在顶部,下人孔可设在罐下端侧面,且两个人孔宜对称布置,以利检修时通风换气,常压罐的上人孔也可以和泄压人孔合并。
中国石油化工集团公司石油化工装置详细工程设计内容规定SHSG-053-20112011-03-25发布2011-05-01实行中国石油化工集团公司发布中国石油化工集团公司石油化工装置详细工程设计内容规定SHSG-053-2011主编单位:中国石化集团洛阳石油化工工程公司参编单位:中国石化集团宁波工程公司中国石化工程建设公司中国石化集团上海工程公司中国石化集团南京工程公司批准部门:中国石油化工集团公司实行日期:2011年05月01日2011 北京前言本规定由中国石化集团洛阳石油化工工程公司对《石油化工装置详细工程设计内容规定》(SHSG-053-2003)进行修订而成。
本规定与2003版相比,主要变化如下:1. 修订了原标准的不完善之处,补充和调整了各章节的技术内容,增加了可操作性;2. 按照国家新的政策法规修改,补充了相应内容;3. “装置布置”与“配管”合并为“装置布置及配管”;4. 句式、标点、表达方式一致性修改。
本规定在实行过程中,如发现需要修改补充之处,请将意见和有关资料提供给主编单位(地址:河南省洛阳市中州西路27号中国石化集团洛阳石油化工工程公司技术创新与管理部,邮编:471003),以便今后再次组织修订时参考。
本规定的主编单位:中国石化集团洛阳石油化工工程公司参加编制单位:中国石化集团宁波工程公司中国石化工程建设公司中国石化集团上海工程公司中国石化集团南京工程公司主编人:胡敏朱华兴主要起草人:李和杰赵予川李苏秦王金富裴炳安杨成炯王松生胡庆钧薛皓韩艳萍牛存厚郭为民张海燕李书辉张俊苗志伟戴宝庆张铁锴王伏龙李建留石天雄目次1总则 (1)2工艺 (2)3静设备 (4)4动设备 (7)5工业炉 (9)6总图运输 (13)7装置布置及配管 (18)8仪表 (21)9电气 (26)10电信 (30)11结构 (32)12建筑 (38)13暖通空调 (42)14分析化验 (46)15给排水 (48)16消防 (50)1总则1.1为提高石油化工工程的工程设计成品质量,统一石油化工装置详细工程设计文件的内容和深度,特制定《石油化工装置详细工程设计内容规定》,以下简称本规定。
1范围本标准规定了塔器类的平面布置、开口方位、平台梯子、管道及管道支吊架等的设计原则及要求等。
本标准适用于石油化工装置的塔、立式容器、卧式容器等的设备布置及管道设计。
分馏塔开口及管嘴一章,仅适用于板式塔盘的分馏塔。
本标准不适用于各类反应器、储罐等设备的布置及管道设计。
2塔器的布置2.1塔与其它工艺设备的间距,应符合GB50160-92《石油化工企业设计防火规范》。
2.2对可燃气体、液化烃、甲B类液体的塔及立式容器,应布置在明火加热炉、高温设备的全年最小频率风向的上风向。
2.3工艺装置内塔及立式容器、卧式容器的设备布置,一般按流程式布置。
在不影响流程式布置的情况下,可将同类设备集中布置。
2.4塔与其紧密相关的设备,如重沸器、冷凝器、塔底泵、回流罐等应靠近布置。
2.5塔类集中布置时,塔径不论大小,宜布置在同一中心线上,排成一行并平行于管廊。
若直径相近的塔群,宜以切线取齐。
对小直径的塔,可双排或三角形布置。
塔径小于1000mm者,必要时可在框架内布置。
2.6对塔径<800mm 长径比又较大的塔或由铝或非金属材料制成的塔应在框架内布置或沿构架布置。
2.7相邻塔的距离除满足基础间距要求外,还应考虑塔上部操作面的需要,一般净距不小于 2.5m。
2.8塔的布置应划分为操作侧,(即装置的检修侧)和管道侧(即装置的管廊侧)。
人也和平台均应设在操作侧,管道应布置在管道侧,不得四周均布,管道侧一般不设平台,如图1所示。
2.9塔周围应有足够的检修净空,并考虑塔整体吊装的可能性。
管補图1塔的管道侧和操作侧示意第2页共12页 40B207-19972.10塔底抽出管与泵相连时,塔的安装高度应根据塔底泵所需要的汽蚀余量确定。
即在塔底最低液面时,系统的 有效汽蚀余量,应大于泵所需要的汽蚀余量。
2.11塔底安装热虹吸式重沸器时,塔的安装高度应满足塔底最低液面与重沸器顶面有足够的标高差,以保证重沸 器在操作时的正常循环。
3 分馏塔开口及管嘴3.1 人孔或手孔的开设3.1.1人孔或手孔应设在操作侧统一的位置。
塔器裙座高度的确定张莉;崔亚军;杨冲伟【摘要】在石油化工装置设计过程中,塔器裙座高度的设计是管道专业非常重要的一项工作.影响塔器裙座高度有三个主要因素:重沸器安装高度,泵安装高度以及塔与重沸器之间管道布置情况.通过结合国内某项目,详细计算了重沸器、泵的安装高度并分析了管道布置形式,从而得出塔器裙座高度的具体确定方法.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2016(045)007【总页数】4页(P1418-1421)【关键词】塔器;裙座高度;重沸器;泵;汽蚀余量【作者】张莉;崔亚军;杨冲伟【作者单位】中国石油工程建设公司大连设计分公司,辽宁大连116085;中国石油工程建设公司大连设计分公司,辽宁大连116085;上海昆仑新奥清洁能源股份有限公司,上海200086【正文语种】中文【中图分类】TQ052塔器是石油化工装置的重要设备之一,塔器裙座高度设计是否合理对整个装置的安全运行起着至关重要的作用。
塔器的裙座高度需要同时满足重沸器、泵的安装高度要求,以使重沸器有足够的驱动力达到汽液混合物循环流动,同时避免塔底泵发生气蚀现象而造成损坏。
在工艺安装高度要求满足之后,需要进行合理的塔底管道布置,并且方便操作和检修。
下面将分别从这三个方面进行计算分析。
位于塔器底部的重沸器是一种特殊的换热器 ,通过加热塔底液体使其部分汽化,从而为塔内介质传热传质提供所需的热量[1]。
下面以卧式热虹吸式重沸器来说明(见图1),热虹吸式重沸器是指介质被加热发生汽化,使得重沸器入口管中液体的密度明显高于出口管道内汽液混合物的密度,从而在重沸器出口与入口之间产生静压差。
塔底的液体不断被虹吸进入重沸器,加热汽化后的汽液混合物自动返回塔内,不断循环,循环速率取决于净驱动静压差的大小[2-4]。
对于卧式热虹吸式重沸器,一般按照气化率0.15~0.20考虑。
1.1 计算方法[4-6]下面通过压力平衡计算来确定重沸器与塔之间的安装高度。
1.1.1 重沸器入口管线的摩擦损失式中:ΔP1——重沸器入口管线的压力降,m液柱;u1——入口管流速,m/s;d1——入口管内径,m;L1——从塔底到重沸器入口处的管线当量长度,m;f1——入口管线摩擦系数,采用下述公式计算。
5 塔器的管道设计5.0.1 当管道与塔壁的温差较大,有相对伸长时,应由各支架吸收,L的长度应有足够的伸长量。
不可以可以5.0.2 为防止阀门上部积液,不应将阀门设置在立管上。
不可以可以5.0.3 尽量避免可能积液的管道,阀门应设在根部;塔或容器的裙座内禁止设置阀门。
不可以可以5.0.4 连续使用的蒸汽管道上,单向阀不应直接与设备直接相连,否则单向阀坏了无法更换。
不可以可以5.0.5 间歇用蒸汽,例如吹扫蒸汽,可设双道闸阀,并设常开的检查阀(三阀组)。
如发现有油流出,说明阀1漏,如发现有蒸汽或凝结水流出,说明2阀漏,以便及时检修。
不可以可以5.0.6 开放型安全阀设置的高度不应在人的头部位置,一般在2.5m以上(无毒、无危险气体)。
5.0.7 油品温度较高,凝点较高的塔底管道,由塔裙座引出后应在尽可能靠近裙座的地方安装切断阀和放空阀。
5.0.8 热旁通调节阀应布置在回流罐平台上,管道不得出现U形。
不可以可以5.0.9 催化反应进料管等的预热管道,要从圈管末端下部引出,以免积液、阻塞。
不可以可以5.0.10 固定床反应器进出口管道应加一对法兰,以利拆卸管道、装卸催化剂。
不可以可以5.0.11 油品放凝(液)阀应接至地面上地漏,防止平台上积油和水。
5.0.12 消防蒸汽、氮气、冲洗水快速接头等不应朝向平台内。
不可以可以5.0.13 尽可能避免管道和直梯穿过平台,管道沿塔器壁敷设,净距至少300mm。
不可以可以5.0.14 在看窗、手孔和人孔盖的上面不得布置管道。
在旋开式人孔附近布置管道时,不得妨碍人孔全部打开。
不可以可以5.0.15 凡控制液面高度的排液管,其∩形顶部高度与液面高度相当,不能低于液面以下,如减压大气腿水封罐,∩形管中心标高应与罐中挡板高度一致且应设置平衡管,防止虹吸。
不可以可以5.0.16 回流油罐进泵管道不得出现U形,防止气阻、汽蚀和泵抽空。
不可以可以5.0.17 塔顶回流罐通往燃料气的管道,其切断阀应靠近设备管嘴,管道不得出现U形,以免积液影响罐内压力。
石油化工装置中塔的管道设计要点作者:彭嘉一;蔡文婷来源:《价值工程》2011年第03期摘要:塔是石油化工企业中广泛应用的设备。
本文对石油化工装置设计中塔顶、塔体侧面和塔底管道的设计,人孔布置及管口方位的设计要点做简要介绍。
Abstract: Tower is a equipment that is widely used in petroleum chemical industry. In this paper, the design points of petroleum chemical equipment such as tower top, side and bottom piping, manholes layout and the nozzle position are introduced briefly.关键词:塔;管道;人孔;管口方位Key words: tower;pipe;manhole;nozzle position中图分类号:TE41 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)03-0292-010引言塔是用于气相和液相间或液相和液相间的传质或传热过程的设备,在石油化工企业中广泛应用。
其中气-液相间的传质设备,有精馏塔、吸收塔和解吸塔等;液-液间的传质设备有萃取塔等。
1塔器管道设计1.1 沿塔管道设计总则沿塔管道布置设计时应注意如下几个方面:①应满足工艺管道及仪表流程图的要求;②管道布置应从塔顶部到塔底部自上而下进行规划,并且应首先考虑塔顶管道和大直径的管道的位置和自流管道的走向,再布置压力管道和一般管道,最后考虑塔底管道和小直径管道。
管道应靠近管廊侧布置,人孔宜布置在检修侧;③应考虑方便操作、维修和安全可靠,经济合理;④每一条管道按照它的起止点都应尽可能短,但必须满足管道柔性的要求;⑤每一条管道应尽量沿塔体布置,并注意有一个“好的外观”:a.有两种情况可考虑:一是每一条管道分别布置;二是按管道组成布置(这种方式如管道的集中荷载较大时,应取得设备设计人员的同意);b.在管道侧沿塔外壁呈同心圆布置,或沿塔外壁呈切线布置。
1 范围本标准规定了工艺装臵内常用的管桥(管廊)形式、平面布臵、立面布臵和管桥的配管设计以及相邻区关系和安全设施等的设计。
本标准适用于石油化工装臵内部管桥(管廊)的配管设计,不适用于石油化工装臵外部管带的设计。
2 管桥的平面布置2.1 一般以管桥作为全装臵的联系纽带,在管桥两侧布臵工艺设备。
管桥布臵以直通形为基本形,亦可呈L 形、T 形、U 形等组合形,如图1所示。
2.2管桥下有输送剧毒、易燃、可燃介质有机泵和储存剧毒、易燃、可燃介质的工艺设备时,机泵和设备与加热炉、变电所、配电室和仪表室的距离应符合GB50160-92《石油化工企业设计防火规范》(以下简称《防火规范》的规定。
2.3管桥柱中心线与塔器外壁或框架柱中心线间的距离,要满足管道排列和最小通道的要求,一般以4m 为宜,有往返较多的合金钢管时,经核算后,可适当减小间距,当其间布臵地下管网时应考虑地下基础与管网排列所需的最小间距。
2.4 管桥宽度第2 页共12 页40B212-19972.4.1管桥上布臵空气冷却器(以下简称“空冷器”)时,宽度应考虑空冷器构架的要求。
2.4.2管桥下布臵机泵和工艺设备时,宽度应考虑设备和通道的要求。
2.4.3管桥的宽度一般应预留10%~20%的余量;2.4.4考虑管桥宽度余量时,柱外侧一般可焊接悬臂梁,作为支撑部分工艺、仪表管道、电气仪表槽盒之用,亦可作为管桥宽度的预留余量的一部分。
2.5管桥的柱距应由管道的跨距来决定,同时还应考虑管桥上、下布臵的工艺设备等因素,一般在6~9m内取等距布臵为宜。
对于一两根极限跨距小于管桥柱间距的管道,可用临近的大管道支吊;对于多根小管道则采用加次梁的办法来支吊。
管桥在跨越道路或检修通道外,柱距应为10~15m,柱间梁宜采用桁架结构,桁架梁底距道路净空不小于4.5m。
2.6管桥下布臵机泵或工艺设备时,其地面应高出周围地面100~200mm,并分区取同一标高,电缆沟宜布臵在泵的电机端,管桥下不布臵工艺设备时,地面应作为装臵竖向地面的一部分。
对塔器管道的配管设计浅析【摘要】对石油化工装置塔器管道布置的设计要求、支吊架的设置以及塔器配管设计中须注意的问题等。
【关键词】塔器;管道布置;管道柔性;管道支吊架塔器是用于气相和液相间或液相和液相间的传质或传热过程的设备,在石油化工企业中广泛应用,如用于气-液相间传质设备的分馏塔、汽提塔、吸收塔和解吸塔等;用于液-液间传质设备的萃取塔等。
塔的类型很多,根据其结构可分为两大类型:即板式塔和填料塔。
装置内按工艺流程塔器与回流罐、重沸器、空冷器、塔底泵和加热炉等诸多设备有紧密联系,故塔体上的开口数量与其他的设备相比要多得多,实际塔器配管设计中需要综合考虑相关设备的平面布置,详细规划,满足工艺、操作、检修和施工的要求,做到经济合理、减少费用。
1、塔器的管道设计1.1塔器管道总体布置(1)塔器管道一般可分为塔顶管道、塔体侧面管道和塔底管道。
塔顶管道包括塔顶油气、安全阀进出口、油气放空等管道;塔体侧面管道包括回流、进料、侧线抽出、汽提蒸汽、重沸器入口和返回等管道;塔底管道包括塔底抽出和排液等管道。
上述管道都与塔体上的开口相连接,且一般都是沿塔体敷设的。
(2)通常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。
管道应布置在管道侧,不得四周均布,管道侧一般不设平台,平台和人孔均应设在操作侧。
(3)管道布置应从塔顶部到塔底部自上而下进行规划,并且应首先考虑塔顶和大直径管道的位置和自流管道的走向,再布置压力管道和一般管道,最后考虑塔底和小直径管道。
且塔上部较大直径管道应布置在管道侧的中间、中下部连接的管道宜顺序的布置在其两侧。
(4)管道侧布置的“管束”尽量布置在距设备中心同一曲率半径上。
也可将管道布置在平行于设备切线的位置上。
一般管外壁距塔外壁净距至少为300mm(当管道或塔设有隔热层时以隔热层外壁计算)。
1.2塔顶管道的设计(1)塔顶油气管道,又称塔顶馏出线,它是塔顶至换热或冷凝冷却设备之间的管道。
石油化工装置工艺及管道设计一、石油化工装置工艺设计1.概述石油化工装置是将石油、天然气及其化学衍生物作为原料,经过一系列化学反应、分离、精炼、加工等工艺过程,制备出石油化工产品的核心设备。
石油化工装置工艺设计的目的是根据原料特性、产品质量要求、节能、环保等要求,在保证生产经济效益的前提下,制定合理的工艺路线,优化工艺流程,提高产品质量,保障生产安全。
2.工艺路线设计工艺路线设计是指在原料特性、产品质量要求、节能、环保等方面的要求下,制定合理的工艺路线。
工艺路线的制定涉及到原料的选择、加工、分离、反应、产出等各个方面的问题。
制定工艺路线的关键是要根据原料从接收到产出的全过程的特性,确定出最佳的原料加工和输送方案,以保证生产效率,整个过程必须规范、合理,且必须符合法律和监管机构的规定。
3.工艺流程设计工艺流程设计是指在工艺路线的基础上,确定生产过程中各个工段和工序及其相应的操作工艺和设备,进一步确定产品加工的细节问题。
设计工艺流程时,应选用先进的工艺技术,使工艺流程能够简洁高效,且易于控制。
同时,在设计过程中,还必须考虑到设备的选型、设备简化、空气净化和废气处理等方面,确保石油化工生产的环境保护和安全。
4.设备选型为了设计出一套良好的石油化工装置,必须对选择的设备进行仔细的评估和选择。
设备选型的考虑因素包括:通过量、操作条件、要求的质量、使用寿命、安全性、维修及清洁要求、能源消耗等方面。
一般情况下,应选择尽量先进的设备,以达到生产率高、生产成本低、效益好的目的。
5.控制系统的设计控制系统的设计是石油化工装置设计的关键之一,其重要性在于可靠地保证生产过程的每一步的正常运行,以防止由于异常操作或缺陷导致的生产故障,同时,对于容易产生危险的操作环节,应当给予足够的关注,使工艺过程得以安全进行。
控制系统要考虑到各个设备和操作流程的相互作用,以最大限度地优化整个过程的效率和经济性。
二、管道设计1.输送介质的选择管道设计的首要任务是要选择合适的输送介质,由于不同的介质有着不同的化学、物理性质,因此需要不同的设计参数,有些介质也要求进行特殊的处理以适应输送管线的要求。
石油化工厂施工方案装置安装与管道布置石油化工厂施工方案的装置安装与管道布置是一个关键环节,对于工厂的建设和运行起着至关重要的作用。
合理的装置安装与管道布置不仅能提高生产效率,还能保证工厂的安全运行。
本文将详细介绍石油化工厂施工方案的装置安装与管道布置方面的要点。
一、装置安装方案在石油化工厂的装置安装方案中,需要考虑以下几个关键要点:1. 装置选型:根据工厂的生产需求和规模确定所需装置的种类和型号,确保能满足生产要求。
同时还需要考虑装置的可维护性和更新换代的需求。
2. 基础建设:在装置安装前,需要进行地基处理和基础建设工作,包括地面平整、基础混凝土浇筑等。
确保装置的稳固安全以及减少震动对设备的影响。
3. 安装顺序:根据装置的相互依赖关系和工艺流程,合理安排装置的安装顺序。
优先安装具有基础功能的装置,再逐步安装其他装置,确保装置之间的协调运行。
4. 安装质量控制:在安装过程中,需要进行全程质量控制和监督,确保装置安装合格。
检查焊接、连接、固定等质量要求,确保装置的稳定性和可靠性。
二、管道布置方案石油化工厂的管道布置方案对于工厂的运行和产品输送起着重要作用,需要考虑以下几个关键要点:1. 管道设计:根据工厂的布局和生产要求,进行管道系统的设计。
确保管道长度、直径、压力、温度等参数符合工艺要求,减少输送损失。
同时还需要考虑管道的维护和检修便捷性。
2. 管道材料选择:根据介质、压力、温度等因素选择合适的管道材料,确保管道的抗腐蚀性和可靠性。
同时还要考虑材料的成本和使用寿命。
3. 管道布局:根据工艺流程和设备安装情况,合理布置管道的走向和支架位置。
确保管道的通畅性和布局的紧凑性,减少能源损失和维护成本。
4. 安全考虑:在管道布置方案中,要考虑到安全因素,设置防火防爆设施,并合理规划紧急事故排放管道,以确保工厂在发生事故时能及时排放有害物质,减少损失。
三、施工方案管理在石油化工厂的施工方案装置安装与管道布置中,施工方案管理十分重要,需要注意以下几个关键要点:1. 进度控制:制定详细的施工计划,并根据实际情况进行进度控制,确保施工进度合理、高效。
石油化工装置塔布置与管道设计方法分析发布时间:2022-05-06T03:18:25.217Z 来源:《新型城镇化》2022年5期作者:韩流平[导读] 随着石油化工行业不断迅速发展,使得现阶段我国石油化工不断趋于规模化以及产业化发展。
江苏中圣高科技产业有限公司江苏南京 210000摘要:在经济建设的过程中石油有着重要价值,石油化工装置中塔的布置以及管道设计与装置能够正常运行息息相关,倘若存在一定问题,会产生事故,因而应优化装置中塔的布置以及管道设计。
本文分析了装置中塔的布置方法与塔管口方位的布置,阐述了石油化工装置管道设计原则,探究了影响石油化工装置管道设计的因素,并论述了石油化工装置管道设计方法。
关键词:石油化工;化工装置;塔的布置;设计方法随着石油化工行业不断迅速发展,使得现阶段我国石油化工不断趋于规模化以及产业化发展。
石油化工的装置中塔是不可或缺的设备;常用的塔包括填料塔、板式塔、精馏塔、吸收塔,板式填料混合塔等等;其功能主要是进行石油蒸馏、吸收以及精馏等工艺。
布置装置塔应对多方面影响因素加以考虑,如管道布置以及维修空间等,进而应完善装置塔布置,不仅减少投入成本,还能为后期工作奠定良好的基础。
一、装置塔布置应对装置塔的布置方法加以掌握,促使装置塔能够满足安装、检修以及操作的实际场地要求。
(一)装置塔的布置方法在布置之前,应展开科学的设计布局,确保管道布置的质量。
一般情况下,所运用的塔布置方法为单排布置法,管廊的一侧有多个塔时,如果它们的直径相差不大时,中心线对齐;如果直径相差较大时,靠近管廊侧的切线对齐。
一般距管廊3m,如果有塔底泵,距离要考虑泵的操作与维修。
对于塔直径相对较小且塔体较高,应运用双排布置或者是三角形布置,通过平台能够有效将塔和塔间能够连在一起,进而将塔稳定性有效提高上去;但做联合平台必须考虑设备不同操作温度的热胀问题,一般在两塔的平台间采用铰接或留缝隙,以适应不同的热膨胀量,避免平台损坏[1]。
石油化工装置工艺管道的设计刘艳萍发布时间:2021-11-05T06:29:53.664Z 来源:基层建设2021年第24期作者:刘艳萍[导读] 我国石化装置的运行需要一个稳定的石油化工装置工艺管道进行辅助,但是石油化工管道的铺设需要结合施工现场的自然环境进行一定的调整,这样就使得整个流程的设计安排存在一定的复杂性国家管网集团北方管道有限责任公司呼和浩特输油气分公司摘要:我国石化装置的运行需要一个稳定的石油化工装置工艺管道进行辅助,但是石油化工管道的铺设需要结合施工现场的自然环境进行一定的调整,这样就使得整个流程的设计安排存在一定的复杂性。
对此,本文提出要从石油管道铺设的客观条件出发,回归设计目的,从而顺利完成合理科学的石油化工装置工艺管道设计。
关键词:石油化工;装置工艺;管道设计引言我国石化装置的运行需要一个稳定的石油化工装置工艺管道进行辅助,但是石油化工管道的铺设需要结合施工现场的自然环境进行一定的调整,这样就使得整个流程的设计安排存在一定的复杂性。
对此本文提出要从石油管道铺设的客观条件出发,回归设计目的,从而顺利完成合理科学的石油化工装置工艺管道设计。
1石油化工装置工艺管道设计的影响因素1.1人为因素的影响针对石油化工装置工艺管道,在设计时不管是材料的选择还是管道的布设以及后期的安装都离不开专业人员的支持。
如果操作人员的专业能力以及综合素质存在问题,将会对整个工程的后期施工带来严重的影响。
因此,要加强对整个工程工艺管道设计质量中人为因素的控制。
在化工装置的设计工作中,需要对化工装置的使用情况进行全面了解掌握,装置主要是用于存储或运输重要的化学材料。
一旦整个工艺管道的后期使用出现问题,将会带来严重的安全隐患,还会导致整个石油化工企业的正常运行出现问题。
所以,需要提高设计人员的专业能力,通过严格的培训有效提升石油化工装置工艺管道设计方案的科学化和合理性,减少因人为因素造成的误差,有效控制安全事故的发生。
延迟焦化装置放空冷却塔塔顶管道布置探讨王丽梅【摘要】针对延迟焦化装置放空冷却塔顶至空冷器的管道具有多工况与间歇式运行的特点,在进行管道设计时,不仅要综合考虑管道在各种工况下的安全可靠性,而且要兼顾操作维护与检修的方便性、以及经济的合理性等.从不同角度对该管道的两个典型布置方案进行了分析比较,确认方案1比较合理.采用方案1布置管道,各工况下管道的最大一次应力水平在许用应力的35%以下,最大二次应力水平在许用应力范围的75%左右;各个设备管口受力均在最大允许范围内;管道系统的稳定性和运行平稳性较好,各个支撑点都是有效可靠的;操作维护与检修较为方便.【期刊名称】《炼油技术与工程》【年(卷),期】2015(045)008【总页数】4页(P53-56)【关键词】延迟焦化;放空冷却塔;管道布置;柔性分析【作者】王丽梅【作者单位】陕西煤业化工集团(上海)胜帮化工技术有限公司,上海市201203【正文语种】中文延迟焦化是重油加工过程中比较成熟的炼油工艺技术,已经得到了比较广泛的应用。
该技术的工艺过程特点对其管道设计有着相对复杂工况考虑和适应性要求,而且依据不同的加工油品特性、设计的总体要求和考虑因素也会有所差异。
本文对延迟焦化装置中放空冷却塔塔顶至空冷器的管道布置细节进行探讨,以寻求相对合适与优化的布置方案。
1.1 工艺流程某煤化公司0.5 Mt/a延迟焦化装置的放空冷却塔至空冷器管道的工艺流程如图1所示。
该系统的流程特点是间歇操作,操作时大致有以下几种工况:①当焦炭塔大吹汽时,吹汽放空油气进入该塔洗涤冷却后进入空冷器;②当吹汽温度低于150℃或者焦炭塔蒸汽预热时,通过该塔跨线旁路进入空冷器;③焦炭塔新塔进行油气预热时,150℃之前的油气进入该塔系统;④紧急事故时,焦炭塔以及加热炉放空油气进入该塔系统;⑤开工油泵乏汽直接进入空冷器。
1.2 相关设备布置放空冷却塔与空冷器集中布置在吹汽放空功能区块内。
其中,空冷器布置在吹汽放空冷换构架的最顶层(第四层),其柱脚平台标高为17 m;放空塔设置在构架侧面的地面上,距离构架4 m的位置。
本标准规定了塔器类的平面布置、开口方位、平台梯子、管道及管道支吊架等的设计原则及要求等。
本标准适用于石油化工装置的塔、立式容器、卧式容器等的设备布置及管道设计。
分馏塔开口及管嘴一章,仅 适用于板式塔盘的分馏塔。
本标准不适用于各类反应器、储罐等设备的布置及管道设计。
2 塔器的布置2.1塔与其它工艺设备的间距,应符合GB50160-92《石油化工企业设计防火规范》。
2.2对可燃气体、液化烃、甲B 类液体的塔及立式容器,应布置在明火加热炉、高温设备的全年最小频率风向的上 风向。
2.3工艺装置内塔及立式容器、卧式容器的设备布置,一般按流程式布置。
在不影响流程式布置的情况下,可将同 类设备集中布置。
2.4塔与其紧密相关的设备,如重沸器、冷凝器、塔底泵、回流罐等应靠近布置。
2.5塔类集中布置时,塔径不论大小,宜布置在同一中心线上,排成一行并平行于管廊。
若直径相近的塔群,宜以切 线取齐。
对小直径的塔,可双排或三角形布置。
塔径小于1000mm 者,必要时可在框架内布置。
2.6对塔径<800mm 长径比又较大的塔或由铝或非金属材料制成的塔应在框架内布置或沿构架布置。
2.7相邻塔的距离除满足基础间距要求外,还应考虑塔上部操作面的需要,一般净距不小于 2.5m 。
2.8塔的布置应划分为操作侧,(即装置的检修侧)和管道侧(即装置的管廊侧)。
人也和平台均应设在操作侧, 管道应布置在管道侧,不得四周均布,管道侧一般不设平台,如图1所示。
2.9塔周围应有足够的检修净空,并考虑塔整体吊装的可能性。
管補图1塔的管道侧和操作侧示意2.10塔底抽出管与泵相连时,塔的安装高度应根据塔底泵所需要的汽蚀余量确定。
即在塔底最低液面时,系统的 有效汽蚀余量,应大于泵所需要的汽蚀余量。
2.11塔底安装热虹吸式重沸器时,塔的安装高度应满足塔底最低液面与重沸器顶面有足够的标高差,以保证重沸 器在操作时的正常循环。
3 分馏塔开口及管嘴3.1 人孔或手孔的开设3.1.1人孔或手孔应设在操作侧统一的位置。
如果多个塔设置联合平台梯子,其中某个塔的人孔标高可根据实际需 要调整。
3.1.2人孔不得开在有降液管的方位。
如图2(a )(b )所示,单溢流塔盘可在任何一层塔盘上方的塔壁开人孔,而双溢 流塔盘则每隔一层,在有中间降液管的塔盘上面的塔壁上开人孔。
装置检修通道0'(切双溢流图2人孔方位示意3.1.1手孔的开设方位按3.1.1及3.1.2条执行。
3.1.2塔裙座上出入口的方位应在检修空地一侧。
塔底抽出管道与其引出口方位应一致。
3.2 管道管嘴的开设3.2.1分馏塔各侧线管嘴、仪表管嘴原则上均应开在塔器的操作侧,无法兰连接的管嘴可开在管道侧。
塔顶油气管 道一般开在头盖顶中心。
3.2.2单溢流及双溢流塔顶回流入口管嘴开设方位如图3所示,不带内部接管的应开在受液盘的孤长范围内(应设防 冲挡板),带内部接管的嘴子方位范围加宽(内容接管应伸入受液盘中)。
AB为开人孔的范围 CD 、EF 为开人孔的范围按作刚人孔人孔冷)单溢流 管道側50°操作侧270*图3 塔顶回流入口方位示意注:(b)中“0〜360。
都可开嘴子”所示虚线仅指空间允许时可用。
3.2.3液体原料入口和中段回流入口、一般插入降液管外侧,尽可能靠近上层塔盘的位置,如图4(a)(b)(c)(d)所示。
降液板 ?—1-仙)单渣流可嘴邯开子HI进口堰出口堰廿7『b 双漩流Cc 双世流化)双溢流图4液体原料入口及中段回流开口方位示意3.2.4油气进口一般与降液管平等并靠近上层塔盘,与中段及液相进料的图4(b)(d)相一致。
325单溢流塔盘的抽出管嘴可开在受液盘的孤长范围内,一般情况管嘴应开在垂直降液板的中心线上。
如图 5(a) 所示。
双溢泫塔盘要开在中间降液管下面受液槽的端面上,在一站或开管嘴,其方位是在与降液管平行的中心线上, 如图5(b)所示。
另外还可在中间降液管下面受液槽底部开抽出管,抽出管的管嘴方位可在操作侧任一角度开设,女口 图5(c)所示。
图5抽出管嘴方位示意—IM7OKT降液舍--上匣眸施板1ST第6页共12页 40B207-19973.2.6重沸器返回管嘴和蒸汽入口管嘴的方位宜设在与受液盘平行的塔中心线上,如图6(a)(b)所示。
图6重沸器返回管嘴和蒸汽入口管嘴方位3.3 仪表管嘴的开设3.3.1液位调节器管嘴应设在正常液位范围内的操作侧,并在不妨碍降液管的位置上,如图 7(a)(b)所示。
图7液位仪表管嘴万位示意3.3.2温度及压力仪表管嘴一般开在操作侧,或在管道侧靠近平台不大于300mm 的位置上。
液相温度计应开在 液相区,要求与塔盘内液体接触,但不得碰内部构件。
压力计管嘴应设在塔盘下的汽相区,如图8(a)所示。
为了拆 卸和安装方便,管嘴前方应有大于或等于600mm 的净空,如图8(b)所示。
*液位仪表管嘴开设范围。
**在此范围内开设仪表管嘴时, 必需在重混器返回管嘴处设 防冲挡板。
«羞\17砲戍王诉回S D44计40B207 - 1997 第7页共12页(a)温度、压力管嘴 图8温度及压力管嘴位置及安装要求图9进料段仪表管嘴方位4 塔器上平台梯子的设置4.1平台的位置及形式4.1.1凡在塔顶有人孔、起重吊杆、放空阀、安全阀或在操作侧有人孔、手孔、阀门、法兰、采样、仪表管嘴等需 要操作和检修的位置均应设置平台,塔上预留开口的地方宜预留平台、梯子。
4.1.2塔及立式容器上平台的形式一般为环形、扇形,也可用方形、多边形。
按切线取齐的塔裙宜设切线联合平台; 在同一中心线上的塔裙宜设扇形联合平台。
平台的设置应以满足操作和检修安全、方便通行、节省投资为原则。
4.2平台的高度及宽度4.2.1塔上各层平台的标高应依据人孔、手孔、管道进出口管嘴的高度、阀门及仪表管嘴的安装高度和操作需要确 定。
平台距人孔中心线的高度可为700〜1200mm ,—般取800mm 。
4.2.2塔及立式容器的两层平台之间的最小净空不得小于2.2m ,两层平台距离超过8 m 时中间应增设间歇平台。
最低层平台离地面高度至少应高出地面3m 。
4.2.3环形或扇形平台宽度一般为1.2m , 1.4m , 1.6m ,有人孔、有较大内部构件需取出的平台,或者有仪表箱,(b )净空要求333进料段仪表管嘴开设方位应按图9执行(如果开在进料口的对面应加防冲档板)。
第8页共12页40B207-1997调节阀组的平台可加宽,平台上的通道净空应不小于600mm.40B207 - 1997 第9页共12页4.3平台栏杆及顶部平台的开孔4.3.1塔上所有平台的外边缘都应设置栏杆,一般平台栏杆高1.1m。
4.3.2高温立式容器顶不是独立平台时,平台与立式容器顶之间应预留热胀的间隙。
4.3.3当顶部平台与管嘴的间隙B=50mm 时,平台标高应比设备管嘴法兰面至少低225mm ;当间隙B=100mm 时A 可小于225mm ;当平台在法兰面上面时B>100。
当 A > 225, B=50 当 A >225, B=1004.4梯子的设置4.4.1塔器上的梯子一般应设在操作侧便于通行和操作的位置上。
各层平台之间的梯子一般以直梯为主,对操作频繁或安装有液面计的塔或立式容器的下部位置可设斜梯,并尽量采用45。
钢斜梯。
4.4.2 一般直梯可连续上两层平台,当直梯连续攀登高度超过8m时(安全梯子除外),应改变直梯方位。
高出地面或平台面2m以上的直梯应加护笼。
4.4.3直梯应面向塔器壁,而且不宜断开平台,如图12中不宜按(a)(b)(c)布置,应按(d)布置。
梯子距人孔、热管道净距至少为700mm。
图12直梯布置形式示意图10平台宽度示意平台的开孔示意第10页共12页 40B207-1997444按《石油化工企业设计防火规范》第4232条的要求,可燃气体、液化烃、可燃液体的塔区平台或其它设备 的框架平台,应设置不少于两个通往地面的梯子,作为安全疏散通道,但长度不大于8m 的甲类气体或甲、乙类液 体设备的平台或长度不大于15m 的乙B 、丙类液体设备的平台,可只设一个梯子,增设的安全梯一般为直梯。
4.4.5与塔相邻的框架、平台宜用走桥连通以方便操作及检修,也可作为一个安全疏散通道,相邻安全疏散通道之 间的距离,应不大于50m 。
5塔器的管道设计塔器的管道设计、除了应满足工艺要求外,尚应考虑管道的热应力(包括开停开状况)及塔器下沉等异常情况, 要方便检修和操作,并尽量节约管道使其布置合理、经济、整齐、美观。
5.1塔器管道总体布置5.1.1管道应布置在管道侧,塔上部较大直径管道应布置在管道侧的中间、中下部连接的管道宜顺序的布置在其两 侧,敷塔管道入塔管嘴应设在平台一端;一般管道不宜穿越平台,并避免交叉。
5.1.2管道侧的“管束”尽量布置在距设备中心同一曲率半径上,如图 13(a)所示。
亦可将管道布置在平行于设备 切线的位置上,如图13(b)所示。
一般管外壁距塔外壁净距至少为100mm (当管道设有隔热层时以隔热层外壁计算)。
(c ) ( d )图13管道布置示意5.1.3塔抽出管、进料管上必需设阀门时,阀门应直接与设备管嘴相连,设备管嘴法兰的温度和压力等级应与阀门 法兰一致。
不应将阀门设在向下弯的垂直管段上,如图14所示。
敷塔管道上阀门安装高度,应以阀门手轮距平台 1.0〜1.5m 为宜。
并 厂J L 111 J f图14塔侧线阀门安装示意5.1.4管道与塔器的相对位移较大时,为减少塔器管嘴的受力,管道不宜布置在正对嘴子的方位,如图15(a),而应用图15(b)。
管径较大的高温管道应进行应力计算,并优先考虑布置合适的位置。
5.2塔器顶部管道的布置5.2.1塔顶油气管道一般布置在靠近冷凝器一侧,塔顶油汽管道进入冷凝器前的管段,应尽可能短,并不得出现U 形。
如该管道接至空气冷却器时,为避免偏流应对称式布置进空冷管道。
5.2.2塔顶油汽管道至顶回流罐的热旁路管,应尽量减少压降且不得出现U形,其调节阀组应安装在回流罐上方的平台上。
5.2.3塔及立式容器的放空及安全阀的设置应符合40B216-1997《石油化工装置设备和管道排液、放气管道设计技术规定》及40B218-1997《石油化工装置设备和管道安全放空设计技术规定》的要求。
5.3塔器进料管道的布置5.3.1在同一角度上,不同标高有两个以上进料口(或抽出口)时应按图15(b)布置,不得按15(a)布置。
5.3.2转油线入塔管嘴法兰处容易渗漏,其温度一压力等级应与设备专业协商提高一级,必要时,此处可加支架。
5.4塔器底部管道的布置5.4.1 一般情况下塔底至泵的管道标高不低于3000mm,则管道也可不上管桥而直接引至泵嘴,并应避免出现U 形。