常減壓裝置常壓塔區(qū)以及常壓冷換構(gòu)架區(qū)管道設(shè)計(jì)

郝麗

（中石化洛陽(yáng)工程有限公司，河南 洛陽(yáng) 471003）

常減壓裝置常壓塔區(qū)以及常壓冷換構(gòu)架區(qū)管道設(shè)計(jì)

郝麗

（中石化洛陽(yáng)工程有限公司，河南 洛陽(yáng) 471003）

本文對(duì)常減壓裝置內(nèi)的常壓塔和常壓冷換構(gòu)架布置的工藝管道設(shè)計(jì)要點(diǎn)做了簡(jiǎn)要介紹，并具體探討了常壓塔頂油氣線、常壓轉(zhuǎn)油線的規(guī)劃方案。

常減壓；常壓塔；冷換構(gòu)架

常減壓裝置是常壓蒸餾和減壓蒸餾兩個(gè)裝置的總稱，因?yàn)閮蓚€(gè)裝置通常在一起，故簡(jiǎn)稱為常減壓裝置。主要包括三個(gè)工序：原油的脫鹽、脫水；常壓蒸餾；減壓蒸餾。常壓蒸餾部分由常壓塔區(qū)和常壓換熱構(gòu)架區(qū)組成。常壓塔區(qū)通常包含初餾塔、常壓塔以及常壓汽提塔三個(gè)塔；冷換構(gòu)架區(qū)則由空冷器和換熱器等冷換設(shè)備構(gòu)成。

1 平面布置

常壓塔區(qū)的三個(gè)塔根據(jù)工藝流程以及考慮到做聯(lián)合平臺(tái)的需要，通常集中布置。冷換構(gòu)架緊鄰其邊，這樣布置盡可能地避免了管線的往返交錯(cuò)、反復(fù)繞行，既節(jié)約管線，節(jié)省投資，又減少管線壓降。構(gòu)架上的設(shè)備基礎(chǔ)應(yīng)盡量布置在一條直線上，把較重的設(shè)備布置在結(jié)構(gòu)的主梁上，這樣可以簡(jiǎn)化土建結(jié)構(gòu)。構(gòu)架的跨距與管橋跨距一致，一跨內(nèi)放置兩組換熱器，且換熱器靠近柱子布置，兩換熱器中間布置閥組及操作通道。構(gòu)架內(nèi)大部分管線與管橋相連，此類管線應(yīng)盡量避免出現(xiàn)低點(diǎn)，因此第一層構(gòu)架側(cè)梁高度可以與管橋側(cè)梁標(biāo)高取齊。

2 管道布置

2.1 常壓塔塔頂油氣線管道布置基本原則。常壓塔頂油氣管道內(nèi)為氣相介質(zhì)，在進(jìn)行管道規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下原則（見(jiàn)圖1所示）：①為了減少壓降，避免出現(xiàn)存液，常壓塔頂油氣管道一般布置在靠近冷凝器的一側(cè)，其進(jìn)入換熱器前長(zhǎng)度盡量短，并且不能出現(xiàn)袋形；②若流程要求塔頂油氣管線分級(jí)進(jìn)入換熱器，油氣總管入口段直管要對(duì)稱布置；③常壓塔頂油氣管道應(yīng)與常壓塔體直接對(duì)焊，不宜采取法蘭連接；④塔頂油氣線管徑一般較大，應(yīng)盡量沿塔壁敷設(shè)，不穿或少穿平臺(tái)。

圖 1 常壓塔頂油氣線管道布置圖

圖 2 常壓塔轉(zhuǎn)油線布置圖

2.2 常壓塔入口轉(zhuǎn)油線管道布置基本原則（見(jiàn)圖2）

轉(zhuǎn)油線管徑較大、溫度較高，管道材質(zhì)多為合金鋼和不銹鋼。在規(guī)劃管道時(shí)除了要滿足工藝和應(yīng)力的要求外，還應(yīng)考慮如何使管道盡量短，以節(jié)省投資。①常壓轉(zhuǎn)油線主管段宜設(shè)計(jì)成水平直通型，主管段與常壓塔嘴呈切向入口方式；②常壓轉(zhuǎn)油線管道應(yīng)與常壓塔體直接對(duì)焊，不宜采取法蘭連接；③加熱爐管出口分4路兩側(cè)對(duì)稱布置時(shí)，支管段應(yīng)按四合二、二合一同軸對(duì)稱布置；④分支段對(duì)稱布置時(shí)，分支段宜45°順介質(zhì)方向插入主管段。

2.3 其余敷塔管線布置原則。初餾塔、常壓塔以及常壓汽提塔均為板式塔，塔的開(kāi)口方位應(yīng)滿足塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)的要求。一是塔體側(cè)面管道一般有進(jìn)料、回流、側(cè)線抽出及返回管，為了使閥門關(guān)閉后無(wú)積液，上述這些管道上的閥門應(yīng)布置在與塔開(kāi)口直接相連的橫管上。二是大管徑、高溫、合金鋼管道優(yōu)先規(guī)劃在合適的位置。三是沿塔敷設(shè)的管道與塔外壁的水平距離按照支架形式確定，不可太近，一般管外壁距塔外壁凈距至少為300 mm，否則可能會(huì)導(dǎo)致管道、支架、儀表、閥門互相碰撞。若條件允許，最好保持一致，使設(shè)計(jì)能保持美觀。

2.4 冷換構(gòu)架管線布置原則。冷換構(gòu)架區(qū)管線一般比較復(fù)雜、密集，配管工作比較繁瑣，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要注意以下幾點(diǎn)：一是換熱器管程、殼程內(nèi)為工藝介質(zhì)的時(shí)候，對(duì)應(yīng)的嘴子、法蘭開(kāi)口壓力一般提至PN5.0Mpa。這樣對(duì)于要進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算的管線，結(jié)果容易滿足要求，可以節(jié)省管線，減少管線的繞彎。二是對(duì)于并聯(lián)的換熱器管道規(guī)劃，如果管道內(nèi)介質(zhì)為汽液兩相時(shí)，為達(dá)到進(jìn)料平衡，要求管線對(duì)稱布置。三是在換熱器出入口閥門集中布置處的水平管線上預(yù)留一段短管，以防改動(dòng)或者現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)候出現(xiàn)誤差。四是為了減輕管橋的壓力以及出于經(jīng)濟(jì)性考慮，冷換構(gòu)架內(nèi)部的管線最好在構(gòu)架區(qū)內(nèi)部連接。五是構(gòu)架內(nèi)管線要層次分明，主梁側(cè)梁高差需要考慮公稱直徑較大的管線上45°與90°彎頭最小連接能否通過(guò)。

3 管道支架設(shè)置

①沿塔敷設(shè)的垂直管道，應(yīng)在垂直管段的上部靠近管口處設(shè)承重支架或固定支架。如果一個(gè)固定承重支架承重有困難時(shí)，可增設(shè)一個(gè)彈簧承重支架。②垂直管段的中部或下部應(yīng)設(shè)導(dǎo)向支架，但跨塔支撐的管道支架需特殊考慮。若計(jì)算兩塔的膨脹量不同，應(yīng)考慮在支撐處設(shè)置彈簧支架。③敷塔管道必須考慮不同工況下管道與設(shè)備本體的相對(duì)膨脹量，可以利用管道自身的自然補(bǔ)償吸收，達(dá)不到理想效果時(shí)，可以設(shè)置π彎吸收。④冷換區(qū)內(nèi)對(duì)穿平臺(tái)的管線，盡可能在平臺(tái)下方的就近的梁上做門字框支架，避免在平臺(tái)上做支耳，這樣做有利于換熱器管線的檢修、拆裝。

[1]張德姜，王懷義，劉紹葉.石油化工裝置工藝管道安裝設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)石化出版社，2009.

[2]楊宇.常減壓蒸餾裝置常壓塔區(qū)配管設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J].煉油技術(shù)與工程，2011（11）.

TE962

A

1671-0037（2014）07-103-1

郝麗（1981.8-），女，碩士研究生，工程師，研究方向：管道設(shè)計(jì)。