芻議石油化工工藝裝置蒸汽管道配管設(shè)計要點

余建卓

摘要：蒸汽管道在工藝裝置中發(fā)揮著重要作用，蒸汽管道主要分為蒸汽凝結(jié)水管道和蒸汽管道，應(yīng)用蒸汽管道能夠節(jié)約能源，減少環(huán)境污染，提高石油化工生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。鑒于此，本文對石油化工工藝裝置蒸汽管道配管設(shè)計要點進(jìn)行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：石油化工;蒸汽管道;配管設(shè)計

引言

石油化工工藝裝置蒸汽管道配管設(shè)計復(fù)雜性較強(qiáng)，影響因素較多，為了保證設(shè)計的質(zhì)量，設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)重視細(xì)節(jié)，全面了解和掌控設(shè)計要點，以促進(jìn)裝置的安全平穩(wěn)運行。

1蒸汽管道概述

蒸汽管道主要由蒸汽凝液管道和蒸汽管道兩部分組成，蒸汽管道屬熱力管道，熱力管道也被人們稱為熱力管網(wǎng)。熱力管網(wǎng)主要指鍋爐所在地提供熱量形成熱管道的熱力管網(wǎng)。熱力管網(wǎng)分為兩種，一種是蒸汽管網(wǎng)，一種是熱水熱網(wǎng)。蒸汽管網(wǎng)主要可分為高壓、中壓和低壓三種不同的類型。

2石化工藝裝置蒸汽管道的設(shè)計分析

2.1管廊設(shè)計

石化工藝裝置在實際運行過程中，會涉及到多種蒸汽設(shè)備，而且其實際使用以及產(chǎn)出的蒸汽壓力、溫度也存在較大差異，由此也會導(dǎo)致在管廊上敷設(shè)的蒸汽管道實際運行工況也存在一定的差別，是在實際進(jìn)行管廊設(shè)計的過程中，必須要對補(bǔ)償器安裝位置進(jìn)行合理設(shè)置，通過補(bǔ)償器的伸縮變形作用來有效補(bǔ)償管道在運行過程中在橫中線讓產(chǎn)生的冷落變形量。

2.2排液管設(shè)計

石化工藝裝置在實際運行過程中，即使處于正常生產(chǎn)狀態(tài)然后產(chǎn)生凝液量很少，但是裝置在開車或者暖管過程中產(chǎn)生凝液的量非常大，在這種情況下就會對管道內(nèi)部溫度造成一定程度的影響，而由于大多數(shù)石化工藝裝置都設(shè)置了相應(yīng)壓力等級的凝液管道，因此，必須要在蒸汽管道的低點位置設(shè)置相應(yīng)的疏水設(shè)施。在整個石化企業(yè)生產(chǎn)過程中分液體包、放凈閥、根部閥疏水閥組是幾種常用的疏水設(shè)施。下圖1所示為常用疏水設(shè)施設(shè)置示意圖。

2.3支管設(shè)計

蒸汽支管主要是從主管的頂部來進(jìn)行接出，如果在具有特殊工藝要求的情況下，必須要在蒸汽支管上面設(shè)置切斷閥的時候，要盡量將切斷閥設(shè)置在與主管水平段靠近的地方，而且在實際進(jìn)行切斷閥布置的過程中必須要對其操作的便捷性進(jìn)行充分考慮。與此同時，蒸汽支管在設(shè)計的過程中要堅決杜絕從明確提出嚴(yán)格用汽要求的工藝蒸汽管道上或者消防蒸汽管道上進(jìn)行接出，盡量避免對管道的特殊用汽需求造成影響。另外，在蒸汽管道上面布置的“П”形補(bǔ)償器也不能用來進(jìn)行蒸汽支管的設(shè)置，但是可以在“П”形補(bǔ)償器周邊兩側(cè)的直管段上來引出支管，需要注意的是，引出支管的設(shè)計不能對主管的位移造成影響。主要是因為主管在受熱的情況下會產(chǎn)生熱膨脹，由此就會造成支管引出點產(chǎn)生位移，因此必須要充分保證主管段的膨脹不會對支管承受應(yīng)力造成較大影響。

2.4保溫材料的使用溫度

蒸汽管道保溫材料在使用溫度的設(shè)計上是具有一定要求的，使用溫度的設(shè)計必須保證保溫材料在使用溫度范圍之內(nèi)，經(jīng)過長時間的反復(fù)使用之后，仍能符合最初的設(shè)計需求和運行技術(shù)要求，即為保溫材料的使用溫度。例如，歐文斯·科寧的高溫玻璃棉保溫材料，該材料的最高耐熱溫度為538℃，而在長期使用的情況下，該材料實際的耐熱溫度則是300℃。張家港某運行溫度為280～300℃的熱網(wǎng)項目就采用了這種保溫材料，使用初年管道頂部可見積雪，證明保溫效果良好，次年則出現(xiàn)了保溫性能下降的現(xiàn)象，管道保溫層高溫玻璃棉粉化現(xiàn)象較為明顯。

2.5蒸汽管道排液設(shè)施的布置

超高壓管道管壁的厚度較大，壓力數(shù)值也相對較大，不容易開孔，因此無需設(shè)置分液包。高壓蒸汽管、中壓蒸汽管和低壓蒸汽管使用中，均不會產(chǎn)生冷凝液，但是蒸汽管暖管會處于開車狀態(tài)下，進(jìn)而產(chǎn)生較多的凝液。對此，要在蒸汽管中設(shè)置輸水管道。蒸汽管道配水設(shè)施設(shè)置中，需將分液包設(shè)置于蒸汽主管末端，水平敷設(shè)蒸汽管道中的分液包間隔需滿足設(shè)計要求。規(guī)定裝置內(nèi)部飽和蒸汽中的間距為80m，過熱蒸汽中間距為160m，裝置外部順坡和逆坡的間距要分別控制在300m和200m左右，當(dāng)蒸汽進(jìn)入到設(shè)備后，要結(jié)合實際在設(shè)備周邊設(shè)置蒸汽疏水閥，在下部的陷阱中采用多種疏水措施，且無需在過熱蒸汽裝置上設(shè)置水分離器。

3管道檢查分析

在完成整個蒸汽管道安裝后，為了充分保證蒸汽管道能夠?qū)崿F(xiàn)安全運行，必須要對其進(jìn)行嚴(yán)格的檢查。首先，要針對蒸汽管道的坡度進(jìn)行詳細(xì)檢查，看其是否滿足石化工藝生產(chǎn)的實際需求，在充分保證蒸汽管道坡度合格后，在合理的利用U型卡將其進(jìn)行嚴(yán)格固定，在進(jìn)行固定的過程中要充分保證緊固力適中，不能出現(xiàn)各個管道固定過緊或者過松的現(xiàn)象;其次，要針對管道的各個變徑位置進(jìn)行嚴(yán)格檢查，一旦發(fā)現(xiàn)管道變徑位置產(chǎn)生一定的偏差，必須要及時進(jìn)行合理的修正，這樣才能充分保證其滿足石化工藝生產(chǎn)實際需求;最后，要針對管道上面立管預(yù)留口進(jìn)行嚴(yán)格檢查，要充分保證其標(biāo)高以及傾斜方向滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，然后將管子松開，將其放入到相應(yīng)的卡槽內(nèi)部，在進(jìn)行有效固定。

4蒸汽管道設(shè)計中的注意事項

合理選擇管道直徑，如直徑過大，則會影響經(jīng)濟(jì)效益，增大熱損失，增加冷凝水。如直徑過小，則蒸汽流速過大，加大蒸汽壓強(qiáng)，供氣端無法得到充足的壓力。如出現(xiàn)水錘和侵蝕作用時，應(yīng)合理選擇安裝直徑，按照應(yīng)力要求進(jìn)行管道安裝。“π”形管補(bǔ)償器與推力補(bǔ)償器的設(shè)置除要按照規(guī)定要求進(jìn)行安裝，還要確保連接設(shè)備與蒸汽管道集箱的壓力情況，以免水錘問題的出現(xiàn)。裝置和閥門安裝中，管道會出現(xiàn)噪聲和振動，對此，需合理設(shè)置管道疏水系統(tǒng)。

結(jié)束語

石化企業(yè)在生產(chǎn)作業(yè)過程中，加熱以及保溫等各個環(huán)節(jié)的正常運行過程中，蒸汽管道都發(fā)揮出了非常重要的作用，能夠有效保障石化工藝生產(chǎn)相關(guān)溫度標(biāo)準(zhǔn)要求，為整個石化企業(yè)正常生產(chǎn)作業(yè)提供基本保障。鑒于此，針對石化工藝裝置蒸汽管道配管設(shè)計進(jìn)行深入研究具有非常重要的現(xiàn)實意義。

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