某裝置塔與再沸器聯(lián)合平臺布置

（中石化上海工程有限公司，上海 200120）

化工裝置中考慮到生產(chǎn)和檢修的需要會設(shè)置各種平臺，如設(shè)備的支撐、操作和檢修，管道上閥門和儀表的操作、觀察、檢修，催化劑和填料的裝卸等等均需要設(shè)置平臺[1]。作為生產(chǎn)裝置的輔助部分，平臺的合理設(shè)置不僅能滿足各種功能的要求，更為重要的是安全生產(chǎn)的保障措施之一。如果能在平臺（梯子）設(shè)計時周全考慮現(xiàn)場的因素（尤其是在救援、疏散、逃生或手持物品使用時），避免一些不必要的傷害，的確是一件于人于己都非常有益的事[2]。塔設(shè)備平臺、再沸器鋼結(jié)構(gòu)框架平臺及周邊框架平臺等通過統(tǒng)籌考慮，做到最大限度的連通，對于后期的裝置生產(chǎn)可以提供很大的便利。

1 概述

某裝置中，物料自塔設(shè)備中段對稱布置的出口分別進(jìn)入兩個再沸器底部，通過再沸器加熱自再沸器上部分別返回塔內(nèi)，這段流程管道要求完全對稱布置，并就近設(shè)置操作平臺用于管道上儀表及閥門的操作檢修。

2 聯(lián)合平臺布置

2.1 塔與再沸器周邊布置

塔設(shè)備布置于整個裝置中間位置，北側(cè)為裝置消防通道；南側(cè)為裝置主框架，塔中心與南側(cè)主框架距離6 m；與塔關(guān)聯(lián)的再沸器對稱的布置在塔的東西兩側(cè)，詳細(xì)布置見圖1。塔直徑6.4 m，塔高近60 m（其中裙座11 m），共有9 個人孔，眾多的儀表和工藝管口，分布于整個塔體。工藝物料預(yù)熱后從塔體上部入口進(jìn)入塔設(shè)備，經(jīng)過塔內(nèi)件填料層、塔板層逐層精制，通過塔體中間段的兩個再沸器和塔釜再沸器的加熱，氣體物料自塔頂排出，塔釜少量液相物料通過泵進(jìn)入下一個流程。塔設(shè)備的配管通?？梢苑譃椴僮鱾?cè)和檢修側(cè)，操作側(cè)原則上是為操作、維修設(shè)置的，包括梯子、平臺、人孔、儀表等；配管側(cè)主要用于敷設(shè)管道，作為塔連接框架、管廊或者其他設(shè)備的區(qū)域[3]。根據(jù)塔周圍設(shè)備和框架布置情況，可將塔的北側(cè)作為操作區(qū)，主要布置儀表、人孔、梯子等，南側(cè)作為配管區(qū)，便于裝置中的管道與塔連通。

圖1 塔與再沸器周邊布置Fig.1 Layout around tower and its reboilers

2.2 塔設(shè)備相應(yīng)高度平臺布置

進(jìn)入塔內(nèi)的物料從中間段的N7ab 管口進(jìn)入兩個再沸器底部，靠近塔的位置設(shè)置切斷閥。經(jīng)再沸器加熱工藝物料返回塔體N8ab 管口，這段管線工藝要求盡量短，并設(shè)置現(xiàn)場溫度計。在N7ab 和N8ab 管口的這段高差密集地分布著各類管口，人孔A3，A4，工藝管口N9，N10，N19 以及各類儀表管口和公用工程管口。

人孔、儀表管口等作為需要直接操作的管口布置在塔的操作側(cè)，工藝管口則盡量布置在配管側(cè)。設(shè)備人孔中心線距平臺的距離宜為0.8～1.0 m，人孔平臺之間通過直爬梯連通，單段梯子的高度不宜大于10 m，高度大于10 m 的A3 至A4 間人孔平臺應(yīng)采用多段梯，梯段水平交錯布置[4]。針對A4 人孔設(shè)置了PF.EL.+32.0 人孔操作平臺以及PF.EL.+29.5 中間休息平臺，29.5 m 層平臺同時考慮到其他管口的操作。針對A3 人孔設(shè)置了PF.EL.+21.2 平臺。塔徑6.4 m，DN80 的儀表管口可以按照10°的夾角依次布置。這中間有一個特殊的現(xiàn)場帶連通管的液位計管口K5b，這個管口與塔底下方的N5a（圖中未體現(xiàn)）管口連接，高差有8 m，會分成三段測液位。這樣的現(xiàn)場液位計一般會布置在平臺外側(cè)直爬梯附近，這樣既不貫穿設(shè)備平臺避免設(shè)備開孔影響布梁，同時又可通過直爬梯操作到儀表的根部閥。因此，將K5b與其他5 個儀表管口和公用工程管口通過直爬梯（PF.EL.+21.2～PF.EL.29.5）隔開，29.5 m 層平臺考慮管口和上下的直爬梯，角度跨度大約要80°，其中從下方上平臺的直爬梯布置在20°，連通管液位計布置在30°，去上層平臺的直爬梯暫定300°，平臺從290°到10°順時針布置。塔的扇形平臺寬度是根據(jù)塔內(nèi)件大小和操作維修及通行要求確定，塔內(nèi)件都要通過人孔進(jìn)出，一般人孔直徑為600 mm，因此平臺寬度一般在1 200～1 400 mm。平臺設(shè)計太寬不僅浪費(fèi)鋼材而且導(dǎo)致塔的風(fēng)載荷增加基礎(chǔ)增大[5]。得出如圖2布置方案。

圖2 塔設(shè)備中間段平面圖Fig.2 Plan of middle section of tower

N7a/b 管口是重要的工藝管口，分別位于90°和270°方向，物料通過管口進(jìn)入到再沸器中，設(shè)置切斷閥，管道的走向見圖3，閥門布置在管口，需要考慮操作和檢修。管口位于+27.94 的高度，設(shè)置27 m層平臺，由于這個層高并無其他管口或者需要操作的點，平臺考慮經(jīng)濟(jì)因素不連通布置，僅布置于塔設(shè)備東西兩側(cè)供管道閥門操作和檢修用。直爬梯（PF.EL.+21.2～PF.EL.29.5）位于20°，其東側(cè)布置有連通管液位計，即使延伸27 m 層平臺也無法通行到N7a管口，只能后續(xù)考慮依靠再沸器框架通行，與塔設(shè)備其他平臺并不相連。西側(cè)可以考慮延伸29.5 m 和27 m 層平臺，并增加連通的直爬梯。

2.3 再沸器框架平臺設(shè)置

根據(jù)塔設(shè)備直徑、N8a/b 管口標(biāo)高、再沸器直徑、換熱管長度、再沸器形式以及再沸器下管板至塔設(shè)備TL 線的距離，結(jié)合工藝物料溫壓等參數(shù)進(jìn)行應(yīng)力核算，確定再沸器的安裝高度和安裝形式，計算過程不贅述，經(jīng)核算本例中再沸器安裝高度為EL.+28.60，加上彈簧支撐的高度（按照950 mm 算），在EL.+27.65 高度布置再沸器的支撐梁。再沸器與塔的連接盡量靠近，T2 與N8a/b 管口（EL.+31.16）的連接管道（DN900）有盡量短的工藝要求；自塔的N7a/b 管口（90°和270°）分別去往再沸器底部管口的管道，管徑達(dá)到了DN600，管道布置過程中考慮空間因素，需要留出閥門布置、彎頭連接、再沸器鋼結(jié)構(gòu)支撐空間。

本例中依照上述布置的要求，確定了再沸器中心與塔設(shè)備中心的間距為8 m、再沸器框架的最低高度EL.+27.65 以及框架尺寸5 m×5 m。再沸器框架在滿足對再沸器支撐要求前提下，也要考慮再沸器及其管口的操作要求。再沸器平臺設(shè)置主要考慮各管口及其連接管道的操作檢修要求，設(shè)備頂部的放空口如果可以就近布置到塔平臺即可以不用專門為其搭設(shè)平臺操作。再沸器最重要的功能性平臺為再沸器上下TL 線位置和物料的進(jìn)出管口，下方入口和下封頭設(shè)置了PF.EL.+23.0。上方物料出口標(biāo)高同塔設(shè)備N8ab 管口，管口下緣在大約30.5 m 的高度，考慮設(shè)置PF.EL.+30.0 平臺。另外，之前塔設(shè)備東側(cè)的27 m層平臺只能通過框架靠近塔側(cè)的外挑平臺與其連接。接近30 m 的小框架需要考慮多個休息平臺，平臺高度可以根據(jù)周圍管道布置要求調(diào)整，盡可能地做到所有操作檢修位置都有平臺。

圖3 塔和再沸器立面圖Fig.3 Elevation drawing of tower and its reboilers

塔設(shè)備平臺、再沸器平臺由于空間限制采用直爬梯連通，通常只有一個上下通道。

通過以上塔設(shè)備平臺和再沸器平臺設(shè)置情況的統(tǒng)籌考慮，在標(biāo)高EL.+27 m～EL.+30 m 之間有很大的連通優(yōu)化空間。塔設(shè)備在EL.+30.6 高度有多個儀表操作管口，設(shè)置了29.5 m 層平臺，即使不考慮500 mm 的高差，由于配管側(cè)有較多的大口徑工藝管道附塔通過并不能很奢侈地做成環(huán)設(shè)備的全平臺，進(jìn)而與主框架29 m 層連通。主框架與再沸器框架3.5 m的間距可以通過外挑平臺完成平臺的連通，塔平臺PF.+29.5 通過高差和角度的調(diào)整也可以與再沸器框架的29 m 層連接。這樣，29 m 就成了一個特殊的高度，塔平臺的29.5 m 降低到29 m，與儀表管口高差增加到1 m，操作要求亦能滿足，作為A3 人孔與A4 人孔平臺間的休息平臺也不受影響，連通管液位計的位置如果距離不夠可以考慮局部平臺做寬滿足平臺通行的要求。形成如圖3的立面結(jié)構(gòu)。如果再沸器框架原本考慮的30 m 平臺降到29 m，可以形成一個主框架和設(shè)備連通的大平臺，設(shè)備上的平臺也可以通過框架斜梯到達(dá)，極大地提高了便利程度。平臺降低以后，對連接管道上的儀表等操作影響不大。另外，本來只能靠再沸器框架到達(dá)的塔設(shè)備27 m 層平臺，通過各平臺的連通也能更方便到達(dá)，形成了如圖4連通對稱的29 m 層大平臺。

圖4 PF.EL.+29.0 連通平臺Fig.4 The union platform at the elevation of+29.0

3 結(jié)論

眾所周知，安全無小事，在安全越來越受重視的當(dāng)今，各行各業(yè)都在努力消除各自的安全隱患?；ぱb置中平臺梯子的設(shè)置對于裝置的生產(chǎn)具有不可忽視的影響，更多的平臺連通，意味著更多的安全逃生通道。本文通過討論某裝置中塔設(shè)備及其連接的再沸器聯(lián)合平臺的設(shè)置，統(tǒng)籌周圍操作檢修環(huán)境，為后期的裝置生產(chǎn)提供了極大的便利，實現(xiàn)了設(shè)計的人性化、實用性、方便性和安全性。