塔的布置及配管

孫超

摘要：本文結(jié)合具體實(shí)際情況，詳細(xì)的分析與論述了應(yīng)用比較廣泛的板式塔與填料塔，通過(guò)論述露天布置塔的方式，來(lái)提出一些布置與配管的建議，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)從業(yè)人員一些有意義的參考價(jià)值與意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：塔；布置；配管

中圖分類(lèi)號(hào)：RO790 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-3178（2018）20-0416-01

作為氣相與液相之間或者液相同液相之間進(jìn)行傳遞或者傳熱過(guò)程中的有效設(shè)備，塔也屬于多種單元進(jìn)行操作的關(guān)鍵設(shè)備。比如：精餾、分餾、吸收以及解吸與蒸發(fā)和反應(yīng)等方面，在石油化工以及化工廠(chǎng)之中起著比較重要的作用。在布置塔時(shí)，需要將所有的中心線(xiàn)來(lái)布置到一個(gè)水平線(xiàn)上，或者將塔的外壁當(dāng)做一條直線(xiàn)來(lái)進(jìn)行布置，要充分的考慮到將塔周邊的空間劃成為配管區(qū)以及檢修的操作區(qū)，從而為配管騰出比較充分的空間。 鑒于多種多樣的塔的種類(lèi)，以及不同的用途，因此可以結(jié)合其結(jié)構(gòu)來(lái)分為兩種類(lèi)型：板式塔與填料塔。本文詳細(xì)的分析與論述了在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用比較廣泛的板式塔為主要類(lèi)型的布置與配管。

1 塔的布置

結(jié)合塔的相關(guān)工藝安裝要求，通常情況下大直徑金屬塔一般成排單獨(dú)布置在框架外側(cè)或管廊一側(cè)，也有將塔布置在框架里面。

在露天布置的群塔，則最大限度采用集中布置方式。通常情況下可以采用一字形進(jìn)行布置，它們的中心線(xiàn)應(yīng)在一條直線(xiàn)上。在遇到兩個(gè)或者兩個(gè)以上的塔設(shè)置成為聯(lián)合性的平臺(tái)時(shí)，則需要對(duì)齊其中心線(xiàn)，也可以將塔表面成一直線(xiàn)。在一些情況下，為了確保大風(fēng)荷載之下塔群具有比較好的穩(wěn)定性，針對(duì)一些直徑小以及本體比較高的塔，則可以采用雙排布置或者三角形布置方式，從而能夠?qū)⑵脚_(tái)同塔有效地結(jié)合在一起，最大限度的增強(qiáng)其穩(wěn)定性。此外需要注意的是平臺(tái)生根的構(gòu)件則應(yīng)該采用能夠滑動(dòng)的導(dǎo)向節(jié)點(diǎn)，以此來(lái)使用操作溫度不同的熱脹方面的影響。

2 塔的安裝高度

塔的具體安裝高度，通常是由工藝的相關(guān)要求來(lái)確定的，因此對(duì)于一些常壓或者中壓與低壓條件之下的塔，如果沒(méi)有特殊的要求，則應(yīng)該直接支撐在地面基礎(chǔ)上，而液體則采用重力或者壓力來(lái)通過(guò)塔的低排液管線(xiàn)輸送到中間罐中。針對(duì)一些真空條件下進(jìn)行操作的塔，則需要從塔底中抽取出靠近沸點(diǎn)的液體，若會(huì)出現(xiàn)時(shí)閃蒸現(xiàn)象，則應(yīng)該考慮到液體排出的過(guò)程中需要的高度，因此在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要利用裙座結(jié)構(gòu)抬高塔。若使用泵來(lái)送出塔底的液體時(shí)，則應(yīng)該通過(guò)泵進(jìn)行吸入高度與管線(xiàn)的液體壓力來(lái)有效地降低塔的高度。

在實(shí)際生產(chǎn)中，一些帶有非明火加熱的重沸器的塔，其具體的安裝高度應(yīng)該結(jié)合塔同重沸器之間的相互關(guān)系以及操作的具體要求來(lái)有效地確定塔的安裝高度。針對(duì)一些成組布置的塔，則可以選用聯(lián)合平臺(tái)。有時(shí)候會(huì)遇到較難選擇平臺(tái)的標(biāo)高，這是可以通過(guò)調(diào)整個(gè)別塔的安裝高度來(lái)取其平臺(tái)的標(biāo)高。

3 塔的結(jié)構(gòu)以及內(nèi)件的構(gòu)成

針對(duì)板式塔而言，塔內(nèi)件主要包含塔板、受液盤(pán)以及降液管和溢流板這幾種成分。而同降液管有著一定角度關(guān)系的管口則主要包含：進(jìn)液口、大的進(jìn)氣管、取樣管、溫度計(jì)口、壓力計(jì)口、人孔。

為了有效地降低塔節(jié)的高度，從而使得工藝液能夠更加均勻的分布在塔板之上，與此同時(shí)將同進(jìn)液管有效地連接的塔內(nèi)件通常情況下均使用集液箱。當(dāng)采用集液箱之后，鑒于他兩之間有著一定的角度要求，因此進(jìn)液管口能夠挑選的角度也十分有限，更大情況下是唯一角度。鑒于出液管也需要加裝一些比較特殊的工具，比如防旋流擋板等。

在實(shí)際生產(chǎn)中，為了有效地避開(kāi)降液管以及塔盤(pán)的支撐件等一些部件，需要限制其管口的角度。通常情況下降液管內(nèi)可以開(kāi)設(shè)液相取樣口以及液相測(cè)溫口等，而壓力計(jì)口與氣相取樣口和測(cè)溫口則需要相反的方式。因此在進(jìn)行配管時(shí)需要畫(huà)出一定的降液管的位置，以此來(lái)保證管口能夠設(shè)定在比較合適的位置上面。

4 塔操作平臺(tái)以及管口的相關(guān)布置

4.1 塔平臺(tái)方面的設(shè)計(jì)

其操作平臺(tái)應(yīng)該設(shè)置在人孔、手孔以及塔頂?shù)牡鯒U與液面計(jì)等一些需要經(jīng)常維修與操作的地方。通常情況下平臺(tái)的具體寬度要依據(jù)操作要求來(lái)設(shè)定，一般為0.8～1.5m。而平臺(tái)之間的直梯高度則主要以3～10m合適，最高不要大于12m，為了有效地確保其安全性，超過(guò)10m到12m時(shí)，則需要設(shè)置休息的平臺(tái)，其底部平臺(tái)應(yīng)該高于地面2M以上，這樣才能夠方便在平臺(tái)之下通行。

而在通常情況下，框架內(nèi)還需要穿行其它平臺(tái)的設(shè)備，因此在對(duì)平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要符合各個(gè)設(shè)備的設(shè)計(jì)與操作的要求，要完全的達(dá)到上述條件則比較困難。在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)該通過(guò)不斷的調(diào)節(jié)裙座的相關(guān)高度，來(lái)有效地轉(zhuǎn)變?cè)O(shè)備的基礎(chǔ)標(biāo)高，從而最大限度的確保平臺(tái)高度能夠符合其它所有設(shè)備與管口的要求。

4.2 塔的配管設(shè)計(jì)

4.2.1 配管順序

在對(duì)塔的配管進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要按照先大后小、先主要后次要，先工藝流程管道后公用工程管道的順序，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行。

4.2.2 沿塔管道布置

首先，要滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求和工藝要求；其次，要從塔頂部到塔底部自上而下進(jìn)行規(guī)劃，充分考慮塔頂管道和大直徑的管道的位置和自流管道的走向，對(duì)布置的順序進(jìn)行調(diào)整；然后，考慮方便操作、維修和安全可靠，確保經(jīng)濟(jì)合理。

4.2.3 安全閥的設(shè)置

安全閥宜安裝在塔頂平臺(tái)上或比較接近塔的位置。塔和安全閥之間的壓降，不應(yīng)超過(guò)安全閥定壓的3%，若安全閥安裝位置離塔較遠(yuǎn)，應(yīng)由工藝專(zhuān)業(yè)校核壓降，以確定是否滿(mǎn)足安裝要求。

4.2.4 管道上閥門(mén)的安裝位置

從塔上的管口流進(jìn)或流出的管道上有閥門(mén)時(shí)，閥門(mén)應(yīng)該盡量塔的管口直接連接。

4.2.5 氣液兩相流管道配管

氣液兩相流管道 振動(dòng) 的原因，是由于氣相與液相在管道中并行流動(dòng)，造成流動(dòng)參數(shù)不穩(wěn)定，從而使得管道振動(dòng)，嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致管道焊接縫的開(kāi)裂等，造成安全事故。因此，在對(duì)氣液兩相流管道進(jìn)行配管時(shí)，一方面管道布置長(zhǎng)度要盡可能短，彎頭盡可能少；另一方面，可以采取相應(yīng)的措施，提高管道的抗震能力，如加裝防振墊等，消除管道振動(dòng)。

4.2.6 管道支架設(shè)置

管道支架的設(shè)置，需要注意幾個(gè)方面的問(wèn)題：

4.2.7 對(duì)生根在需熱處理的塔上的支架，在塔上應(yīng)設(shè)置管道支架焊接板，以便將來(lái)焊接管道支架，或用螺栓連接；

4.2.8 承受管道垂直荷載的固定支架，設(shè)在靠近塔管口的位置，以免塔管口受力過(guò)大，當(dāng)支架荷載過(guò)大時(shí)，可以連續(xù)在管道上不同位置設(shè)置多個(gè)彈簧支架來(lái)分擔(dān)荷載；

5 結(jié)束語(yǔ)

塔是化工裝置中普遍而又重要的設(shè)備。塔的配管的應(yīng)該根據(jù)流程要求和塔體結(jié)構(gòu)合理布置，其好壞直接影響到整個(gè)裝置的效率，應(yīng)在合理的前提下做到美觀大方。

參考文獻(xiàn)

[1]張德姜，修長(zhǎng)征.全國(guó)壓力管道設(shè)計(jì)審批人員考核培訓(xùn)教材[M].北京：中國(guó)石化出版社，2009，24（3）：3-4.

[2]張德姜，王懷義，劉紹葉.工藝管道安裝設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)石化出版社，2011，18（1）：18-21.

[3]梁 振.塔的布置和配管[J].工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范，2007，29（5）：76-78.