塔器設(shè)備管道配管設(shè)計(jì)

＊王 穎

（中石化上海工程有限公司 上海 200120）

引言

在當(dāng)前化工生產(chǎn)中塔器設(shè)備的應(yīng)用較為常見，比如反應(yīng)塔、吸收塔、蒸餾塔、萃取塔以及洗滌塔等，作為重要的氣液以及液液之間進(jìn)行傳質(zhì)和傳熱的設(shè)施，確實(shí)發(fā)揮出了重要的作用價(jià)值，有助于維系化工工藝的有序落實(shí)。伴隨著現(xiàn)階段化工工藝對(duì)于塔器設(shè)備應(yīng)用要求的不斷提高，除了要重點(diǎn)選擇型號(hào)匹配性能較高的塔器設(shè)備外，往往還需要予以恰當(dāng)安裝，確保其能夠在保障自身安裝準(zhǔn)確到位后，也能夠有效實(shí)現(xiàn)所有管道的合理布置，進(jìn)而促使塔器設(shè)備可以有效融入整個(gè)化工生產(chǎn)體系，規(guī)避該方面可能出現(xiàn)的故障以及安全隱患，相關(guān)配管設(shè)計(jì)工作要求引起高度關(guān)注。

1.塔器設(shè)備管道配管概述

塔器設(shè)備運(yùn)行中管道的配置至關(guān)重要，如果管道配置不合理，不僅會(huì)影響到塔器設(shè)備正常功能，還可能出現(xiàn)安全隱患，要求引起高度關(guān)注，確保配管設(shè)計(jì)方案更為適宜合理。結(jié)合當(dāng)前塔器設(shè)備管道配管設(shè)計(jì)工作的開展，其往往表現(xiàn)出了較強(qiáng)的復(fù)雜性特點(diǎn)，涉及到的管道相對(duì)較多，因此也就增加了配管設(shè)計(jì)難度，容易出現(xiàn)配管設(shè)計(jì)偏差問題，需要設(shè)計(jì)人員予以精細(xì)化處理，避免在任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)嚴(yán)重隱患。

為了有效提升塔器設(shè)備管道配管設(shè)計(jì)水平，配管設(shè)計(jì)人員往往需要先明確塔器設(shè)備涉及到的所有管道材料，從塔頂、塔側(cè)以及塔底等多個(gè)角度進(jìn)行綜合分析，同時(shí)考慮到塔器設(shè)備實(shí)際應(yīng)用需求，以此更好優(yōu)化相應(yīng)管道配置效果。配管設(shè)計(jì)人員在把握好所有需要安裝的管道后，還需要重點(diǎn)考慮到協(xié)調(diào)性要求，力求在遵循相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)塔器設(shè)備所有管道配置的有序性，解決相互之間可能存在的矛盾和沖突問題，確保塔器設(shè)備可以穩(wěn)定安全運(yùn)行。其次，塔器設(shè)備管道配管設(shè)計(jì)人員還需要重點(diǎn)關(guān)注于實(shí)際狀況，要求從實(shí)際出發(fā)，探討塔器設(shè)備應(yīng)用需求，著眼于整個(gè)化工生產(chǎn)工藝，判斷如何安裝塔器設(shè)備及其相關(guān)管道，避免影響到后續(xù)整個(gè)生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)于塔器設(shè)備運(yùn)行中存在密切關(guān)聯(lián)的一些儀表或者是其它設(shè)備，同樣也需要綜合考慮，保障相應(yīng)連接管道的設(shè)計(jì)較為適宜匹配，更好優(yōu)化塔器設(shè)備的應(yīng)用成效。另外，在塔器設(shè)備管道配管設(shè)計(jì)優(yōu)化中，設(shè)計(jì)人員往往還需要重點(diǎn)考慮到后續(xù)塔器設(shè)備的檢修要求，應(yīng)該盡量保障塔器設(shè)備及其相關(guān)管道的布置較為合理，所處位置比較適合于進(jìn)行后續(xù)檢修作業(yè)，避免增加檢修維護(hù)方面的負(fù)擔(dān)。

2.塔器設(shè)備管道配管設(shè)計(jì)要點(diǎn)

(1)總體設(shè)計(jì)

在塔器設(shè)備管道配管設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該首先從總體入手，確保塔器設(shè)備所有相關(guān)管道都可以得到優(yōu)化布置，以此更好指導(dǎo)后續(xù)具體管道的配置，規(guī)避可能出現(xiàn)的配管設(shè)計(jì)混亂問題。在塔器設(shè)備管道配管總體設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需要重點(diǎn)從塔頂、塔側(cè)、塔底以及支吊架等多個(gè)方面入手進(jìn)行綜合考慮，確保相應(yīng)管道及其相關(guān)材料的布置較為協(xié)調(diào)充分，在杜絕遺漏問題的同時(shí)，也能夠有效促使具體管道以及附屬材料得以協(xié)調(diào)運(yùn)用。設(shè)計(jì)人員應(yīng)該重點(diǎn)把握好各個(gè)不同部位的管道類型及其數(shù)量需求，比如在塔頂需要合理配置一些油氣管道、安全閥進(jìn)出口以及放空管道，滿足塔器設(shè)備在該方面的功能要求；在塔側(cè)管道配置中，則需要重點(diǎn)考慮到回流管道、汽提蒸汽管道、進(jìn)料管道以及返回管道等，結(jié)合不同塔器設(shè)備類型及其使用功能，促使相應(yīng)管道的運(yùn)用更為合理適宜；塔底則需要合理配置抽出管道以及排液管道等，以便滿足該區(qū)域的功能訴求。為了形成較為理想的綜合規(guī)劃設(shè)計(jì)效果，配管設(shè)計(jì)人員往往需要自上而下進(jìn)行逐步配置，避免因?yàn)樾枰渲玫墓艿肋^于繁雜，出現(xiàn)較為嚴(yán)重的管道配置混亂局面。

(2)確定管口方位

塔器設(shè)備管道配管設(shè)計(jì)應(yīng)該首先關(guān)注于管道布設(shè)位置，以此更好實(shí)現(xiàn)后續(xù)配管設(shè)計(jì)工作的優(yōu)化落實(shí)，避免在后續(xù)管道應(yīng)用中出現(xiàn)明顯偏差問題，這也就需要重點(diǎn)確定好管口方位，明確其在塔器中的布置位置及其走向。在該方面工作落實(shí)中，需要相關(guān)配管設(shè)計(jì)人員可以和設(shè)備專業(yè)人員進(jìn)行深入詳細(xì)溝通交流，根據(jù)設(shè)備運(yùn)行功能以及所需要的所有配管進(jìn)行綜合分析，以此更好的明確各個(gè)配管的布置位置以及管口方位。在管口方位確定中，需要保障相應(yīng)管線布局簡(jiǎn)單清晰，同時(shí)還需要考慮到后續(xù)長(zhǎng)期運(yùn)行以及檢修工作的要求，避免增加后續(xù)工作負(fù)擔(dān)和壓力。在具體管口方位的確定中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該優(yōu)先考慮人孔方位，確保人孔設(shè)置較為合理，能夠便于后續(xù)使用以及檢修，同時(shí)避免對(duì)于塔器設(shè)備產(chǎn)生不利影響，以此更好優(yōu)化相應(yīng)管道應(yīng)用價(jià)值。在此基礎(chǔ)上，再重點(diǎn)考慮應(yīng)力管道的管口方位布置要求，確保其能夠形成安全可靠運(yùn)行效果，能夠在相應(yīng)位置具備理想穩(wěn)定性，避免因?yàn)榉轿徊贾貌缓侠恚斐稍摬课恍纬蓢?yán)重安全隱患，尤其是在應(yīng)力計(jì)算和考慮中，更需要引起設(shè)計(jì)人員重視，確保管道柔性要求可以得到較好滿足，解決該方面隱患問題。比如針對(duì)再沸器回餾口以及冷凝器進(jìn)出口，都需要根據(jù)其自身需求予以合理布置。對(duì)于其它剩余管道的布設(shè)則可以依次處理，在不影響既有管道位置以及管口方位的基礎(chǔ)上，最終確保所有管道的布置較為協(xié)調(diào)有序。當(dāng)然，在管口方位的布置設(shè)計(jì)中，還需要重點(diǎn)考慮到管道管口直徑大小以及整體走向，以求增強(qiáng)管口方位的合理性和可行性，杜絕該方面出現(xiàn)的較大影響因素。

(3)塔頂管道設(shè)計(jì)

對(duì)于塔器設(shè)備在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用而言，塔頂是比較關(guān)鍵的組成部分，要求確保塔頂能夠較為安全可靠，尤其是對(duì)于涉及到管道連接的區(qū)域，更需要優(yōu)化設(shè)計(jì)，以便達(dá)到應(yīng)有功能要求。結(jié)合當(dāng)前塔器設(shè)備的應(yīng)用狀況來看，在塔頂進(jìn)行管道設(shè)計(jì)主要涉及到了以下幾種情況：塔頂油氣管道的應(yīng)用比較常見，要求配管設(shè)計(jì)人員能夠予以優(yōu)化設(shè)計(jì)，以求促使塔頂應(yīng)有功能得以實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樗斢蜌夤艿纼?nèi)的介質(zhì)是氣體，且溫度相對(duì)較高，進(jìn)而需要針對(duì)性進(jìn)行布置，確定適宜的長(zhǎng)度，避免過長(zhǎng)影響到該管道運(yùn)行效果，可以設(shè)置為“步步低”的方式，在人員可能接觸到的位置還需要進(jìn)行隔熱設(shè)計(jì)；安全閥出口管道同樣也是常見類型，要求促使其具備理想的密閉排放效果，要求從管道材質(zhì)選擇以及管徑設(shè)計(jì)入手，避免因?yàn)楣艿婪矫娴膯栴}影響到安全閥運(yùn)行效果；放空管道的設(shè)計(jì)也需要優(yōu)化處理，結(jié)合不同塔器設(shè)備的放空需求，促使管道在塔頂?shù)陌惭b位置以及自身長(zhǎng)度較為適宜合理，能夠順利放空塔器中存在的油氣或者是蒸汽。對(duì)于塔頂所有管道進(jìn)行設(shè)計(jì)還需要重點(diǎn)關(guān)注相互之間的協(xié)調(diào)性，以求盡量避免相互之間可能出現(xiàn)的嚴(yán)重偏差問題，尤其是對(duì)于朝向一致的管道，更是需要根據(jù)其優(yōu)先級(jí)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)布置，以便促使所有管道都能夠具備理想的運(yùn)行效果。

(4)塔側(cè)管道設(shè)計(jì)

塔器設(shè)備管道配管設(shè)計(jì)還需要重點(diǎn)考慮到塔器設(shè)備側(cè)面各類管道的合理布置，以便促使這些管道可以形成理想的運(yùn)行效果，有助于滿足塔器設(shè)備的多方面運(yùn)用功能。比如對(duì)于塔器設(shè)備側(cè)面較為常見的進(jìn)料管道，配管設(shè)計(jì)人員就需要進(jìn)行重點(diǎn)分析把關(guān)，保障進(jìn)料管道能夠有效滿足相應(yīng)材料供給要求，根據(jù)不同材料需求合理選擇管道材質(zhì)，同時(shí)靈活運(yùn)用柔性連接方式，解決剛性設(shè)計(jì)帶來的隱患問題。對(duì)于塔器設(shè)備側(cè)面回流管道的設(shè)計(jì)也需要優(yōu)化設(shè)計(jì)，根據(jù)不同回流功能需求，促使其管道內(nèi)徑選擇適宜合理，同時(shí)還需要重點(diǎn)控制好管道連接點(diǎn)的位置高度以及角度，進(jìn)而更好促使回流功能得以滿足，規(guī)避該方面故障問題。針對(duì)塔器設(shè)備側(cè)面存在的返回管道，配管設(shè)計(jì)人員同樣也需要優(yōu)化設(shè)計(jì)以便促使返回管道可以順利將所需要返回的材料予以優(yōu)化處理，應(yīng)該重點(diǎn)考慮到返回管道的材質(zhì)、內(nèi)徑、安裝位置以及長(zhǎng)度，進(jìn)而促使返回的材料被準(zhǔn)確處理。對(duì)于塔側(cè)管道中常見的重沸器入口管道、汽提蒸汽管道以及側(cè)線抽出管道，也需要靈活布置，以便更好增強(qiáng)這些管道的應(yīng)用效果，確保塔器設(shè)備可以有效融入整個(gè)化工生產(chǎn)工藝流程，體現(xiàn)出較強(qiáng)的整體協(xié)調(diào)性。

(5)塔底管道設(shè)計(jì)

塔器設(shè)備的穩(wěn)定可靠運(yùn)行還離不開塔底管道的合理設(shè)計(jì)運(yùn)用，配管設(shè)計(jì)應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注于常見的塔底管道類型，進(jìn)而根據(jù)其不同功能，選擇適宜合理的配置方式，增強(qiáng)整個(gè)塔器設(shè)備的運(yùn)行效果。針對(duì)塔底中各個(gè)管道進(jìn)行優(yōu)化布置需要首先確定好位置，一般需要將其設(shè)置在底座外，避免在塔群中進(jìn)行隨意配置，以此更好增強(qiáng)塔底各個(gè)管道配置運(yùn)行效果，對(duì)于可能出現(xiàn)的不安全因素予以規(guī)避。塔底管道的布置還應(yīng)該體現(xiàn)出“步步低”的特點(diǎn)，以此更好規(guī)避可能因?yàn)楣艿缿?yīng)用不合理出現(xiàn)的氣蝕問題，嚴(yán)禁使用U形管道布置方式。因?yàn)樗髟O(shè)備底部溫度相對(duì)都比較高，進(jìn)而也就需要考慮到該方面提出的管道設(shè)計(jì)要求，優(yōu)先運(yùn)用管道柔性設(shè)計(jì)方式，保障其具備理想的溫度適應(yīng)性，可以形成較為理想的溫度變化條件下的補(bǔ)償效果，杜絕管道裂縫以及破損問題。針對(duì)塔底重沸器相關(guān)的管道設(shè)計(jì)更是需要引起高度關(guān)注，配管設(shè)計(jì)人員應(yīng)該重點(diǎn)考慮到重沸器運(yùn)行要求，促使管道可以形成理想運(yùn)行條件，避免在后續(xù)長(zhǎng)期運(yùn)行中出現(xiàn)混亂和隱患。

(6)支吊架設(shè)計(jì)

塔器設(shè)備管道配管設(shè)計(jì)工作并非是針對(duì)所有管道進(jìn)行合理布置，還需要重點(diǎn)考慮到支吊架的有效設(shè)計(jì)運(yùn)用，以此更好保障所有管道的優(yōu)化運(yùn)用，規(guī)避可能出現(xiàn)的管道晃動(dòng)以及變形問題。在支吊架設(shè)計(jì)中，配管設(shè)計(jì)人員同樣也需要從整體入手，綜合考慮各個(gè)區(qū)域需要設(shè)置的支吊架類型及其數(shù)量，確保其能夠有效實(shí)現(xiàn)對(duì)于所有管道的支撐和控制，保障整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性。當(dāng)然，具體到不同管道配置中，同樣也需要選擇相匹配的支吊架，以便增強(qiáng)支吊架和管道的協(xié)同性，避免出現(xiàn)較為嚴(yán)重的相矛盾問題。

3.塔器設(shè)備管道配管設(shè)計(jì)優(yōu)化措施

(1)提高設(shè)計(jì)人員綜合素質(zhì)

塔器設(shè)備管道配管設(shè)計(jì)工作的優(yōu)化應(yīng)該首先從人員著手，要求確保相應(yīng)設(shè)計(jì)人員具備較高的綜合素質(zhì)，在體現(xiàn)出較強(qiáng)勝任力的基礎(chǔ)上，才能夠更好完成相應(yīng)設(shè)計(jì)任務(wù)，解決因人員問題帶來的不利影響和干擾。因現(xiàn)階段塔器設(shè)備管道配管設(shè)計(jì)的復(fù)雜性更為突出，涉及到的管道越來越繁雜，其各個(gè)管道的配管設(shè)計(jì)要求各不相同，遍布于塔器設(shè)備的各個(gè)位置，如此也就需要確保相應(yīng)設(shè)計(jì)人員具備更強(qiáng)的綜合處理能力，可以在全面掌握所有管道應(yīng)用要求的基礎(chǔ)上，確定好最優(yōu)布置方位以及走向，進(jìn)而為最終塔器設(shè)備可靠運(yùn)行創(chuàng)造有利條件。這也就需要在安排塔器設(shè)備管道配管設(shè)計(jì)工作人員時(shí)予以嚴(yán)格把關(guān)，避免在該工作崗位上出現(xiàn)較為嚴(yán)重的濫竽充數(shù)問題，且能夠針對(duì)相應(yīng)設(shè)計(jì)人員予以及時(shí)培訓(xùn)和指導(dǎo)，促使其可以及時(shí)接收新知識(shí)和新標(biāo)準(zhǔn)，最大程度上規(guī)避可能出現(xiàn)的設(shè)計(jì)偏差隱患。

(2)注重設(shè)計(jì)的協(xié)同性

塔器設(shè)備管道配管設(shè)計(jì)工作的開展還應(yīng)該重點(diǎn)考慮到相應(yīng)工作的協(xié)同性，要求設(shè)計(jì)人員意識(shí)到管道配管設(shè)計(jì)并非僅僅是針對(duì)管道自身進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和布置，同時(shí)還需要綜合考慮到各方面相關(guān)聯(lián)因素，尤其是對(duì)于塔器設(shè)備，更是需要設(shè)計(jì)人員重點(diǎn)關(guān)注，明確相應(yīng)塔器設(shè)備對(duì)于管道提出的各方面訴求，以此更好進(jìn)行管道配管設(shè)計(jì)，增強(qiáng)后續(xù)塔器設(shè)備和管道的協(xié)同運(yùn)行效果。當(dāng)然，如果要求塔器設(shè)備管道配管設(shè)計(jì)人員全面了解塔器設(shè)備的構(gòu)成以及運(yùn)行功能也并不現(xiàn)實(shí)，存在著較高的難度和壓力，因此也就需要確保管道配管設(shè)計(jì)人員能夠與塔器設(shè)備設(shè)計(jì)人員進(jìn)行充分溝通交流，力求形成較為理想的協(xié)同工作效果，尤其是對(duì)于相應(yīng)管口位置選擇以及方位設(shè)置的合理性，就需要予以綜合評(píng)估判斷，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的不良影響和危害。

(3)運(yùn)用先進(jìn)輔助設(shè)計(jì)手段

塔器設(shè)備管道配管設(shè)計(jì)工作的開展在現(xiàn)階段面臨著較高的難度，如果單純依靠設(shè)計(jì)人員自身的工作經(jīng)驗(yàn)和能力，很容易在設(shè)計(jì)方案中出現(xiàn)偏差問題，進(jìn)而影響到后續(xù)塔器設(shè)備及其管道的整體運(yùn)行效果?；谠摲矫鎲栴}，未來塔器設(shè)備管道配管設(shè)計(jì)中應(yīng)該注重優(yōu)先引入運(yùn)用一些先進(jìn)輔助設(shè)計(jì)手段，尤其是一些三維立體結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)的設(shè)計(jì)軟件，更是應(yīng)該予以優(yōu)先運(yùn)用，如此也就可以更好促使設(shè)計(jì)人員對(duì)于塔器設(shè)備的各個(gè)方位直觀掌握，以確保各個(gè)管道配管設(shè)計(jì)得以優(yōu)化落實(shí)，切實(shí)解決各個(gè)管道配管設(shè)計(jì)中可能出現(xiàn)的嚴(yán)重混亂局面。這也就需要逐步更新完善設(shè)計(jì)模式，逐步淘汰滯后的二維平面設(shè)計(jì)方法，以此更好提升設(shè)計(jì)水平。

4.結(jié)束語(yǔ)

塔器設(shè)備作為當(dāng)前化工生產(chǎn)中比較常用的一類設(shè)備，相應(yīng)管道配置成為重要任務(wù)，只有確保配管設(shè)計(jì)合理可行，進(jìn)而才能夠增強(qiáng)其運(yùn)行效果，規(guī)避可能出現(xiàn)的塔器設(shè)備運(yùn)行故障問題。配管設(shè)計(jì)人員在做好總體設(shè)計(jì)后，準(zhǔn)確設(shè)定好所有管道的管口方位，進(jìn)而切實(shí)圍繞著塔頂、塔側(cè)、塔底以及支吊架的應(yīng)用進(jìn)行精細(xì)化把關(guān)，最終優(yōu)化整體配管設(shè)計(jì)成效。為了更好優(yōu)化塔器設(shè)備管道配管設(shè)計(jì)效果，往往還需要注重提升設(shè)計(jì)人員綜合素質(zhì)，在積極協(xié)同其它相關(guān)人員的基礎(chǔ)上，運(yùn)用更為先進(jìn)的設(shè)計(jì)優(yōu)化手段，以便更好規(guī)避配管設(shè)計(jì)方面可能出現(xiàn)的嚴(yán)重偏差問題，為后續(xù)塔器設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠支持。