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摘 要：蒸汽管道是化工乙烯设备重要的公用工程管道。在乙烯设备内，有不同用途和不同压力等级的蒸汽管道。文章研究了蒸汽管道的布置、排液设施的设置和蒸汽支管的布置，总结了蒸汽管道配管设计的特点。
关键词：蒸汽管道；排液设施；配管设计
在石油化工装置内，蒸汽是重要的公用工程物料，除工艺用蒸汽外(稀释蒸汽、汽提蒸汽等)，蒸汽可用于动力(蒸汽轮机)、加热(再沸器)、伴热(蒸汽分配站)、消防(蒸汽灭火)和吹扫(公用工程站)等。如何做好石油化工装置各类蒸汽管道配管设计，使蒸汽管道的安全性和经济性达到完美的统一，显得非常重要。
1.管廊上蒸汽管道的布置
为了更好地讨论管廊上蒸汽管道的布置，以1000 kt/a乙烯装置为例进行分析。1000 kt/a乙烯装置有3横2纵5条管廊。3横管廊共设置4层管廊，分别为EL5.500，EL8.500，Elll.500，ELl4.500；2纵管廊共设置4层管廊，分别为EL7.000，ELl0.000，ELl3.000，ELl6.000(局部)。根据管廊配管设计规定，管廊一层、二层布置工艺物料管道，三层布置公用工程管道，四层布置火炬管道和电气、仪表电缆槽板。蒸汽管道属于公用工程管道，布置在纵横管廊的三层。1000 kt/a乙烯装置中共有4种压力等级蒸汽：超高压蒸汽(13MPa)、高压蒸汽(4 MPa)、中压蒸汽(1.6 MPa)和低压蒸汽(0.4 MPa)。
下面介绍这4根不同压力等级蒸汽管道的布置原则。
首先，这4根蒸汽管道宜靠近管廊一侧布置，便于集中设置“n”形补偿器。由于蒸汽管道是高温管道，必须设置“n”形补偿器吸收管道的热膨胀。工艺装置内蒸汽管道上严禁使用波纹管膨胀节来吸收管道的热膨胀，因为波纹管膨胀节价格昂贵，并且容易破坏。管廊上蒸汽管道的“Ⅱ”形补偿器设置的位置应通过管道应力分析计算确定。一般情况下，超高压蒸汽(13 MPa)管道宜每隔50 m设置一个“Ⅱ”形补偿器；高压蒸汽(4 MPa)管道宜每隔75 m设置一个“Ⅱ”形补偿器；中压蒸汽(1.6 MPa)或低压蒸汽(0.4 MPa)管道宜每隔100 m设置一个“兀”形补偿器。 思想汇报 http:///sixianghuibao/
其次，对于1000 kt/a乙烯装置，需要设置多层管廊，蒸汽管道宜布置在多层管廊的上层，如第三层。当蒸汽管道布置在下层时，可布置在管廊外侧，但不应与液态烃管道或低温管道相邻，其最小净距(保温后)不应小于500mm，或用其他公用工程管道隔开。
第三，电气、仪表电缆槽板可与蒸汽管道同层布置，也可布置在蒸汽管道的上层，如第四层。当电气、仪表电缆槽板与蒸汽管道同层布置时，其与蒸汽管道最小净距(保温后)不应小于200 mm，或用其他公用工程管道隔开；当电气、仪表电缆槽板布置在蒸汽管道的上层时，其与蒸汽支管的最小净距(保温后)应不小于500 mm。
2.管廊上蒸汽管道排液设施的设置
l000 kt/a乙烯装置不同压力等级的蒸汽一般都是过热蒸汽，按理说不需要设置排液设施。但蒸汽管道在开车或暖管阶段会产生大量凝液，所以管廊上蒸汽管道的低点，即“Ⅱ”形补偿器上升段前水平管道的低点，应设排液设施。但由于蒸汽压力等级不同，其蒸汽管道低点排液设施的设置有很大不同。对于超高压蒸汽(13 MPa)管道，由于在正常生产情况下不产生凝液，同时也没有对应规格的凝液管道，所以其管道低点不设置经常疏水设施；同时由于压力高、管壁厚，不宜开孔，所以也不设置分液包。超高压蒸汽(13 MPa)管道在开车或暖管阶段所产生的凝液，可通过管道低点排液设施排出。超高压蒸汽管道低点排液设施包括根部阀(设置在靠近主管且能够操作到的位置)、切断阀(设置在靠近排气筒的地面上)以及排气筒。对于高压蒸汽(4MPa)、中压蒸汽(1.6MPa)和低压蒸汽(0.4MPa)管道，尽管在正常生产情况下很少产生凝液，但在开车或暖管阶段会产生大量凝液，同时由于设有对应压力等级的凝液管道，所以其管道低点应设置经常疏水设施。经常疏水设施包括分液包、放净阀(设置在分液包下且能够操作到的位置)、根部阀(设置在靠近分液包且能够操作到的位置)、疏水阀组(排污阀、前切断阀、疏水阀、检查阀、后切断阀)以及止回阀(必要时)。 论文网 http://
3.蒸汽支管的布置
蒸汽支管应从主管的顶部接出，当工艺要求支管上设置切断阀时，切断阀应布置在靠近主管的水平管段上，切断阀的布置应考虑方便操作。蒸汽支管不得从用汽要求很严格的蒸汽管道上接出，如灭火、消防和吹扫等用途的蒸汽支管不得从蒸汽透平、再沸器等重要用途的蒸汽管道上引出。在蒸汽管道的“n”形补偿器上，不得引出支管。在靠近“Ⅱ”形补偿器两侧的直管上引出支管时，支管不应当妨碍主管的位移。因主管热胀而产生的支管引出点的位移，不应当使支管承受过大的应力。
一般从蒸汽主管上引出的蒸汽支管均应采用二阀组(切断阀一切断阀或切断阀一止回阀)。而从蒸汽主管或支管引出接至工艺设备或工艺管道的蒸汽管上，必须设三阀组，即两切断阀(或切断阀一止回阀)之间设一常开的DN20mm检查阀，以便随时发现泄漏。
蒸汽支管的低点应设置排液设施或经常疏水设施，其设置要求可参照管廊上不同压力等级蒸汽管道设置排液设施或经常疏水设施。
4.结语
石油化工装置中蒸汽管道的特点是高温、汽液两相流，在进行蒸汽管道管道配管设计时，既要考虑经济合理、整齐美观，也要满足管道应力计算的要求和管架设计的要求。只有这样，才能使得配管设计既经济、又安全，装置也能长满优运行。 思想汇报 http:///sixianghuibao/
参考文献:
[1] 黄婉露. 石油化工装置管道工艺设计探讨[J]. 化学工程与装备, 2010,(03) .
[2] 田卉. 石油化工装置工艺管道设计探讨[J]. 化学工程与装备, 2008,(03) . |
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发表于 2018-8-25 10:30:52