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石油化工工艺蒸汽管道配管的设计要点

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摘要:在我国经济的快速发展下,石油行业也得到了快速的发展。在石油化工工程施工过程中,蒸汽管道配管是非常重要的一部分,对石油化工工程的经济性和安全性有比较大影响。文章首先对石油化工工艺进行了介绍,然后对石油化工工艺蒸汽管道配管设计重点进行了分析,保证配管的安全性和经济性,提高了管道质量。

关键词:蒸汽管道;配管设计;布置排液设施

1石油化工工艺介绍

石油化工工艺主要是利用天然气、石油作为原材料制取的化工产品、石油产品以及工业产品。在社会发展过程中应用前景广阔。随着社会的不断发展,石油化工企业的地位日益重要,随之出现的各种事故和各类安全隐患也越来越多。对人们的生活和生产造成了非常大的影响。在石化企业生产过程中,蒸汽管道作为一个重要设备,配管设计的合理性对管道的质量有比较大的要求,所以需要做好石油化工工艺蒸汽管道配管的设计工作。

2管廊上蒸汽管道的布置

蒸汽管道作为公用管道,一般在纵横管廊的第3层进行布置,分别包括0.4MPa低压蒸汽、1.6MPa中压蒸汽、4MPa高压蒸汽以及13MPa超高压蒸汽。这4种压力的蒸汽管道在布置时,为了可以对“∏”形补偿器进行集中布置,要将蒸汽管道布置在靠近管廊的一侧。因为蒸汽管道的温度比较高,为了可以充分吸收管道产生的热膨胀,需布设“∏”形补偿器。通常情况下,低压力蒸汽管道和中压蒸汽管道“∏”形补偿器按照100m的间隔距离进行布置,高压蒸汽管道“∏”形补偿器按照75m的间隔距离进行布置,超高压蒸汽管道“∏”形补偿器按照50m的间隔距离进行布置[1]。在进行布置时,要尽可能集中布置,尽量在外侧布置温度比较高、直径比较大的管道,而直径小、蒸汽温度低的管道应布置在内侧。在两个固定点中间位置布置“∏”形补偿器。如果无法再中间位置进行布置,距离固定点之间的距离要大于两个固定点间隔距离的1/3。采用(32~40)DN导向架布置在“∏”形补偿器两侧。当在下层布置蒸汽管道时,需要将其设置在外侧,但是不允许邻近低温管道或液态烃管道进行布置。蒸汽管道可和公用管道同时在管廊的上层进行布置。在对公用工程管道和蒸汽管道一起进行布置时,要求管道之间的间隔距离保持在50mm以外。仪表电缆槽板可在蒸汽管道的上层或同层进行布置,如果在同一层进行布置,要求两者之间的间隔距离控制在200mm以上。当在蒸汽管道的上层布置电气、仪表电缆槽板,蒸汽支管和蒸汽管道之间的间隔距离要控制在500mm以上[2]。

3布置排液设施

在蒸汽管道实际运行过程中,在蒸汽管道开车和暖管阶段会出现非常多的凝液,因此,需要在“∏”形补偿器上升段前水平管道低点布置排液设施。并且在不同压力等级下,布置的排液设施也有所不同。当蒸汽管道属于13MPa的超高压力蒸汽管道时,由于常规情况下不会出现凝液,因此不用在低点位置布置疏水设施,而且因为管壁比较厚,因此不用开孔,因此不需要布置分液包。如果在暖管阶段或开车阶段超高压蒸汽管道出现凝液后,可以利用布置在管道低点的位置布置排液设施。除了需要将疏水设施或排液设施布置在蒸汽管道的低点位置外,还需在主管末端和切断阀的上游布置疏水设施。另外,在进行设计时,还需要将排液设施设置在蒸汽管道减压阀的位置,将疏水设施设置在蒸汽管道调节阀的位置。在设计的过程中,要将低压蒸汽管道、中压蒸汽、高压蒸汽排水管的管道直径控制在25mm内,分液包的管道直径控制在150mm内,超高压蒸汽管道排水管直径控制在40mm。

4布置蒸汽支管

要从主管顶部位置接出蒸汽支管。对于需要布置切断阀的支管,需要在接近主管水平管段的位置设置切断阀。在布置切断阀时,要充分考虑切断阀操作的便利性。蒸汽管道不能从对用气要求过高的蒸汽管道中接出,对于用于消防、吹扫等用途的蒸汽支管,不能从用于沸器等用途的管道上引出,在“∏”补偿器的位置不允许引出支管。当支管在“∏”形补偿器的两侧的位置引出时,要避免影响主管,通常情况下,为了可以在出现泄漏能够及时作出处理,要将切断阀-止回阀或切断阀-切断阀布置在主管上引出的蒸汽管道上,而当蒸汽管道从蒸汽主管和支管引出时,要求在蒸汽管道上布置三阀组,即将一个敞开的N20mm检查阀布置在切断阀-止回阀之间。另外,还需将精彩疏水设施或排液设施布置在蒸汽支管低点。一般情况下,下述低点位置都需布置经常疏水设施或排液设施:(1)在蒸汽加热设备和蒸汽分水器低点位置进行布置;(2)在蒸汽支管调节阀和减压阀之前进行布置;(3)在蒸汽支管最低点位置进行布置;(4)在进汽管入口切断阀前部低点的位置进行布置;(5)在热备用状态下设备进汽管前部低点位置进行布置;(6)在蒸汽扩容器底部以及分配管底部进行布置;(7)对于间断操作的蒸汽支管、蒸汽支管部分低点位置以及只在开车情况下需要将管中的凝液排出时,可以只布置凝液放净阀门。

5蒸汽凝液管道的设置

一般情况下,蒸汽凝液管道和蒸汽管道要设置在同一层。考虑到容易出现水锤的情况,设计在水平方向上布置“∏”形补偿器布置在水平方向上,也可将∏”形补偿器布置在倾斜段。6结语综上所述,在进行石油化工工艺蒸汽管道配管设计时,考虑到蒸汽管道在运行过中会出现高温和汽液等特征,所以,在设计石油化工蒸汽管道配管的过程中,除了要考虑其美观性和合理性,还需要可以达到管架应力要求,如此一来,才能保证配管的安全性和经济性,保证了装置长期处于最佳的运行状态下。

参考文献:

[1]梁颖,张冰.石油化工工艺装置蒸汽管道配管设计研究[J].中国石油和化工标准与质量,2012(04):66.

[2]张发有.石油化工工艺装置蒸汽管道配管设计研究[J].石油化工设备技术,2010(03):9-11+69.

作者:陈曼玲 单位:镇海石化工程股份有限公司

化学分析计量杂志责任编辑:张雨    阅读:人次