2024年4月14日发(作者:端腾逸)
配營技术
石油化工设计
Petrochemical Design 2017,34(3)
浅谈石化装置管廊布置及配管设计
郑琦
(中国石化工程建设有限公司,北京100101)
摘要:以某异丁烷装置为例,从管廊的基本参数、平台布置及管道布置三方面进行经济合理性研究,
阐述了管廊布置的设计要点。通过优化管管廊布置,合理利用管廊上的空间,达到节约项目投资成本,设
计美观、合理的目的。
关键词:管廊管道平台布置
doi :10. 3969/j. issn. 1005 - 8168.2017.03.013
随着市场竞争力加大,为了进一步提高经济
效益,对异丁烷装置的优化势在必行。99. 9%高
浓度的异丁烷产品作为标准气体及制冷剂的使
用,对延长压缩机使用寿命、保护臭氧层、减缓全
球气候变暖、保护生态环境具有积极深远意义。
管廊是石化装置的重要组成部分,是整个装
置衔接各个部分分区管道的重要枢纽,起着承上
启下的作用。一个好的管廊布置不仅可以使管道
设计更加合理,还能降低整个装置的投资和运行
成本。
从而避免管道在装置外绕行敷设的现象,使管道
布置更加合理。
为节省占地及空间,管廊下方通常可集中布
置泵及小型过滤器等设备。
1.2管廊基本参数
管廊基本参数,即管廊的长度、宽度及高度。
这些主要取决于装置设备大小、管道数量及管径
大小、仪表和电气电缆槽架及操作检修通道等因
素。
1.2$管廊长度
根据土建专业的规定,单一管廊长度不宜过
1
管廊布置及参数的确定
管廊布置
长,当钢结构超过120 m,混凝土结构超过70 m
时,就需要考虑温度应力及变形的影响,因此当管
廊超过一定长度时应选取管廊的其中一跨设伸缩
缝[1]。并且随着装置大型化,管廊上的管道数量
及重量的增加、仪表和电气电缆槽架的增多,土建
专业在管廊设计中还会选取相应几个位置做斜
撑,以保证管廊结构的稳定性。斜撑位置应根据
整个装置平面布置选取没有进出管廊管道或进出
管廊管道相对少的一跨,且有斜撑一跨的管廊外
侧不设置泵。具体位置应与土建专业沟通协商共
同确定。
收稿日期! 2017 -02 -12。
作者简介:郑琦,女,2007年毕业于北京化工大学过程
装置与控制工程,工学学士,工程师,长期从事配管设
计工作。联系电话:010 -84875056 ; E-mail: zhengqi
@sei. com. cn
1.1
确定管廊的基本形式因素很多,首先是装置
所处的位置、占地面积、地形地貌,其次是周围环
境,如原料罐、成品罐的位置,装置外厂区管廊的
位置,相邻装置的布置形式等等。管廊在装置中
作为联系主要设备的核心,应布置在装置的适中
位置。一般石油化工装置,在设备较少的情况下,
通常选用一端式或直通式管廊;设备较多时可根
据情况选用“ 型、“
t
”型或“ n”型管廊。
以某厂60万t/a异丁烷装置为例,如图1所
示该装置南北长176 m,东西宽56 m,占地9 856
m2,主管廊平行于装置长边,南北方向贯穿装置,
设备以工艺流程顺序布置在管廊左右两侧。考虑
到装置外管廊的位置及物料介质走向,大部分管
道由东侧管廊进出,少部分管道由西侧管廊进出,
+ 46 +
石油化工设计
2017年第3期(第34卷)
管廊的柱距主要是由管廊上敷设的大部分管
道的跨距所决定的,通常选用6〜9 m。为保证装
置内部整体美观,尽量将柱距保持一致;同时应尽
量保证与装置内设备构架的立柱保持一致,有利
于管廊进出管道通过及支撑。随着装置不断大型
化、复杂化,管廊管道尺寸差异变大,当管廊下方
布置重要设施(如雨淋阀室$时,为满足设施基础
不与管廊基础碰撞,可根据雨淋阀室的大小来确
定立柱间距,同时设置次梁以满足小管道的跨距;
当管廊下方跨越道路时
,
可采用桁架形式跨越
,
桁
架次梁的间距应保证管道跨距
;
进出装置一跨的
柱距尽量保证5
〜
6 m
,
方便检修操作平台的设置
。
如图1所示
,
此管廊为直通型贯穿于整个装
置
,
长度为152)
。
上部不布置空冷器及换热器
,
所以管廊在中间部分选取一跨将两柱子间距设置
为3 m
,
不设侧梁
,
将管廊截断为两部分
,
且分别在
这两部分中间未布置泵的一跨各做一个由地面至
顶部的斜撑
。
图1某异丁烷装置平面布置示意
1
一
管廊区2
;—
萃取精馏区
;
3
—
汽提塔及地下罐区
;
4
一
溶剂罐区
;
5
—
溶剂回收区
;
6
—
异丁烷成品塔区
;
7
—
加氢反应区
;
8
—
炉区
;
9
一
压缩机区
高度。大型装置为避免管道出现不必要的袋形,
应满足管廊最下一层横梁底标高低于设备管嘴
600〜1 200 mm[2];当管廊附近有冷换构架,冷换
设备的下部管道通常从构架平台下面进出管廊,
管廊最下一层横梁标高至少要保证低于构架最底
层平台。
3$管廊可以布置成单层或多层,多层管廊的
层间距应根据管道确定。上、下层的间距宜为
1.2〜2.4 m;对于大型装置上下层的间距可为
2.5〜3.0 m。当管廊改变方向或两管廊垂直相交
时,管廊宜错层布置,错层的高差宜为0. 6〜1. 2
m;对于大型装置可为1.25〜1.5 m。
装置大管径管道较多,需进出管廊的-V450
管道4根,DN500管道5根,DN600管道4根,
DN800以上管道2根。考虑其中DN450及DN500
管道均为塔底出口与泵连接管道,为满足焊缝要
求,将侧梁与最下层主梁层间距增至1. 3 m;中间
层间距保证2.5 m,侧梁距离上层主梁1 m,距离
!2.2管廊宽度
1 $管道数量、管径及其间距要求;
2$架空敷设的仪表和电气电缆槽架所需的宽
度;
3$当管廊上布置空冷器时,可根据空冷器构
架支柱的尺寸确定;
4$管廊下布置泵或小型设备时,底盘尺寸及
所需操作和检修通道的宽度。
管廊的宽度应考虑20%〜25%预留空间[2],
当管廊宽度大于9 m时,考虑在中间加设1个立
柱,形成主副两跨式管廊。
!2$管廊高度
1$管廊的最小净高。管廊下方作为消防通道
及检修通道时,管廊至地面的最小净高不应小于
4. 5 m;管廊下布置泵时,考虑泵区检修通道要求,
管道(含保温材质$管底至地面的最小净高不应小
于 3. 2 m。
2$管廊附近的设备管道进入管廊所必需的
2017年第3期(第34卷)
郑琦.浅谈石化装置管廊布置及配管设计
+ 47 +
下层主梁1.9 m
,
从而保证部分大管道可水平从管
廊进出
,
减少弯头
。
上层布置蒸汽管道及放空总
管
,
管道均在DN800以上
,
由于输送距离长
,
为满
足管道柔性
,
需设置
“
4’型补偿器进行自然补偿
,
蒸汽总管旁还设置了1条操作蒸汽根部阀的通
道
,
为保证
“
4’型补偿器所需的空间且满足操作
通道最小净空2. 2 m
,
上层间距设为3. 5 m
操作面,便于阀门、仪表的操作检修。平台一侧设
置直梯,另外一侧设置斜梯。
2$公用工程操作检修平台
在公用工程管道附近设置一条贯通管廊的通
道即为公用工程操作检修平台,主要有操作蒸汽
总管、氮气总管等公用工程管道上引出的分支管
道根部阀。管廊平台必须保证任意一点至逃生通
道的距离不大于25 m。
。
故装置管廊主梁顶高9 m
、
7.5 m
"
10 m
、
13.5
m
,
侧梁顶高 3. 7 m
、
6. 5 m
、
9 m
、
12. 2 m
、
15. 5 m
。
#
管廊平台设置
设置平台应经济
、
合理
、
安全可靠
、
操作方便
。
平台的好坏直接影响到现场人员生产操作及施工
检修的实用性
、
方便性及安全性
。
2.1
管廊顶部平台
当管廊顶部不布置空冷器及换热器设备时
,
可利用上部空间集中布置安全阀及塔顶出入管道
的调节阀组
,
平台的大小由安全阀及管道的布置
情况决定
,
通道宽度最少保证800 mm
。
此平台可
作为连接各设备构架之间的桥梁
。
现场人员也可
通过管廊顶部平台在设备构架间穿梭
。
2$
界区平台
为将装置与外界隔离开
,
进出装置管道通常
在界区处应集中设置
“
8字
”
盲板
、
隔断阀等
。
为
方便操作检修
,
在隔断阀处设置界区平台
。
根据
装置进出管道大小
、
阀门数量
、
管道进出标高
,
确
定平台的形式
。
通常进出装置管道分为两层布置
:
下层布置
工艺管道
,
上层布置公用工程管道
。
当进出装置
管道比较少时
,
可将工艺及公用工程管道共同布
置在中间层
。
如图2所示
,
本装置下层进出装置管道标高
EL5000
,
上层进出装置管道标高EL10000
,
下层检
修平台标高EL3500
,
保证地面3 m净空
,
且平台大
小应包含住此层管道上阀门
。
操作平台标高
EL6000
,
用于方便操作进出管道阀门及氮气
、
蒸汽
吹扫
,
此层平台的标高通常根据最大管道尺寸
、
保
温厚度确定
。
上层进出装置管道的检修平台标高
EL8500
,
操作平台标高EL10700
。
操作平台根据阀
门多少可设置为
“
日
”
型或
“
口
”
型平台
,
从而增加
EL
10700 平台
EL
8500平台
EL
6000平台
EL
3500平台
图2界区平台示意
3管廊管道布置
管廊管道数量繁多,贯穿整个装置的管道用
料占总装置的1/3〜1/2。所以管廊的管道设计对
整个装置的经济合理性至关重要。
管廊上管道布置应符合:
1$大管径和重的管道应靠近柱子布置,小管
径及轻的管道宜布置在管廊中间;
2$工艺管道尽量保证“步步低”或“步步高’
布置,避免产生袋形,当管道(非气液两相$存在低
点位置时,尽量将低点靠近设备或附近有平台的
位置,考虑并设排凝口;
3$位移超过支架要求的蒸汽吹扫或保温管道
应考虑设置“4’型补偿,“4’型补偿宜集中布置;
4 $不满足跨距的小直径管道应靠近大直径管
道布置,并做邻管支架支撑;
5$腐蚀性介质的管道不应布置在电机正上
方;
6$电缆桥架和仪表槽盒宜布置在上层,槽架
附近不应布置过热管道。
3$工艺管道布置
1$—般下层管廊主要布置泵进、出管道和液
化烃、腐蚀性介质、低温管道,中层布置塔、换热器
+ 48 +
石油化工设计
2017年第3期(第34卷)
及罐等相关进、出管道,上层布置公用工程管道及
放空管道。
2$当工艺要求管道上设置调节阀组时,在满
足工艺要求的情况下,考虑将调节阀组放置在地
面或平台上,便于操作和检修。调节阀组的位置
宜布置在管道的中间部分,充分利用调节阀组形
成管道的自然补偿。管廊两侧的落地调节阀还应
考虑集中布置,每隔几跨应预留出进出管廊的检
①
②
③
同侧进出的管道靠近柱子布置,异侧进
的管道可尽量在管廊中间布置;
集中布置于与柱子距离的位置;
时,尽量安装在侧梁进出方向;如安装要求无法满
足,需要放置在主梁方向时,应考虑安装在并排管
道拐弯间隙位置,这样可大大减少管道间距,提升
管廊上敷设距离比较短且管径相似的管
当管道上有外形尺寸较大的管件或孔
修操作通道。
如图3所示,此装置将部分塔顶工艺管道的
调节阀组布置在管廊顶部平台,其优点一是解决
了管廊两侧空间紧张的问题;二是在满足“步步
低”或“步步高”的管道布置中,减少了管道介质升
降过程中的压降损失;三是减小了管道长度及管
件个数,更经济。缺点是以操作和检修方面而言,
不及布置在地面上方便。
3 $放空管道密闭排放时,安全阀出口高于放
空总管顶部,同时保证安全阀后的管道步步低从
顶部顺介质流向斜下45°接入总管,以免总管内的
凝液倒流入支管。安全阀应靠近被保护的设备或
管道布置,当设备或框架平台不足以布置多台安
全阀时,可考虑摆放在管廊顶部平台,但须经由工
艺专业重新核算安全阀入口管道的总压降。
本装置放空罐布置在靠近装置中间位置。放
空总管长度不大于100 ),在设备入口前一跨设置
止推支架,其后每隔3〜4跨设置1个限位支架,
在满足设备嘴子受力条件下,允许其轴向方向自
然膨胀。同时根据情况,在分支管接入总管前增
加1个弯头及一段直管以满足分支管的柔性。
4 $如图4所示,在满足管道间距要求条件下,
合理利用管廊有限空间:
预留空间;
④ 预留空间宜选管廊中间位置;
⑤ 与分区连接的调节阀管道在进出管廊处
地布置;
⑥ 管道错层布置,避免出现上下层管道过
密集或稀疏的情况。
5$大直径管道有45°弯头的连续拐弯处应尽
可能设计合理的走向。
如图5所示,并排布置的大直径管道同侧进
出管廊,应优先考虑主梁敷设方向先45°弯头后
90°弯头的方案布置(+方案$。当进出管廊处位置
距离柱子净距不满足连续拐弯的直管段要求时,
可参照先90°弯头后45°弯头的方案布置(b方
案$,如图6所示,应尽量将敷设长度短的管道靠
近进出管廊的一侧布置或增加管道间的净距。
2017年第3期(第34卷)
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+ 49 +
可考虑支架选用加长管托或增加“4’型补偿器。
3.2.2吹扫管道
蒸汽及氮气吹扫通常仅用于开停工时段,虽
然为DN25〜DN40的小口径管道,但是小而密集,
并在进出装置界区、设备进出口及部分工艺管道
头尾处均有设置。如图7所示,在设计中应尽量
将几根吹扫管道在满足工艺要求的前提下合理合
并为1根管道引至总管,这样既可以解决小直径
管道跨距问题,也使整个装置更加整齐美观。
图7进出装置界区处管道吹扫方案
4结语
管廊作为整个工艺装置的重要枢纽,对装置
3.2公用工程管道布置
3.2.1蒸汽管道
的布局及设计起到了至关重要的作用。因此在具
体设计中,应注重优化管廊布置,合理利用管廊上
的空间,在充分满足装置安全生产、方便操作检修
的前提下,力求管廊布置及配管设计经济合理且
整齐美观。
蒸汽管道宜采用自然补偿。在蒸汽管道末端
和低点处设置分液包和排液设施。“4’型补偿器
数量应根据管廊的长度和蒸汽管道的膨胀量确
定,合理选择固定点的位置,一般两固定点之间的
膨胀量不宜大于250 mm,且“4’型补偿器的位置
应尽量位于两固定点的中间,以使其两边管道的
位移量能均勻分配。当管道膨胀量大于250 mm时,
(上接第
44
页)
4结语
参考文献:
[1 ] SH- T 3055 —2007石油化工管架设计规范[S].
[2]张德姜,王怀义.石油化工装置工艺管道安装设计手册
[M ].第一篇设计与计算#第四版).2009.
无线仪表设备,而且它正以其独特的优势向多领
域渗透并快速发展。
参考文献:
[1 ]吴峰.智能无线仪表在大型乙烯项目罐区中的应用[J]•乙
烯工业,2013,25(2):13 -16.
本次环氧丙烷装置旋转设备上温度和振动的
无线化应用虽然只是无线仪表系统应用的一个小
的实例,但却充分体现了无线仪表系统相对传统
有线仪表的优势。它在节省传统有线仪表安装、
布线和调试维护的相关成本的同时,还有效地提
高了工厂信息的采集能力和过程控制能力,效果
非常显著。仪表无线化是将来仪表发展的一个趋
势,相信未来在过程控制领域会越来越多地看到
[2] 文剑峰.艾默生智能无线仪表在恩平24 -2平台的应用
[J].化工管理,2015(9):108 -109.
[3] 艾默生.工业无线测量工程师指南[M]. 2014.
[4] 方原柏.工业无线通信是又一个热点技术[J].自动化博览,
2011 (1 ):12 -15.
[5] 方原柏.工业无线网络的设备类型[J].自动化仪表,2015
(8) :26 -34.
2024年4月14日发(作者:端腾逸)
配營技术
石油化工设计
Petrochemical Design 2017,34(3)
浅谈石化装置管廊布置及配管设计
郑琦
(中国石化工程建设有限公司,北京100101)
摘要:以某异丁烷装置为例,从管廊的基本参数、平台布置及管道布置三方面进行经济合理性研究,
阐述了管廊布置的设计要点。通过优化管管廊布置,合理利用管廊上的空间,达到节约项目投资成本,设
计美观、合理的目的。
关键词:管廊管道平台布置
doi :10. 3969/j. issn. 1005 - 8168.2017.03.013
随着市场竞争力加大,为了进一步提高经济
效益,对异丁烷装置的优化势在必行。99. 9%高
浓度的异丁烷产品作为标准气体及制冷剂的使
用,对延长压缩机使用寿命、保护臭氧层、减缓全
球气候变暖、保护生态环境具有积极深远意义。
管廊是石化装置的重要组成部分,是整个装
置衔接各个部分分区管道的重要枢纽,起着承上
启下的作用。一个好的管廊布置不仅可以使管道
设计更加合理,还能降低整个装置的投资和运行
成本。
从而避免管道在装置外绕行敷设的现象,使管道
布置更加合理。
为节省占地及空间,管廊下方通常可集中布
置泵及小型过滤器等设备。
1.2管廊基本参数
管廊基本参数,即管廊的长度、宽度及高度。
这些主要取决于装置设备大小、管道数量及管径
大小、仪表和电气电缆槽架及操作检修通道等因
素。
1.2$管廊长度
根据土建专业的规定,单一管廊长度不宜过
1
管廊布置及参数的确定
管廊布置
长,当钢结构超过120 m,混凝土结构超过70 m
时,就需要考虑温度应力及变形的影响,因此当管
廊超过一定长度时应选取管廊的其中一跨设伸缩
缝[1]。并且随着装置大型化,管廊上的管道数量
及重量的增加、仪表和电气电缆槽架的增多,土建
专业在管廊设计中还会选取相应几个位置做斜
撑,以保证管廊结构的稳定性。斜撑位置应根据
整个装置平面布置选取没有进出管廊管道或进出
管廊管道相对少的一跨,且有斜撑一跨的管廊外
侧不设置泵。具体位置应与土建专业沟通协商共
同确定。
收稿日期! 2017 -02 -12。
作者简介:郑琦,女,2007年毕业于北京化工大学过程
装置与控制工程,工学学士,工程师,长期从事配管设
计工作。联系电话:010 -84875056 ; E-mail: zhengqi
@sei. com. cn
1.1
确定管廊的基本形式因素很多,首先是装置
所处的位置、占地面积、地形地貌,其次是周围环
境,如原料罐、成品罐的位置,装置外厂区管廊的
位置,相邻装置的布置形式等等。管廊在装置中
作为联系主要设备的核心,应布置在装置的适中
位置。一般石油化工装置,在设备较少的情况下,
通常选用一端式或直通式管廊;设备较多时可根
据情况选用“ 型、“
t
”型或“ n”型管廊。
以某厂60万t/a异丁烷装置为例,如图1所
示该装置南北长176 m,东西宽56 m,占地9 856
m2,主管廊平行于装置长边,南北方向贯穿装置,
设备以工艺流程顺序布置在管廊左右两侧。考虑
到装置外管廊的位置及物料介质走向,大部分管
道由东侧管廊进出,少部分管道由西侧管廊进出,
+ 46 +
石油化工设计
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管廊的柱距主要是由管廊上敷设的大部分管
道的跨距所决定的,通常选用6〜9 m。为保证装
置内部整体美观,尽量将柱距保持一致;同时应尽
量保证与装置内设备构架的立柱保持一致,有利
于管廊进出管道通过及支撑。随着装置不断大型
化、复杂化,管廊管道尺寸差异变大,当管廊下方
布置重要设施(如雨淋阀室$时,为满足设施基础
不与管廊基础碰撞,可根据雨淋阀室的大小来确
定立柱间距,同时设置次梁以满足小管道的跨距;
当管廊下方跨越道路时
,
可采用桁架形式跨越
,
桁
架次梁的间距应保证管道跨距
;
进出装置一跨的
柱距尽量保证5
〜
6 m
,
方便检修操作平台的设置
。
如图1所示
,
此管廊为直通型贯穿于整个装
置
,
长度为152)
。
上部不布置空冷器及换热器
,
所以管廊在中间部分选取一跨将两柱子间距设置
为3 m
,
不设侧梁
,
将管廊截断为两部分
,
且分别在
这两部分中间未布置泵的一跨各做一个由地面至
顶部的斜撑
。
图1某异丁烷装置平面布置示意
1
一
管廊区2
;—
萃取精馏区
;
3
—
汽提塔及地下罐区
;
4
一
溶剂罐区
;
5
—
溶剂回收区
;
6
—
异丁烷成品塔区
;
7
—
加氢反应区
;
8
—
炉区
;
9
一
压缩机区
高度。大型装置为避免管道出现不必要的袋形,
应满足管廊最下一层横梁底标高低于设备管嘴
600〜1 200 mm[2];当管廊附近有冷换构架,冷换
设备的下部管道通常从构架平台下面进出管廊,
管廊最下一层横梁标高至少要保证低于构架最底
层平台。
3$管廊可以布置成单层或多层,多层管廊的
层间距应根据管道确定。上、下层的间距宜为
1.2〜2.4 m;对于大型装置上下层的间距可为
2.5〜3.0 m。当管廊改变方向或两管廊垂直相交
时,管廊宜错层布置,错层的高差宜为0. 6〜1. 2
m;对于大型装置可为1.25〜1.5 m。
装置大管径管道较多,需进出管廊的-V450
管道4根,DN500管道5根,DN600管道4根,
DN800以上管道2根。考虑其中DN450及DN500
管道均为塔底出口与泵连接管道,为满足焊缝要
求,将侧梁与最下层主梁层间距增至1. 3 m;中间
层间距保证2.5 m,侧梁距离上层主梁1 m,距离
!2.2管廊宽度
1 $管道数量、管径及其间距要求;
2$架空敷设的仪表和电气电缆槽架所需的宽
度;
3$当管廊上布置空冷器时,可根据空冷器构
架支柱的尺寸确定;
4$管廊下布置泵或小型设备时,底盘尺寸及
所需操作和检修通道的宽度。
管廊的宽度应考虑20%〜25%预留空间[2],
当管廊宽度大于9 m时,考虑在中间加设1个立
柱,形成主副两跨式管廊。
!2$管廊高度
1$管廊的最小净高。管廊下方作为消防通道
及检修通道时,管廊至地面的最小净高不应小于
4. 5 m;管廊下布置泵时,考虑泵区检修通道要求,
管道(含保温材质$管底至地面的最小净高不应小
于 3. 2 m。
2$管廊附近的设备管道进入管廊所必需的
2017年第3期(第34卷)
郑琦.浅谈石化装置管廊布置及配管设计
+ 47 +
下层主梁1.9 m
,
从而保证部分大管道可水平从管
廊进出
,
减少弯头
。
上层布置蒸汽管道及放空总
管
,
管道均在DN800以上
,
由于输送距离长
,
为满
足管道柔性
,
需设置
“
4’型补偿器进行自然补偿
,
蒸汽总管旁还设置了1条操作蒸汽根部阀的通
道
,
为保证
“
4’型补偿器所需的空间且满足操作
通道最小净空2. 2 m
,
上层间距设为3. 5 m
操作面,便于阀门、仪表的操作检修。平台一侧设
置直梯,另外一侧设置斜梯。
2$公用工程操作检修平台
在公用工程管道附近设置一条贯通管廊的通
道即为公用工程操作检修平台,主要有操作蒸汽
总管、氮气总管等公用工程管道上引出的分支管
道根部阀。管廊平台必须保证任意一点至逃生通
道的距离不大于25 m。
。
故装置管廊主梁顶高9 m
、
7.5 m
"
10 m
、
13.5
m
,
侧梁顶高 3. 7 m
、
6. 5 m
、
9 m
、
12. 2 m
、
15. 5 m
。
#
管廊平台设置
设置平台应经济
、
合理
、
安全可靠
、
操作方便
。
平台的好坏直接影响到现场人员生产操作及施工
检修的实用性
、
方便性及安全性
。
2.1
管廊顶部平台
当管廊顶部不布置空冷器及换热器设备时
,
可利用上部空间集中布置安全阀及塔顶出入管道
的调节阀组
,
平台的大小由安全阀及管道的布置
情况决定
,
通道宽度最少保证800 mm
。
此平台可
作为连接各设备构架之间的桥梁
。
现场人员也可
通过管廊顶部平台在设备构架间穿梭
。
2$
界区平台
为将装置与外界隔离开
,
进出装置管道通常
在界区处应集中设置
“
8字
”
盲板
、
隔断阀等
。
为
方便操作检修
,
在隔断阀处设置界区平台
。
根据
装置进出管道大小
、
阀门数量
、
管道进出标高
,
确
定平台的形式
。
通常进出装置管道分为两层布置
:
下层布置
工艺管道
,
上层布置公用工程管道
。
当进出装置
管道比较少时
,
可将工艺及公用工程管道共同布
置在中间层
。
如图2所示
,
本装置下层进出装置管道标高
EL5000
,
上层进出装置管道标高EL10000
,
下层检
修平台标高EL3500
,
保证地面3 m净空
,
且平台大
小应包含住此层管道上阀门
。
操作平台标高
EL6000
,
用于方便操作进出管道阀门及氮气
、
蒸汽
吹扫
,
此层平台的标高通常根据最大管道尺寸
、
保
温厚度确定
。
上层进出装置管道的检修平台标高
EL8500
,
操作平台标高EL10700
。
操作平台根据阀
门多少可设置为
“
日
”
型或
“
口
”
型平台
,
从而增加
EL
10700 平台
EL
8500平台
EL
6000平台
EL
3500平台
图2界区平台示意
3管廊管道布置
管廊管道数量繁多,贯穿整个装置的管道用
料占总装置的1/3〜1/2。所以管廊的管道设计对
整个装置的经济合理性至关重要。
管廊上管道布置应符合:
1$大管径和重的管道应靠近柱子布置,小管
径及轻的管道宜布置在管廊中间;
2$工艺管道尽量保证“步步低”或“步步高’
布置,避免产生袋形,当管道(非气液两相$存在低
点位置时,尽量将低点靠近设备或附近有平台的
位置,考虑并设排凝口;
3$位移超过支架要求的蒸汽吹扫或保温管道
应考虑设置“4’型补偿,“4’型补偿宜集中布置;
4 $不满足跨距的小直径管道应靠近大直径管
道布置,并做邻管支架支撑;
5$腐蚀性介质的管道不应布置在电机正上
方;
6$电缆桥架和仪表槽盒宜布置在上层,槽架
附近不应布置过热管道。
3$工艺管道布置
1$—般下层管廊主要布置泵进、出管道和液
化烃、腐蚀性介质、低温管道,中层布置塔、换热器
+ 48 +
石油化工设计
2017年第3期(第34卷)
及罐等相关进、出管道,上层布置公用工程管道及
放空管道。
2$当工艺要求管道上设置调节阀组时,在满
足工艺要求的情况下,考虑将调节阀组放置在地
面或平台上,便于操作和检修。调节阀组的位置
宜布置在管道的中间部分,充分利用调节阀组形
成管道的自然补偿。管廊两侧的落地调节阀还应
考虑集中布置,每隔几跨应预留出进出管廊的检
①
②
③
同侧进出的管道靠近柱子布置,异侧进
的管道可尽量在管廊中间布置;
集中布置于与柱子距离的位置;
时,尽量安装在侧梁进出方向;如安装要求无法满
足,需要放置在主梁方向时,应考虑安装在并排管
道拐弯间隙位置,这样可大大减少管道间距,提升
管廊上敷设距离比较短且管径相似的管
当管道上有外形尺寸较大的管件或孔
修操作通道。
如图3所示,此装置将部分塔顶工艺管道的
调节阀组布置在管廊顶部平台,其优点一是解决
了管廊两侧空间紧张的问题;二是在满足“步步
低”或“步步高”的管道布置中,减少了管道介质升
降过程中的压降损失;三是减小了管道长度及管
件个数,更经济。缺点是以操作和检修方面而言,
不及布置在地面上方便。
3 $放空管道密闭排放时,安全阀出口高于放
空总管顶部,同时保证安全阀后的管道步步低从
顶部顺介质流向斜下45°接入总管,以免总管内的
凝液倒流入支管。安全阀应靠近被保护的设备或
管道布置,当设备或框架平台不足以布置多台安
全阀时,可考虑摆放在管廊顶部平台,但须经由工
艺专业重新核算安全阀入口管道的总压降。
本装置放空罐布置在靠近装置中间位置。放
空总管长度不大于100 ),在设备入口前一跨设置
止推支架,其后每隔3〜4跨设置1个限位支架,
在满足设备嘴子受力条件下,允许其轴向方向自
然膨胀。同时根据情况,在分支管接入总管前增
加1个弯头及一段直管以满足分支管的柔性。
4 $如图4所示,在满足管道间距要求条件下,
合理利用管廊有限空间:
预留空间;
④ 预留空间宜选管廊中间位置;
⑤ 与分区连接的调节阀管道在进出管廊处
地布置;
⑥ 管道错层布置,避免出现上下层管道过
密集或稀疏的情况。
5$大直径管道有45°弯头的连续拐弯处应尽
可能设计合理的走向。
如图5所示,并排布置的大直径管道同侧进
出管廊,应优先考虑主梁敷设方向先45°弯头后
90°弯头的方案布置(+方案$。当进出管廊处位置
距离柱子净距不满足连续拐弯的直管段要求时,
可参照先90°弯头后45°弯头的方案布置(b方
案$,如图6所示,应尽量将敷设长度短的管道靠
近进出管廊的一侧布置或增加管道间的净距。
2017年第3期(第34卷)
郑琦.浅谈石化装置管廊布置及配管设计
+ 49 +
可考虑支架选用加长管托或增加“4’型补偿器。
3.2.2吹扫管道
蒸汽及氮气吹扫通常仅用于开停工时段,虽
然为DN25〜DN40的小口径管道,但是小而密集,
并在进出装置界区、设备进出口及部分工艺管道
头尾处均有设置。如图7所示,在设计中应尽量
将几根吹扫管道在满足工艺要求的前提下合理合
并为1根管道引至总管,这样既可以解决小直径
管道跨距问题,也使整个装置更加整齐美观。
图7进出装置界区处管道吹扫方案
4结语
管廊作为整个工艺装置的重要枢纽,对装置
3.2公用工程管道布置
3.2.1蒸汽管道
的布局及设计起到了至关重要的作用。因此在具
体设计中,应注重优化管廊布置,合理利用管廊上
的空间,在充分满足装置安全生产、方便操作检修
的前提下,力求管廊布置及配管设计经济合理且
整齐美观。
蒸汽管道宜采用自然补偿。在蒸汽管道末端
和低点处设置分液包和排液设施。“4’型补偿器
数量应根据管廊的长度和蒸汽管道的膨胀量确
定,合理选择固定点的位置,一般两固定点之间的
膨胀量不宜大于250 mm,且“4’型补偿器的位置
应尽量位于两固定点的中间,以使其两边管道的
位移量能均勻分配。当管道膨胀量大于250 mm时,
(上接第
44
页)
4结语
参考文献:
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[M ].第一篇设计与计算#第四版).2009.
无线仪表设备,而且它正以其独特的优势向多领
域渗透并快速发展。
参考文献:
[1 ]吴峰.智能无线仪表在大型乙烯项目罐区中的应用[J]•乙
烯工业,2013,25(2):13 -16.
本次环氧丙烷装置旋转设备上温度和振动的
无线化应用虽然只是无线仪表系统应用的一个小
的实例,但却充分体现了无线仪表系统相对传统
有线仪表的优势。它在节省传统有线仪表安装、
布线和调试维护的相关成本的同时,还有效地提
高了工厂信息的采集能力和过程控制能力,效果
非常显著。仪表无线化是将来仪表发展的一个趋
势,相信未来在过程控制领域会越来越多地看到
[2] 文剑峰.艾默生智能无线仪表在恩平24 -2平台的应用
[J].化工管理,2015(9):108 -109.
[3] 艾默生.工业无线测量工程师指南[M]. 2014.
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