石油化工装置蒸汽管道设计要点与注意事项

化工设计论文第七篇：石油化工装置蒸汽管道设计要点与注意事项

 

　　摘要：石油化工工程中，蒸汽管道配管设计尤为关键，其设计水平影响着生产安全，关系到企业的经济效益。因此，设计人员必须全面了解和掌握石油化工工艺装置蒸汽管道配管设计的要点。

 

　　关键词：石油化工; 蒸汽管道; 配管设计;

 

　　0 引言

 

　　蒸汽管道在工艺装置中发挥着重要作用，蒸汽管道主要分为蒸汽凝结水管道和蒸汽管道，应用蒸汽管道能够节约能源，减少环境污染，提高石油化工生产的经济效益。

 

　　1 蒸汽管道概述

 

　　蒸汽管道主要由蒸汽凝液管道和蒸汽管道两部分组成，蒸汽管道属热力管道，热力管道也被人们称为热力管网。热力管网主要指锅炉所在地提供热量形成热管道的热力管网。热力管网分为两种，一种是蒸汽管网，一种是热水热网。蒸汽管网主要可分为高压、中压和低压三种不同的类型。

 

　　2 石油化工工艺装置蒸汽管道配管设计要点

 

　　2.1 管廊蒸汽管道布置

 

　　管廊蒸汽管道布置中，应将蒸汽管道布置在管廊一侧，其能够为“π”型补偿器的设置提供诸多的便利。同时，波纹管膨胀节需要投入较高的成本，使用寿命较短，因此在蒸汽管上通常不设置膨胀节，而是以其他方式吸收管道热量。在设计管道“π”型补偿器位置时，规定高压蒸汽管道的间隔为50m，中压蒸汽管道的间距为80m，低压和低低压蒸汽管道间距为100m。

 

　　建设项目的不同，用气量也会存在一定差异，蒸汽管道的直径也会发生较大改变，故而应根据应力要求，准确计算所需的蒸汽管道直径。以集中统一的形式布置π”型补偿器，大补偿储量管道应设置在外侧，小补偿储量的管道设置在内侧。两个固定点中间的位置设置“π”型补偿器效果最为理想。若无法在中间设置，则需尽量缩短其与固定点的间距。其数值要在两个固定点距离的1/3以内，同时，在“π”形补偿器的两端应设置应力导向架，以管道应力计算所获得的最终数值来明确补偿器固定点推力。计算时，蒸汽管道不可分为若干管系计算，要将其视为统一整体，保证应力计算的准确性。针对芳烃装置和聚丙乙烯装置来说，需要设置多层管廊，且上部设置蒸汽管道。如无法满足上述条件，则需将其设置在管廊外侧，并与液态烃管道及低温管道保持一定距离，以免影响管道质量和性能。一般情况下，保温后的最小间距应控制在50cm以上，如无法满足则需要使用其他管道进行隔离。同城布置的其他公共工程管道与蒸汽管道的距离不得小于50cm，且深入考量蒸汽管的影响。如管廊上层的公共工程装置与蒸汽管道同层布置时，则最小净距不得小于20cm，并利用其他管道隔离。

 

　　2.2 蒸汽支管设计分析

 

　　蒸汽管道主要由主管顶接出，在设计中，若需要在支管设置控制阀，则应将其布置在靠近主管的横向管道当中。由于设备操作十分便利，应优选切断阀。蒸汽支管不可从要求较高的蒸汽管道上接出。蒸汽管道的π形补偿器中不可引出支管，如支管引出从两侧进行，还需对主管位移进行合理控制，且支管不可承受过大的应力，避免主管膨胀而引发支管银触点位移的问题。

 

　　蒸汽支管需采用两个阀块，主蒸汽管道或支管连接时必须与设备和工艺管道连接，并在蒸汽管道顶部设置三个阀门，两个切口之间的阀门常开单向阀的间距不得超过20mm。蒸汽管道、疏水性设施的设置需要严格按照国家现有的规定标准要求进行。蒸汽管道减压阀中的调节阀应具备优良的性能；做好蒸汽水分离器和加热器的质量检查工作，确保其与规定要求相符；设备进气管切断阀前的最低点要满足设计要求；蒸汽分配管与闪蒸罐的底部不可违背设计规范；蒸汽分支管的配件质量均需满足要求，基于车子的运行要求设置冷凝水放净阀。

 

　　2.3 蒸汽管道排液设施的布置

 

　　排液设施的设置与压力蒸汽的状态有着直接关系，如果压力蒸汽属于过热蒸汽时，无需设置排液设施，不过在蒸汽管道的暖管中则会出现较多凝液，开车时此现象较为普遍。因此，必须设置专门的排液设备。蒸汽压力等级不同是产生凝液的又一原因，需要设置不同的排液设施。超高压管道中通常不会形成凝液，所以生产中一般不会设置输水设施。

 

　　超高压管道管壁的厚度较大，压力数值也相对较大，不容易开孔，因此无需设置分液包。高压蒸汽管、中压蒸汽管和低压蒸汽管使用中，均不会产生冷凝液，但是蒸汽管暖管会处于开车状态下，进而产生较多的凝液。对此，要在蒸汽管中设置输水管道。蒸汽管道配水设施设置中，需将分液包设置于蒸汽主管末端，水平敷设蒸汽管道中的分液包间隔需满足设计要求。规定装置内部饱和蒸汽中的间距为80m，过热蒸汽中间距为160m，装置外部顺坡和逆坡的间距要分别控制在300m和200m左右，当蒸汽进入到设备后，要结合实际在设备周边设置蒸汽疏水阀，在下部的陷阱中采用多种疏水措施，且无需在过热蒸汽装置上设置水分离器。

 

　　3 蒸汽管道设计中的注意事项

 

　　合理选择管道直径，如直径过大，则会影响经济效益，增大热损失，增加冷凝水。如直径过小，则蒸汽流速过大，加大蒸汽压强，供气端无法得到充足的压力。如出现水锤和侵蚀作用时，应合理选择安装直径，按照应力要求进行管道安装。“π”形管补偿器与推力补偿器的设置除要按照规定要求进行安装，还要确保连接设备与蒸汽管道集箱的压力情况，以免水锤问题的出现。装置和阀门安装中，管道会出现噪声和振动，对此，需合理设置管道疏水系统。

 

　　4 结语

 

　　综上所述，石油化工工艺装置蒸汽管道配管设计复杂性较强，影响因素较多，为了保证设计的质量，设计人员应当重视细节，全面了解和掌控设计要点，以促进装置的安全平稳运行。

 

　　参考文献

 

　　[1]张志杰.石油化工工艺装置蒸汽管道配管设计要点[J].石化技术，2019(4):9(4).