石油化工工藝裝置蒸汽管道配管設(shè)計研究

孫祥鑫

摘要：伴隨我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，石油化工業(yè)的新技術(shù)也在不斷增多，石油化工產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷增大。蒸汽管道作為石油化工裝置的重要組成部分，對石油化工產(chǎn)品質(zhì)量及安全有直接影響。為了能夠提升不同壓力級別蒸汽管道的穩(wěn)定性，下文將圍繞石油化工工藝裝置蒸汽管道配管設(shè)計進(jìn)行分析，以期對相關(guān)人員有所裨益。

關(guān)鍵詞：石油化工；蒸汽管道；配管設(shè)計；工藝裝置

引言

伴隨我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，我國石油化工產(chǎn)業(yè)取得了很大成就。在整個化工產(chǎn)業(yè)中，石油化工裝置起到了非常重要的作用，而蒸汽管道作為石油化工裝置的重要組成部分，也發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。蒸汽管道主要包括蒸汽管道和蒸汽凝結(jié)水管道兩種，通過對蒸汽管道中配管的合理設(shè)計，能夠提升蒸汽管道的經(jīng)濟(jì)性。安全性、環(huán)保性、節(jié)能性，對整個石油化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有非常重要的意義。

1蒸汽管道配管的設(shè)計要點(diǎn)

1.1管廊中的蒸汽管道設(shè)計要點(diǎn)

首先，П型補(bǔ)償器在蒸汽管道中的位置需通過精細(xì)分析計算后，正確進(jìn)行設(shè)計與布局。例如，4MPa高壓蒸汽管道中的補(bǔ)償器相互間的間距為75m，1.6MPa中等壓力蒸汽管道中的補(bǔ)償器相互間的間距為100m，而13MPa的超高壓蒸汽管道中的補(bǔ)償器相互間的間距則為50m；其次，蒸汽管道最好設(shè)置在管廊上層，如第四層，盡量避免與其余公共管道和低溫管道接觸，保溫后的最小間距設(shè)置在0.5m以上；最后，將電氣設(shè)備和儀表線路設(shè)置在蒸汽管道的上層或同層，確保生產(chǎn)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.2蒸汽管道排液裝置的設(shè)計要點(diǎn)

蒸汽管道排液裝置的設(shè)計是化工裝置蒸汽管道配管設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，在排液設(shè)施設(shè)計中，首先要根據(jù)蒸汽管道的不同點(diǎn)使用不同的管道閥門。例如，在分段暖管管道的最低處、過熱蒸汽管道前方以及水平管道流量孔前方使用手動閥門進(jìn)行排液；在蒸汽分管道下端、調(diào)節(jié)閥與蒸汽管道減壓閥前端采用自動閥門阻氣排液。其次，根據(jù)蒸汽管道所受蒸汽壓力不同，對不同壓力蒸汽出現(xiàn)的凝液進(jìn)行回收。對中壓蒸汽與高壓蒸汽造成的凝液，在管道的最底端需設(shè)置輸水設(shè)施。為了降低蒸汽造成的凝液，在管道的最低處設(shè)置輸水設(shè)施。為了降低對蒸汽管道帶來的影響，排液支管需通過45°角在回收總管上端進(jìn)行銜接，以此確保凝液能夠正常排出，提升石油化工的安全性，從而更加有利于生產(chǎn)的進(jìn)行。

2石油化工裝置中蒸汽管道配管的具體設(shè)計

2.1蒸汽管道中的配管裝置

在蒸汽管道進(jìn)行設(shè)計時，為了確保其安裝工作達(dá)到國家相關(guān)的施工標(biāo)準(zhǔn)，作為設(shè)計單位，應(yīng)該詳細(xì)說明配管裝置，尤其是應(yīng)用的范圍。在實(shí)際設(shè)計之前，應(yīng)該全面的查看施工現(xiàn)場周圍環(huán)境，保持每個裝置的角落都保持高度的一致性，且施工環(huán)境也達(dá)到相應(yīng)的操作標(biāo)準(zhǔn)。一般情況下，石油化工裝置蒸汽管道均為20號鋼材質(zhì)。蒸汽管道中的配管裝置根據(jù)蒸汽壓力不同劃分為四類：低級壓力蒸汽管道；中等壓力蒸汽管道；高超壓力蒸汽管道；壓力較大蒸汽管道。

對于不同的蒸汽管道，在設(shè)計的時候，根據(jù)其特點(diǎn)不同，設(shè)置在不同位置，從而確保管道配置操作的有效性、便捷性。在管道設(shè)計的過程中，由于管道內(nèi)部的溫度會高出外界溫度很多，所以，可以通過小型補(bǔ)償設(shè)備，消耗掉管道內(nèi)部的膨脹性能。為確保小型補(bǔ)償設(shè)備的吸收效果，在設(shè)置小型補(bǔ)償設(shè)備時，要準(zhǔn)確計算其與管道之間的距離。此外，對于壓力蒸汽管道問的距離差異，也要全面的研究，通過深入的分析，使整個蒸汽管道處于正常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，防止出現(xiàn)不必要的安全事故。此外，對排液體進(jìn)行回收時，對于設(shè)備之間的，其水平方向的管道應(yīng)該選擇法蘭方式來連接，且將其安裝在接入口，還要保證管道的正常形狀。在回收排液體的過程中，如果遇到高溫的情況，施工人員應(yīng)該通過不同的方式來疏水，在其后方，通過比回閥來輔助，保證排液體得到全面回收。

2.2蒸汽支管的設(shè)計

在對蒸汽支管設(shè)計研究之前，應(yīng)首先檢查散熱器狀態(tài)，指導(dǎo)蒸汽支管尺寸的選取，根據(jù)實(shí)際管道運(yùn)行和爐片使用需求，選擇合理的散熱器安裝方式，同時，還要對支管安裝坡度進(jìn)行設(shè)計，使其與散熱器連接牢固可靠。

在化工裝置蒸汽支管的低點(diǎn)位置，根據(jù)不同壓力等級蒸汽管道運(yùn)行狀態(tài)，設(shè)置排液設(shè)備以及疏水設(shè)施，排液設(shè)施和疏水設(shè)施在蒸汽支管低點(diǎn)具體位置如下：第一，輸送工藝系統(tǒng)分水器及加熱儀器位置低點(diǎn)；第二，蒸汽支管的最低點(diǎn)、或者調(diào)節(jié)閥、減壓閥前；第三，透平機(jī)、泵和換熱器等，蒸汽進(jìn)汽管切斷閥前低點(diǎn)；第四，進(jìn)汽管切斷閥前低點(diǎn)；第五，分配管底、擴(kuò)容器底部等位置。

2.3蒸汽凝液管的設(shè)計

化工工藝裝置蒸汽凝液管道的設(shè)計位置，一般與蒸汽管道是同層設(shè)計的。在蒸汽凝液管道上設(shè)計安裝“П”形補(bǔ)償器時，盡量將“П”形補(bǔ)償器立管設(shè)計成水平方向如圖1所示，這樣能夠有效避免水擊情況發(fā)生，避免影響流速變化而導(dǎo)致的輸送安全隱患；也可以將“П”形補(bǔ)償器立管設(shè)計成傾斜方向，如圖2所示，這樣能夠有效防止水錘發(fā)生。

通常來講，對于來自不同壓力等級蒸汽而形成的凝液，在回收過程中要分別接入相應(yīng)的凝液總管，蒸汽管道所連接的疏水閥應(yīng)用法蘭進(jìn)行連接，避免疏水閥蒸汽入口發(fā)生形變。此外，在蒸汽凝液管道設(shè)計過程中，蒸汽管徑小于50mm的分流支管，可以直接接入90°方向的凝液回收總管；蒸汽管徑大于等于50mm的分流支管，應(yīng)順著輸送介質(zhì)流向，斜接入45°方向的凝液回收管；正回閥設(shè)計在凝液回收總管水平方向比較合適。

2.4裝置壓力蒸汽管道的排液設(shè)施設(shè)計

化工裝置在運(yùn)行時，蒸汽管道由于溫度過高，在一定情況下可以產(chǎn)生很多凝液。因此，在管廊中的低點(diǎn)位置應(yīng)設(shè)置排液裝置。在13MPa高壓蒸汽管道之中，由于高溫作用，會造成暖管中產(chǎn)生大量凝液，可利用在管道低點(diǎn)安裝的排液裝置將凝液排除。在安裝過程中，該種排液裝置主要包括：切斷閥、排氣筒等。對于型號超高壓力的蒸汽管道而言，在處理排液體時，應(yīng)根據(jù)排液的設(shè)施來分析，從而發(fā)揮出下面的功能：第一，由于與主要管道之間的距離比較短，應(yīng)該對根部閥進(jìn)行有效的控制，保證排液設(shè)計的科學(xué)性。第二，拉近排液設(shè)備和根部閥之間的距離，防止液體外泄。當(dāng)蒸汽管道位于低級壓力時，因?yàn)樽陨淼奶厥庑裕谡５倪\(yùn)輸過程中，不可能排液。如果蒸汽管道設(shè)置在低壓位置時，對裝置進(jìn)行輸送的過程中，則不會出現(xiàn)排液的問題。

結(jié)束語

總而言之，石油化工工藝裝置蒸汽管道配管設(shè)計較為繁瑣，在蒸汽管道配管的設(shè)計中，需考量安全生產(chǎn)的管架設(shè)計與經(jīng)濟(jì)有效的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，把控好蒸汽管道配管設(shè)計的要點(diǎn)，以此加快我國石油化工的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王艷波.石油化工工藝裝置蒸汽管道配管設(shè)計研究[J].石化技術(shù)，2016，23（03）：56.

[2]劉利花，張海波.石油化工工藝裝置蒸汽管道配管設(shè)計研究[J].化工設(shè)計通訊，2016，42（03）：126+137.