淺析雙塔聯合布置的管口方位及聯合平臺設計

（中石油華東設計院有限公司 山東 266071）

本催化裝置中的吸收穩定單元涉及四個板式塔：吸收塔、再吸收塔、解吸塔和穩定塔。氣體先后經吸收塔和再吸收塔吸收后分為兩路，分別作預提升干氣和產品精制；凝縮油經解吸塔解吸出≤C2組分，塔底液體經穩定塔進行多組分分餾，兩塔分別采用一組重沸器提供熱量。由于解吸塔和穩定塔相比吸收塔和再吸收塔，塔內件和工藝流程更為復雜、管口更多，故以后兩者作為管口方位和聯合平臺設計討論的對象。

兩塔結構分別為：解吸塔1～40層塔板均為四溢流。穩定塔1～23層塔板為雙溢流，24～52層塔板為四溢流。根據工藝流程順序和相關間距要求，解吸塔和穩定塔成組布置，其重沸器分別布置在塔器兩側，泵布置在管廊另一側的泵房中。如圖1所示。

圖1 塔的聯合布置

1.塔的管口方位

管口方位的確定是配管專業的一項重要工作，而塔的配管則是工作的重心和難點，涉及到工藝、配管、設備等專業以及內件商的協調對接過程，管口方位設置的合理與否將直接影響塔的配管質量[1]。在塔體上開設管口時，應詳細了解工藝要求和塔內件結構。塔管口方位在滿足工藝要求和操作檢修外，還應考慮與塔開口連接的管道布置。通常，可將塔的四周大致劃分為操作和檢修所需的操作側（檢修側）和配管所需的管道側。但由于塔內件復雜和開口數量眾多，有時難以將上述兩側嚴格分清[2]。

（1）人孔。本裝置除穩定塔高出解吸塔部分采用直梯一種通行方式外，兩塔之間的聯合平臺，每一層平臺到下一層平臺時都有兩條通道：一段斜梯和一段直梯。因此，人孔的布置在考慮管口方位的同時，還要考慮人孔中心到兩塔聯合平臺中心的距離都要合適。

人孔的主要作用是安裝和拆卸塔內件，故人孔應設置在操作側，但在管道區和操作區不能明確的區分時也可以特殊處理[3]。人孔設置在降液管以外區域，使人進入塔內后能在受液槽上，同時考慮人孔與受液槽、降液管之間的標高關系[4]。

在布置人孔方位時，先確定單臺塔的人孔所在區域再做兩塔聯合平臺時調整其方位。圖2是解吸塔的管口方位，人孔的管口名稱為14-1～14，除塔頂人孔14-1和塔底人孔14-14各為一個外，其余塔板人孔處的數量均為2個。14-1位于一層塔盤之上，可布置在除兩側及中間斜線陰影的降液管區域外，14-14位于塔筒靠近下封頭處，可布置在除集油箱以外的區域；根據塔區北側是配管側南側為檢修側，同時考慮梯子平臺的方位將其定位圖中所示方位。其余人孔方位在規劃時可先按工藝條件中所在塔板的奇偶數層布置在可行區域，后期確定平臺時配合人孔的調整來最終確定人孔的方位。需要注意的是四溢流塔人孔布置時要開在同一側，防止降液板阻擋塔內部視線，而且四溢流塔板相對較窄，人孔可以與塔板平行布置而不是垂直塔軸線。穩定塔管口方位如圖3所示，13-1～4位于雙溢流塔盤上，13-5～10位于四溢流塔盤上，所在每層塔盤處均為兩個，13-11位于塔筒靠近下封頭處，四溢流塔盤上人孔布置同上，雙溢流塔盤上人孔根據其所在奇偶數塔盤布置在陰影以外區域。確定好每個塔的人孔高度和方位后，最后要注意人孔蓋順利關閉的方向與人的疏散方向一致，使之不受阻擋。考慮到管道布置和聯合平臺等因素，人孔沒有布置在塔的同一垂線上，但都處于吊柱的工作范圍之內。

圖2 解吸塔管口方位

圖3 穩定塔管口方位

（2）進料口和回流口。解吸塔塔頂進料口3內部設有帶有彎頭和三通的分布器，開口可設在360°任何位置。穩定塔進料管分三支進入塔內且靠近塔分別設置三個切斷閥，進料口6-1單獨進入，進料口6-2和6-3閥后分兩支進入塔內，6-4和6-5進料方式同上；回流口為5，以上六個管口在塔內設帶有三通的分布器，開口可在一定角度范圍內調整。考慮到管道側、檢修平臺的設置及管道應力的需要，將其設置在圖中方位。

（3）塔頂氣相出口和塔底抽出口。塔頂出口在上封頭中心。塔底出口在下封頭中心通過彎頭與直管引出至裙座外，其開口高度決定了塔裙座高度，主要考慮滿足泵有效氣蝕余量及進入管橋側梁步步低入泵；其開口方位優先考慮主管進入重沸器時管道的柔性。

（4）重沸器返回口。兩個重沸器返回口標高相差不大，在集油箱以外塔釜隔板的下方，在滿足配管柔性的前提下盡量對向設置。在綜合考慮梯子平臺及儀表閥門操作的需要，解吸塔兩個重沸器返回口不是完全對向設置；穩定塔兩個重沸器返回口則對向設置。

（5）儀表管口。儀表管口設置在檢修側，并位于梯子平臺便于檢修操作的位置，根據工藝要求液位計、熱電偶、壓力表開口避開降液管區域，液位計避免穿平臺，熱電偶方位上的內伸長度不和降液板相碰。

2.聯合平臺及梯子

本裝置聯合平臺高度規劃及三維模型如圖4所示，其中人孔僅示意高度。

（1）根據穩定塔進料管口的高度及管道布置方式確定其所在層平臺高度，共四層平臺是確定的不能調整高度。由于這些平臺所在高度不適合解吸塔人孔的操作，將原人孔高度調整及解吸塔平臺錯層布置來滿足人孔距平臺高度的要求；為保證四溢流塔人孔布置在同一側以防降液板阻擋塔內部視線，所以人孔按偶數倍塔板層數調整，即600×2=1200（mm），平臺錯層處加踏步通行。（2）穩定塔EL+31900平臺高度在前述中已定，穩定塔和解吸塔人孔方位處單獨設置平臺，兩層平臺分別錯層布置。（3）由于聯合平臺間都設有斜梯和直梯，且部分平臺固定荷載較大，如此平臺支撐會比較大。考慮到平臺支撐梁的高度、操作人員身高以及余量，為保證人員正常操作通行及無壓抑感，兩層平臺間的高度最低控制在2500mm。EL+29300、EL+26700、EL+20700保證穩定塔處層間距，調整吸收塔人孔與平臺高度。通過與設備專業協商，除平臺下布置管道除外，統一將層高3m以下的平臺采用橫梁焊接在兩塔之間，3m以上的采用標準的設備平臺支撐。（4）考慮到聯合平臺設置斜梯需要轉換平臺，兩塔的平臺寬度均定為1500mm，兩塔之間的通道定為1000mm，有管道穿過、需要操作檢修閥門等處平臺適當加寬。所有斜梯均為45°，一端對齊，另一端根據層高適當調整。

圖4 聯合平臺高度規劃及三維模型

3.小結

相鄰兩塔聯合布置時，管口方位的設置比單塔考慮的因素更多，聯合平臺層高的設置以及人孔的調整是難點，需要綜合考慮各個方面的因素來達到最優化設計，望本文能夠為類似布置提供有意義的參考。