復合空冷器的布置優化

郭曉瑩，張 洋，侯珍珍，王曉寧

(中海油山東化學工程有限責任公司，山東 濟南 250010)

復合空冷器的布置優化

郭曉瑩，張 洋，侯珍珍，王曉寧

(中海油山東化學工程有限責任公司，山東 濟南 250010)

在我公司某項目中，吹掃工況下，復合濕式空冷器進出口管道的自然補償彎較大，橫向跨度達到了4.5 m，導致空冷器的布置空間加大，空冷器布置平臺投資費用高昂。針對以上問題，本文進行了分析研究，將空冷器的補償空間降到了3.8 m，節約布置面積276 m2，減少投資59.4萬元。

復合濕式空冷器；自然補償；布置

在我公司承接的某項目中，設置了14臺復合濕式空冷器。進出空冷器的物料為油氣、芳烴、環丁砜等介質。結合以往的生產經驗，裝置管道易堵，在裝置開車及檢修階段，需用1.0MPa蒸汽對管道進行吹掃及清理，以保證后期開車時管道正常運行。

1 吹掃工況下管道應力分析

吹掃蒸汽的溫度為180℃，高于管道的操作溫度(空冷器進口管道的操作溫度在60～148℃之間，出口管道溫度介于40～53℃)，為最苛刻工況。

在吹掃工況下對空冷器管道進行應力分析發現，空冷器進口管道補償長度為4 m時，管道應力超標；管道補償長度為4.5 m時，滿足空冷器應力及管口荷載要求，如圖1所示。

圖1 空冷器進口管道應力分析圖

據此，空冷器之間凈空設計為5m。根據這個原則進行了設備布置，在空冷的主布置層布置12臺，剩余兩臺布置于相鄰框架之上，如圖2所示。該布置方案占用平臺面積2292 m2，其中主布置層2016 m2，相鄰框架276 m2，布置空間大，且存在布置分散，不利于后期集中巡檢的問題。

圖2 空冷器設備布置方案

2 吹掃條件分析

裝置工藝介質主要為汽油，形成的污油成分主要為C6～C10的烷烴、烯烴、環烷烴、芳烴，考察同類裝置生產經驗發現，在150℃下，污油即可吹掃干凈，而裝置的吹掃蒸汽采用的是1.0MPa飽和蒸汽，飽和溫度180℃，蒸汽選擇存在品位過高問題，與工藝包商協商后，將吹掃蒸汽改為0.4MPa飽和蒸汽，飽和溫度151.7℃。

3 管道應力分析及設備布置優化

吹掃蒸汽為0.4MPa飽和蒸汽時，對管道進行了應力分析，結果如圖3。由此可知，在新的吹掃溫度下，管道的自然補償可降低至3.5 m。

圖3 降低蒸汽品位后應力分析結果

據此原則，進行了新的設備布置，空冷器布置凈空3.8 m，如圖4所示。空冷器集中布置于主布置平臺之上，省去了原南北相鄰框架的布置平臺，節約布置平臺面積276 m2，節約投資費用59.4萬元。

圖4 降低吹掃蒸汽品位后的設備布置

進行三維管道建模如圖5所示。

圖5 復合濕式空冷器配管三維模型

3 結語

空冷器進口管道采用1.0 MPa蒸汽吹掃時，管道應力補償長度需4.5 m，采用0.4 MPa蒸汽時，管道應力補償長度可降低至3.5 m，據此要求，空冷器之間的凈距定為大于等于3.8 m。由此做出的設備布置既滿足管道布置空間，又節約平臺費用，在本裝置中節約平臺面積276 m2，節約投資費用約59.4萬元。

[1] 鄭志偉,朱大亮,王 輝,等.空冷器的設備及管道布置[J].化工設計,2014,24(3):30-33.

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[3] 樊玉光，趙志杰，季宇明.加氫裝置空冷器管束變形分析及防止[J].石油化工設備，2000，29(6):47-49.

(本文文獻格式：郭曉瑩，張 洋，侯珍珍，等.復合空冷器的布置優化[J].山東化工,2017,46(13):105,108.)

2017-05-02

郭曉瑩(1984—)，女，山東鄒平人，工程師，碩士，主要從事化工工程工藝及管道設計工作。

TQ055.8

B

1008-021X(2017)13-0105-01