石油化工工艺装置蒸汽管道配管的设计.docx
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1、石油化工工艺装置蒸汽管道配管的设计石油化工工艺装置以石油为原材料,通过一系列化学反应,制成化工产品。蒸汽管道是石油化工装置中的重要公用工程管道,包括蒸汽管道和蒸汽凝液管道等。由于蒸汽管道具有高温和气液两相流等特点,因此,在对其进行配管设计时,不但要考虑经济合理性与整齐美观性,而且还要满足蒸汽管道的应力计算要求与蒸汽管架的设计要求。只有充分考虑到这些因素,才能保证蒸汽管道既经济实用、又安全可靠。1、管廊上蒸汽管道的设计蒸汽管道分为四种形式,分别是04MPa的低低压蒸汽管道、L6MPa的低压蒸汽管道、4MPa的中压蒸汽管道和13MPa的高压蒸汽管道。根据目前我国的管廊配管设计规定,管廊的一层和二层
2、要布置工艺物料的管道,三层布置公用工程管道,四层则要布置火炬管道以及电气和仪表电缆槽板。石油化工工艺装置中的蒸汽管道是公用工程管道,一般要设置在管廊的第三层。针对不同压力等级的蒸汽管道,也应采取不同的蒸汽管道布置方式。一般需要注意以下几点:第一,蒸汽管道最好布置在管廊一侧,方便集中设置“冗”形补偿器。由于蒸汽管道属于高温型管道,因此需要设置“冗”形补偿器用于热膨胀补偿。需特别注意的是,波纹管膨胀节价格高昂又不经久耐用,因此蒸汽管道上禁止用波纹管膨胀节来吸收管道的热膨胀。通常,管廊上蒸汽管道的“”形补偿器位置设计考虑如下:高压蒸汽(13MPa)管道应该每隔约50m设置一个;中压蒸汽(4.0MPa
3、)管道应该每隔约80m设置一个;低压蒸汽(1.6MPa)或者低低压蒸汽(0.4MPa)管道应该每隔约IOOm设置一个。当然,具体项目的用汽量不同,导致蒸汽管道管径有所变化,最终根据应力计算才能准确确定,以上数据可以作为初期布置的参考。“”形补偿器应该尽量统一和集中设置安排,管径较大、温度较高需要较大补偿量的管道宜设置在外,而管径较小、温度相对而言较低的管道则设置在内。在两固定点的中部设置“冗”形补偿器是最佳的,如果不能满足此条件,它与固定点的间距应该尽可能的小,一般不能超过两个固定点间距的三分之一;另外,应该在“”形补偿器的两边设置与“”形补偿器的距离相适应的管道应力导向架。补偿器固定点的推力
4、也应该根据管道应力的计算结果决定。在计算蒸汽管道支架的推力和应力时,蒸汽管道不应该将固定点分成几个管系进行应力计算,而是作为一个统一的、完整的管系进行应力计算。第二,在需要装设多层管廊时,蒸汽管道应当设置在上层。若蒸汽管道只能布置在下层时,就要设置在管廊的外侧,需要注意的不能与液态燃管道、低温管道等相邻,保温后的最小距离也应保持在50Omm以上,或者将其隔开。当蒸汽管道与公用工程管道必须布置在同一层时,保温后的最小距离不但要满足大于500mm的要求,同时还要考虑到蒸汽管道横向热位移的作用。电气和仪表电缆槽板可以布置在蒸汽管道的同层或上层。若选择同层布置,则保温后的最小距离应当大于200mm,或
5、用公用工程管道将其隔开;若选择布置在蒸汽管道上层,则保温后的最小距离应大于500mmo2、蒸汽管道排液设施的设计一般而言,石油化工装置蒸汽管道中除了高温蒸汽外不会产生液体,但蒸汽管道在开车或暖管阶段会产生大量凝液,所以在管廊上蒸汽管道的低点应设置排液装置。蒸汽凝液在管道内流动过程中,由于压力降低,会再次产生蒸汽,形成汽液混流,如果排液设施没有及时排液,有可能会导致管道裂缝,因此蒸汽管道内的排液设计十分重要。不同压力等级的蒸汽管道,在低点排液设施的设置上有许多差异。高压蒸汽管道在正常生产时不会产生凝液,实际中也没有相应规格的凝液管道,因此管道低点不设排液装置,对于开车或暖管阶段所产生的凝液,可以
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