冷箱內(nèi)管道管架的優(yōu)化改進(jìn)研究

翁彩妹

摘 要：目前，我國(guó)空分設(shè)備逐漸向大型化及多樣化的方向轉(zhuǎn)變，空分設(shè)備的冷箱內(nèi)部管道和管架日益復(fù)雜化。因此，冷箱內(nèi)管道管架的配置就更加困難，需要我們對(duì)冷箱內(nèi)的管道管架進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，從而保障空分設(shè)備的質(zhì)量及安全性。通過(guò)對(duì)冷箱內(nèi)管道管架優(yōu)化改進(jìn)技術(shù)的闡述，分析并提出了科學(xué)、合理的優(yōu)化改進(jìn)舉措，以期保證冷箱內(nèi)管道管架的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：空分設(shè)備；冷箱；管道管架；優(yōu)化措施

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ116.11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.20.116

文章編號(hào)：2095-6835（2016）20-0116-01

在我國(guó)工業(yè)大發(fā)展的趨勢(shì)下，人們對(duì)空分設(shè)備的需求日益增加，空分設(shè)備的等級(jí)也在不斷提高，這就意味著冷箱內(nèi)管道直徑及管架長(zhǎng)度、數(shù)量的增加。傳統(tǒng)的管道設(shè)計(jì)和管架形式已經(jīng)滿足不了新時(shí)期下空分設(shè)備的要求，優(yōu)化改進(jìn)空分設(shè)備冷箱內(nèi)的管道管架刻不容緩。

1 管道設(shè)計(jì)的優(yōu)化改進(jìn)

在空分設(shè)備冷箱布置過(guò)程中，我們不單單要考慮到冷箱內(nèi)部空間的大小，還需要根據(jù)冷箱內(nèi)管道所占據(jù)的空間準(zhǔn)確設(shè)置好閥門(mén)位置，將冷箱的體積及占地面積控制在最合理的狀態(tài)下。

在傳統(tǒng)空分設(shè)備設(shè)計(jì)中，冷箱布置、閥門(mén)和容器設(shè)計(jì)的位置都不夠合理，往往將主塔和過(guò)冷器放置在冷箱的前方，將調(diào)節(jié)閥放置在冷箱后方，容易造成管道走向從前往后再往前的折返現(xiàn)象。這既浪費(fèi)了冷箱空間，又增大了阻力和設(shè)備能耗，導(dǎo)致不必要的資金投入，空分設(shè)備的安全性得不到保障。而現(xiàn)在的大型或特大型空分設(shè)備中立管線眾多，其冷箱內(nèi)部管道走向異常復(fù)雜，可以在空分設(shè)備施工過(guò)程中體現(xiàn)出來(lái)，管件和管道數(shù)量多會(huì)極大地提高焊接工作量。當(dāng)然，每增加一條焊縫，就會(huì)添加一絲工程質(zhì)量的風(fēng)險(xiǎn)。管架的數(shù)量會(huì)受到管道復(fù)雜走向的影響，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)、計(jì)算和安裝是難以達(dá)到設(shè)備要求的，這對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工和技術(shù)服務(wù)工作來(lái)說(shuō)是極其困難的。其實(shí)，所有的問(wèn)題都?xì)w咎于傳統(tǒng)管道設(shè)計(jì)理念的不科學(xué)。為了方便管架的設(shè)置，所有管道全部都沿冷箱鋼結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行布置，沒(méi)有充分考慮到管道的低溫冷縮補(bǔ)償。

在以往的配管設(shè)計(jì)當(dāng)中，往往只考慮補(bǔ)償是否足夠，而忽視了補(bǔ)償是否過(guò)盛的問(wèn)題，相關(guān)人員太過(guò)于依賴經(jīng)驗(yàn)而不注重實(shí)踐，設(shè)置過(guò)多的管道和管架，造成了資源的浪費(fèi)。這些過(guò)多的管架設(shè)置也大大增加了冷箱內(nèi)的設(shè)計(jì)及安裝的工作量。

近些年，我國(guó)在空分設(shè)備管道設(shè)計(jì)方面積累了相當(dāng)豐富的經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)一定的技術(shù)革新，轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)管道的設(shè)計(jì)理念，采取了管道沿容器塔體鋪設(shè)的新型布置方式，很好地解決了空分設(shè)備運(yùn)行時(shí)低溫環(huán)境下管道隨容器同步收縮和管口應(yīng)力集中的問(wèn)題。管道沿容器塔體鋪設(shè)的這種新型布置方式方法使管道走向更簡(jiǎn)單、順暢，也大大減少了管道的數(shù)量、阻力、冷箱體積的占有率和占地面積，在很大程度上降低了投資成本，最主要的是保障了設(shè)備的安全性；焊縫數(shù)量明顯減少，直接降低了因焊縫缺陷造成泄漏的可能性，管架數(shù)量減少，讓設(shè)備安裝更方便、快捷，應(yīng)力集中現(xiàn)象大幅度減少，極大地提升了冷箱內(nèi)管道的安全性。

2 管道沿容器塔體鋪設(shè)下管架的優(yōu)化

在傳統(tǒng)的塔體管架中，槽鋁是焊接在塔體貼板上的，而不銹鋼和角鋼通過(guò)兩顆螺栓連接在槽鋁上，管道焊接兩個(gè)限位鋁塊支撐在抱箍上。在采用管道沿塔體鋪設(shè)的方式后，管架不用再焊接在冷箱鋼結(jié)構(gòu)上，而是全部焊接在塔體上，隨塔體同步收縮。但是因?yàn)槠浔旧硎菈毫θ萜?，所以現(xiàn)場(chǎng)不允許用火，因此設(shè)備在廠內(nèi)制造時(shí)要求施工者必須根據(jù)管道和容器的標(biāo)準(zhǔn)，提前安裝焊接好容器上的貼板，把控好貼板的位置。

管道沿塔體鋪設(shè)的方式下管架主要分三種類(lèi)型，分別是豎直管道塔體承重支架、豎直管道塔體導(dǎo)向支架、水平管塔體托架，這些塔體支架的形式也在不斷優(yōu)化改進(jìn)。

豎直管道塔體承重支架一般都設(shè)置在從塔器管口引出向下鋪設(shè)的第一個(gè)位置，其主要目標(biāo)就是減小管口承受的應(yīng)力。考慮到豎直管道自身和介質(zhì)的質(zhì)量，我們要保證該支架有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

豎直管道塔體導(dǎo)向支架主要起扶正管道的作用，導(dǎo)向支架的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)與承重支架類(lèi)似，僅僅是在承重支架的基礎(chǔ)上取消了限位塊。但是由于導(dǎo)向支架是固定于容器塔體上的，所以管架和管道是有相對(duì)位移的，又因?yàn)閭鹘y(tǒng)的管架在管道上的貼板都較短，所以容易出現(xiàn)卡死的狀況。

水平管塔體托架在空分設(shè)備管架設(shè)計(jì)中一直都是個(gè)難點(diǎn)，因?yàn)楣艿罆?huì)冷縮位移，所以當(dāng)托架間隙過(guò)大時(shí)，管道就得不到支撐；過(guò)小時(shí)，又起不到保護(hù)管道的作用，把握不準(zhǔn)間隙很容易導(dǎo)致管道破損變形。

3 冷箱管架現(xiàn)場(chǎng)安裝中的注意事項(xiàng)

雖然由于設(shè)計(jì)理念的不斷創(chuàng)新，冷箱內(nèi)管道管架得到了優(yōu)化改進(jìn)。但是在管道管架的現(xiàn)場(chǎng)安裝過(guò)程中，還是會(huì)出現(xiàn)諸多問(wèn)題，需要我們予以重視，保證設(shè)備質(zhì)量安全。

我們?cè)诎惭b冷箱管道管架時(shí)應(yīng)先配管，再做支架。在安裝支架的過(guò)程中，支架在容器塔體位置容易出現(xiàn)誤差，所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)制造時(shí)要堅(jiān)持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，保證準(zhǔn)確度；貼板尺寸不夠會(huì)導(dǎo)致支架斜撐不能焊接到受力點(diǎn)的位置，會(huì)極大地降低管架強(qiáng)度，所以我們要在保證位置準(zhǔn)確的前提下，在設(shè)計(jì)貼板時(shí)可以通過(guò)留下多余空間或設(shè)置多塊小尺寸貼板的方法來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題；管道離容器塔體過(guò)近，容易導(dǎo)致支架靠容器的那側(cè)無(wú)法進(jìn)行焊接工作，極大地提高了施工難度，所以我們要控制好管道與塔壁的間距。

4 結(jié)語(yǔ)

應(yīng)空分設(shè)備規(guī)模不斷增大的要求，對(duì)設(shè)備冷箱內(nèi)的管道管架進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)已經(jīng)成為一項(xiàng)必要的工作，這是提升設(shè)備質(zhì)量和安全性的關(guān)鍵，同時(shí)對(duì)設(shè)備設(shè)計(jì)和施工人員來(lái)說(shuō)也是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。我們?cè)趧?chuàng)新設(shè)計(jì)方式的同時(shí)，也要根據(jù)實(shí)際情況，深入到空分設(shè)備生產(chǎn)、安裝的現(xiàn)場(chǎng)，結(jié)合該設(shè)備的實(shí)際生產(chǎn)能力，優(yōu)化改進(jìn)管道管架設(shè)計(jì)方案。要從選材和安裝的各個(gè)層面出發(fā)，把握住各項(xiàng)細(xì)節(jié)，分析并解決實(shí)際問(wèn)題，為冷箱內(nèi)管道管架的優(yōu)化改進(jìn)提供實(shí)踐上的保障。

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