石油化工工藝裝置蒸汽管道配管設計研究

孫祥鑫

摘要：伴隨我國科學技術水平的不斷提升，石油化工業(yè)的新技術也在不斷增多，石油化工產業(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，對石油化工產品質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計進行分析，以期對相關人員有所裨益。

關鍵詞：石油化工；蒸汽管道；配管設計；工藝裝置

引言

伴隨我國經濟水平的不斷提高，我國石油化工產業(yè)取得了很大成就。在整個化工產業(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)揮著至關重要的作用。蒸汽管道主要包括蒸汽管道和蒸汽凝結水管道兩種，通過對蒸汽管道中配管的合理設計，能夠提升蒸汽管道的經濟性。安全性、環(huán)保性、節(jié)能性，對整個石油化工產業(yè)的發(fā)展具有非常重要的意義。

1蒸汽管道配管的設計要點

1.1管廊中的蒸汽管道設計要點

首先，П型補償器在蒸汽管道中的位置需通過精細分析計算后，正確進行設計與布局。例如，4MPa高壓蒸汽管道中的補償器相互間的間距為75m，1.6MPa中等壓力蒸汽管道中的補償器相互間的間距為100m，而13MPa的超高壓蒸汽管道中的補償器相互間的間距則為50m；其次，蒸汽管道最好設置在管廊上層，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置在0.5m以上；最后，將電氣設備和儀表線路設置在蒸汽管道的上層或同層，確保生產的正常運轉。

1.2蒸汽管道排液裝置的設計要點

蒸汽管道排液裝置的設計是化工裝置蒸汽管道配管設計中的重要環(huán)節(jié)，在排液設施設計中，首先要根據蒸汽管道的不同點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行排液；在蒸汽分管道下端、調節(jié)閥與蒸汽管道減壓閥前端采用自動閥門阻氣排液。其次，根據蒸汽管道所受蒸汽壓力不同，對不同壓力蒸汽出現的凝液進行回收。對中壓蒸汽與高壓蒸汽造成的凝液，在管道的最底端需設置輸水設施。為了降低蒸汽造成的凝液，在管道的最低處設置輸水設施。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的進行。

2石油化工裝置中蒸汽管道配管的具體設計

2.1蒸汽管道中的配管裝置

在蒸汽管道進行設計時，為了確保其安裝工作達到國家相關的施工標準，作為設計單位，應該詳細說明配管裝置，尤其是應用的范圍。在實際設計之前，應該全面的查看施工現場周圍環(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)境也達到相應的操作標準。一般情況下，石油化工裝置蒸汽管道均為20號鋼材質。蒸汽管道中的配管裝置根據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，在設計的時候，根據其特點不同，設置在不同位置，從而確保管道配置操作的有效性、便捷性。在管道設計的過程中，由于管道內部的溫度會高出外界溫度很多，所以，可以通過小型補償設備，消耗掉管道內部的膨脹性能。為確保小型補償設備的吸收效果，在設置小型補償設備時，要準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轉狀態(tài)，防止出現不必要的安全事故。此外，對排液體進行回收時，對于設備之間的，其水平方向的管道應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蒸汽支管的設計

在對蒸汽支管設計研究之前，應首先檢查散熱器狀態(tài)，指導蒸汽支管尺寸的選取，根據實際管道運行和爐片使用需求，選擇合理的散熱器安裝方式，同時，還要對支管安裝坡度進行設計，使其與散熱器連接牢固可靠。

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

2.3蒸汽凝液管的設計

化工工藝裝置蒸汽凝液管道的設計位置，一般與蒸汽管道是同層設計的。在蒸汽凝液管道上設計安裝“П”形補償器時，盡量將“П”形補償器立管設計成水平方向如圖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致的輸送安全隱患；也可以將“П”形補償器立管設計成傾斜方向，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的凝液總管，蒸汽管道所連接的疏水閥應用法蘭進行連接，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，應順著輸送介質流向，斜接入45°方向的凝液回收管；正回閥設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施設計

化工裝置在運行時，蒸汽管道由于溫度過高，在一定情況下可以產生很多凝液。因此，在管廊中的低點位置應設置排液裝置。在13MPa高壓蒸汽管道之中，由于高溫作用，會造成暖管中產生大量凝液，可利用在管道低點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，應根據排液的設施來分析，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，應該對根部閥進行有效的控制，保證排液設計的科學性。第二，拉近排液設備和根部閥之間的距離，防止液體外泄。當蒸汽管道位于低級壓力時，因為自身的特殊性，在正常的運輸過程中，不可能排液。如果蒸汽管道設置在低壓位置時，對裝置進行輸送的過程中，則不會出現排液的問題。

結束語

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

參考文獻：

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