论文部分内容阅读
[摘 要]本文结合相关设计规范和具体案例,分别讨论了在化工管道布置设计中的盲板、疏水阀、调节阀、安全阀、液位计、过滤器、梯子的布置设计考虑不足,对生产实际产生的影响。
[关键词]化工 管道 布置 设计 不足
中图分类号:TQ055.81 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)03-0031-01
随着现代化生产的快速发展,管道布置设计作为一个独立的专业,在许多部门,尤其是在石油、化工领域,已经得到越来越广泛的关注。这主要归因于管道布置设计在整个石油、化工建设及生产中占有的重要地位。优秀的管道布置设计将有益于企业的长远发展,而考虑欠妥的管道布置设计将为企业的建设及日后生产埋下重要隐患。
1 界区阀盲板的布置
設计规范中要求:“当串料可能引起爆炸、着火等安全事故或重要产品质量事故的时候,为了防止阀门内漏,要在界区阀处设置盲板。”
某项目的一根DN200可燃液体管道界区阀设计之初没有设置盲板,现场检修时发现因没有盲板而无法对管路进行隔断作业。想临时增加盲板,却因管道管径太大难以弯曲,且界区进出口的管架都是固定架也滑动不了,给现场检修作业带来了很大的麻烦。后来经了解,才知道是年轻设计人员现场意识不强,认为现场检修时自己加上就行。
所以设计人员在做管道布置设计时,还是要按照规范的要求,该设置盲板的地方要表示清楚,别嫌麻烦。
2 疏水阀的管道布置
疏水阀前要设置切断阀和排污阀,排污阀设在凝结水入口管的最低点,除了工艺有特殊要求外,一般不设旁路。
某厂有一常压蒸汽冷凝液槽,用来接收自疏水阀来的冷凝水(80 摄氏度左右)。蒸汽冷凝液槽整天咕嘟咕嘟开锅,不停沸腾,从上面放空管喷蒸汽,一侧地面常年是湿的,现场人员很长一段时间内找不到原因。后来在设计人员的帮助下,最终将问题定在疏水阀的旁路上,现场拆开疏水旁路阀门的后法兰,发现阀门内漏很严重。
疏水阀正常工作的时候旁路阀门是关闭的,当这个旁路阀门内漏的时候就会有很多蒸汽进入到冷凝液系统,不仅浪费能源,而且如果是密闭系统,还会使系统背压升高,形成事故隐患。
3 调节阀的管道布置
“调节阀的切断阀宜用闸阀,旁路阀宜选用截止阀,当旁路阀公称直径大于150mm时,可选用闸阀。两个切断阀与调节阀不宜布置成直线。”
调节阀的管道布置设计从日常操作角度来看一般不会有太大问题,但个别考虑欠妥的设计还是会给日后的检修带来麻烦。例如规范要求的两个切断阀与调节阀不宜布置成直线。
当两个切断阀与调节阀布置成直线,在直管段上进行检修时,管线热胀冷缩的作用力会集中反应在操作的法兰端,造成调节阀抽不出来或者回装时法兰相距很近(可达几十毫米)。同时一些凹凸面或榫槽面的法兰要求管道有一定的操作空间,在直线上定位两片法兰会很费力,而连上一个弯头后两片法兰不在一条直线上会方便很多。但如果阀组所在的管段较短,附近有拐弯缓冲应力(有能起缓冲弯的管段),且使用平面法兰连接,阀组布置成直线也不会带来太大的问题。
4 安全阀的布置
安全阀设置的场合在规范中介绍了很多,设计人员一般在做设计的时候也不能每个地方都拿规范对照一下,笔者总结了一下主要分为以下两种情况:第一种是设在设备上的。有球罐、单独的带压容器和特殊的反应器类的设备。第二种是设在管道上的,加热炉、透平机、容积泵、压缩机类设备出口管道和管段(两切断阀之间)上有加热器的或物料热膨胀的。除了以上两种主要的情况外,但是还有一种情况比较特殊,也是设计人员经常忽略的,需要单独考虑,就是扬程比较高的离心泵入口管道。因为扬程比较高的泵的出口管道压差比较大。当泵出口管道上的止回阀失灵时,物料就会回流到泵入口管道,对管道产生很大的压强,严重时会爆管。这种情况在塔冲洗水管线上和塔顶补水管线上会经常出现。
在某厂的大炼油项目就曾出现过上述问题,自102mm的塔顶下来的一般液体,泵出口止回阀没有反应,高速液体直接把泵进口管道的弯头冲裂了。
5 液位计的布置
液位计等直接显示或者控制的仪表尽可能不要跟随设备穿楼板,这点平时很容易犯错误,最典型的就是玻璃管液位计或者磁翻板液位计。现场操作人员看液位的时候过去一看。一楼的液位指示满了,再上到二楼去看,二楼却没有液位指示,走到近前看,才发现液位指示正好卡在楼板上。
6 管道过滤器的布置
“在泵吸入口前安装过滤器时,泵基础高度应满足过滤器滤芯的检修要求。”
笔者在现场看到T型或Y型过滤器有倾斜60度安装的,这都是设计时没有考虑到过滤器的检修要求,施工中想出的折中办法。
7 泵的布置
《石油化工企业设计防火规范》要求:“液化烃泵、可燃液体泵宜露天或半露天布置。”但在实际操作中,要考虑到当地的特殊气候,如寒冷或风沙地区。风沙不用说,寒冷地区笔者解释一下。虽然说现在的泵在零下45摄氏度左右工作一点问题都没有,但考虑一下在新疆现场零下45度左右的天气里,如果泵放在室外,别说去维修,就连盘泵都拿不出手来,所以该放在室内还得放在室内。
8 梯子的布置
梯子和平台的对接一般是最容易出错的地方。有基础的梯子一般问题不大,就是没有基础的梯子容易出误会。当这个罐子需要梯子的时候,工艺专业会把条件提给设备专业。因为有的梯子不需要基础的,梯子末端就直接生根在罐子上,设备专业一般就直接设计了,不需要与结构专业沟通,结果设备运到现场落在基础上之后,发现梯子跟平台之间还有一段距离,对于日后安全生产是一个潜在的隐患。
9 公用工程变径
实际配管容易出现在非变不可时再添加异径管,尤其在输送公用物料表现最为突出,本来使用小管径的管子就可以满足的,往往采用了大管子来输送较长的距离,临近入口时再变径,这对业主来说多增加了一笔开支,也会影响我们的盈利。
10 衬里管特殊异径三通
衬里大管子上开孔接支管制作特殊异径三通,则支管长宜在120-150之间,不得超过150,因为越长越难做。如主管250 支管50的特殊异径三通,由于250的管子外径273,所以273/2+(120-150)=256.5-286.5,所以可选280作为支管长度(从主管中心算起)。
11 排液管
排液管或其他排放液体的管线,如需要改变方向,一般在向下改变方向时我们都采用了90度弯头,实际上使用45度弯头更容易达到使物料排放干净的目的,即把两根垂直管线之间的水平管线部分改为具有45度管线。因此建议此处多用45度弯头。
12 结束语
笔者在这里只是结合几个具体案例浅谈了化工管道布置设计中常见的几点不足,在有条件的情况下,多与现场生产人员交流、探讨,听取现场人员的操作反馈,完善自己的设计。同时本文能起个抛砖引玉的作用,使同行们积极参与到认真总结设计中易出现的问题这项利国利民的活动中来。
参考文献
[1] 宋苛苛,压力管道设计及工程实例.第二版[M]北京:化学工业出版社,2012.
[2] 张德姜,王怀义,丘平.石油化工装置工艺管道安装设计手册.第一篇,设计与计算.第五版[M]。北京:中国石化出版社,2013
[3]中国石油化工集团公司.GB50160-2008.石油化工企业设计防火规范.[M]北京:中国计划出版社,2009.
[关键词]化工 管道 布置 设计 不足
中图分类号:TQ055.81 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)03-0031-01
随着现代化生产的快速发展,管道布置设计作为一个独立的专业,在许多部门,尤其是在石油、化工领域,已经得到越来越广泛的关注。这主要归因于管道布置设计在整个石油、化工建设及生产中占有的重要地位。优秀的管道布置设计将有益于企业的长远发展,而考虑欠妥的管道布置设计将为企业的建设及日后生产埋下重要隐患。
1 界区阀盲板的布置
設计规范中要求:“当串料可能引起爆炸、着火等安全事故或重要产品质量事故的时候,为了防止阀门内漏,要在界区阀处设置盲板。”
某项目的一根DN200可燃液体管道界区阀设计之初没有设置盲板,现场检修时发现因没有盲板而无法对管路进行隔断作业。想临时增加盲板,却因管道管径太大难以弯曲,且界区进出口的管架都是固定架也滑动不了,给现场检修作业带来了很大的麻烦。后来经了解,才知道是年轻设计人员现场意识不强,认为现场检修时自己加上就行。
所以设计人员在做管道布置设计时,还是要按照规范的要求,该设置盲板的地方要表示清楚,别嫌麻烦。
2 疏水阀的管道布置
疏水阀前要设置切断阀和排污阀,排污阀设在凝结水入口管的最低点,除了工艺有特殊要求外,一般不设旁路。
某厂有一常压蒸汽冷凝液槽,用来接收自疏水阀来的冷凝水(80 摄氏度左右)。蒸汽冷凝液槽整天咕嘟咕嘟开锅,不停沸腾,从上面放空管喷蒸汽,一侧地面常年是湿的,现场人员很长一段时间内找不到原因。后来在设计人员的帮助下,最终将问题定在疏水阀的旁路上,现场拆开疏水旁路阀门的后法兰,发现阀门内漏很严重。
疏水阀正常工作的时候旁路阀门是关闭的,当这个旁路阀门内漏的时候就会有很多蒸汽进入到冷凝液系统,不仅浪费能源,而且如果是密闭系统,还会使系统背压升高,形成事故隐患。
3 调节阀的管道布置
“调节阀的切断阀宜用闸阀,旁路阀宜选用截止阀,当旁路阀公称直径大于150mm时,可选用闸阀。两个切断阀与调节阀不宜布置成直线。”
调节阀的管道布置设计从日常操作角度来看一般不会有太大问题,但个别考虑欠妥的设计还是会给日后的检修带来麻烦。例如规范要求的两个切断阀与调节阀不宜布置成直线。
当两个切断阀与调节阀布置成直线,在直管段上进行检修时,管线热胀冷缩的作用力会集中反应在操作的法兰端,造成调节阀抽不出来或者回装时法兰相距很近(可达几十毫米)。同时一些凹凸面或榫槽面的法兰要求管道有一定的操作空间,在直线上定位两片法兰会很费力,而连上一个弯头后两片法兰不在一条直线上会方便很多。但如果阀组所在的管段较短,附近有拐弯缓冲应力(有能起缓冲弯的管段),且使用平面法兰连接,阀组布置成直线也不会带来太大的问题。
4 安全阀的布置
安全阀设置的场合在规范中介绍了很多,设计人员一般在做设计的时候也不能每个地方都拿规范对照一下,笔者总结了一下主要分为以下两种情况:第一种是设在设备上的。有球罐、单独的带压容器和特殊的反应器类的设备。第二种是设在管道上的,加热炉、透平机、容积泵、压缩机类设备出口管道和管段(两切断阀之间)上有加热器的或物料热膨胀的。除了以上两种主要的情况外,但是还有一种情况比较特殊,也是设计人员经常忽略的,需要单独考虑,就是扬程比较高的离心泵入口管道。因为扬程比较高的泵的出口管道压差比较大。当泵出口管道上的止回阀失灵时,物料就会回流到泵入口管道,对管道产生很大的压强,严重时会爆管。这种情况在塔冲洗水管线上和塔顶补水管线上会经常出现。
在某厂的大炼油项目就曾出现过上述问题,自102mm的塔顶下来的一般液体,泵出口止回阀没有反应,高速液体直接把泵进口管道的弯头冲裂了。
5 液位计的布置
液位计等直接显示或者控制的仪表尽可能不要跟随设备穿楼板,这点平时很容易犯错误,最典型的就是玻璃管液位计或者磁翻板液位计。现场操作人员看液位的时候过去一看。一楼的液位指示满了,再上到二楼去看,二楼却没有液位指示,走到近前看,才发现液位指示正好卡在楼板上。
6 管道过滤器的布置
“在泵吸入口前安装过滤器时,泵基础高度应满足过滤器滤芯的检修要求。”
笔者在现场看到T型或Y型过滤器有倾斜60度安装的,这都是设计时没有考虑到过滤器的检修要求,施工中想出的折中办法。
7 泵的布置
《石油化工企业设计防火规范》要求:“液化烃泵、可燃液体泵宜露天或半露天布置。”但在实际操作中,要考虑到当地的特殊气候,如寒冷或风沙地区。风沙不用说,寒冷地区笔者解释一下。虽然说现在的泵在零下45摄氏度左右工作一点问题都没有,但考虑一下在新疆现场零下45度左右的天气里,如果泵放在室外,别说去维修,就连盘泵都拿不出手来,所以该放在室内还得放在室内。
8 梯子的布置
梯子和平台的对接一般是最容易出错的地方。有基础的梯子一般问题不大,就是没有基础的梯子容易出误会。当这个罐子需要梯子的时候,工艺专业会把条件提给设备专业。因为有的梯子不需要基础的,梯子末端就直接生根在罐子上,设备专业一般就直接设计了,不需要与结构专业沟通,结果设备运到现场落在基础上之后,发现梯子跟平台之间还有一段距离,对于日后安全生产是一个潜在的隐患。
9 公用工程变径
实际配管容易出现在非变不可时再添加异径管,尤其在输送公用物料表现最为突出,本来使用小管径的管子就可以满足的,往往采用了大管子来输送较长的距离,临近入口时再变径,这对业主来说多增加了一笔开支,也会影响我们的盈利。
10 衬里管特殊异径三通
衬里大管子上开孔接支管制作特殊异径三通,则支管长宜在120-150之间,不得超过150,因为越长越难做。如主管250 支管50的特殊异径三通,由于250的管子外径273,所以273/2+(120-150)=256.5-286.5,所以可选280作为支管长度(从主管中心算起)。
11 排液管
排液管或其他排放液体的管线,如需要改变方向,一般在向下改变方向时我们都采用了90度弯头,实际上使用45度弯头更容易达到使物料排放干净的目的,即把两根垂直管线之间的水平管线部分改为具有45度管线。因此建议此处多用45度弯头。
12 结束语
笔者在这里只是结合几个具体案例浅谈了化工管道布置设计中常见的几点不足,在有条件的情况下,多与现场生产人员交流、探讨,听取现场人员的操作反馈,完善自己的设计。同时本文能起个抛砖引玉的作用,使同行们积极参与到认真总结设计中易出现的问题这项利国利民的活动中来。
参考文献
[1] 宋苛苛,压力管道设计及工程实例.第二版[M]北京:化学工业出版社,2012.
[2] 张德姜,王怀义,丘平.石油化工装置工艺管道安装设计手册.第一篇,设计与计算.第五版[M]。北京:中国石化出版社,2013
[3]中国石油化工集团公司.GB50160-2008.石油化工企业设计防火规范.[M]北京:中国计划出版社,2009.