常減壓蒸餾裝置減壓系統(tǒng)管道設(shè)計(jì)研究

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1、常減壓蒸餾裝置減壓系統(tǒng)管道設(shè)計(jì)研宄廣丙壯族自治區(qū)工業(yè)設(shè)計(jì)院廣丙南寧530022摘要：隨著科技技術(shù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，化學(xué)工業(yè)的發(fā)展也取得了前所未有的成績。相比于常壓蒸餾工藝，減壓蒸餾既可以降低對(duì)水蒸氣成分的影響、發(fā)揮介質(zhì)作用，乂可以減少熱敏物質(zhì)聚合與分解的危險(xiǎn)、改善平衡關(guān)系，值得在工廠廣泛應(yīng)用。木文結(jié)合了常減壓蒸餾裝置中減壓系統(tǒng)的特點(diǎn)，研宄了設(shè)計(jì)減壓塔頂油氣管道、抽真空系統(tǒng)管道以及減壓爐出U轉(zhuǎn)油線管道的關(guān)鍵點(diǎn)。關(guān)鍵詞：常減壓蒸餾裝置；減壓系統(tǒng)；管道設(shè)計(jì)引言減壓系統(tǒng)是常減壓蒸餾裝置的核心，該系統(tǒng)以減壓塔為主，一旦設(shè)計(jì)不到位，就會(huì)對(duì)整

2、個(gè)裝置的安全和日常生產(chǎn)造成負(fù)面影響，甚至?xí)档腿珡S的經(jīng)濟(jì)收益。因此，研究和分析常減壓蒸餾裝置中減壓系統(tǒng)配管設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)注意的問題,并釆取正確的配管設(shè)計(jì)思路具有至關(guān)重要的意義。1.減壓塔頂油氣管道的設(shè)計(jì)1.1計(jì)算管道壁厚減壓塔頂油氣管道正常工作的必要條件之一就是真空環(huán)境。該部分管道的直徑較大，其壁厚應(yīng)當(dāng)按照外壓圓筒的方式進(jìn)行計(jì)算，公式如下：S=D(3P/2.2E)l/3+C公式中的S和D分別代表管道的計(jì)算壁厚與管道的測量直徑，單位均為毫米；P和E分別代表設(shè)計(jì)壓力與在設(shè)計(jì)溫度條件下，管道材料的彈性模量，單位均為兆帕；C代表管道壁厚附加余量，

3、包括螺紋深度、壁厚負(fù)偏差以及腐蝕余量，單位也為毫米。該計(jì)算公式有前提條件，即操作溫度下材料的屈服極限應(yīng)當(dāng)大于圓筒壁內(nèi)所產(chǎn)生的臨界應(yīng)力。圓筒壁內(nèi)所產(chǎn)生的臨界應(yīng)力可以用公式表述:σer=Per·D/2S0公式中的σer代表臨界hit力，其余與前公式相同。由于在制造安裝過程中圓簡會(huì)產(chǎn)生不圓凹陷，故應(yīng)當(dāng)降低圓簡壁內(nèi)所產(chǎn)生的臨界應(yīng)力、限制圓簡同一斷面上最小直徑與最大直徑之差小于25毫米，并滿足條件：e≤0.005Dg公式中的Dg代表圓簡的公稱直徑。1.2布置管道減壓塔頂油氣管道在進(jìn)行布置設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)

4、嚴(yán)格按照以下四項(xiàng)原則。其一，減壓塔頂汕氣管道通常在靠近冷凝器的一面布置以避免存液、減少壓降，且進(jìn)入冷凝器前應(yīng)盡量縮短長度。其二，在兩級(jí)冷凝過程中，減壓塔塔頂管道應(yīng)使冷凝液按級(jí)自流，布置冷凝器入口支管及油氣總管吋應(yīng)對(duì)稱。其三，當(dāng)減壓塔頂汕氣管道在負(fù)壓狀態(tài)下工作吋，管道不可采用法蘭連接，而應(yīng)直接焊接到減壓塔體開U處。蘇四，為了防止管道振動(dòng)、降低減壓塔頂油氣管道在減壓塔管U產(chǎn)生的應(yīng)力，應(yīng)當(dāng)在接近減壓塔管口的地方設(shè)置稱重支架，若管道質(zhì)量過高?？梢砸暰唧w情況增設(shè)彈簧承重支架。1.抽真空系統(tǒng)管道的設(shè)計(jì)2.1布置抽空設(shè)備抽真空系統(tǒng)管道的減頂汕氣冷

5、凝器只有在真空的環(huán)境下方可進(jìn)行。因此，為了順利排出冷凝水，排出管內(nèi)的水柱高度應(yīng)當(dāng)能夠克服管內(nèi)的流動(dòng)阻力以及冷凝器內(nèi)殘壓與大氣壓力之間的壓差。一般來說，排液管的高度不得小于10米，并且在減壓框架的最上層設(shè)置一級(jí)抽空冷凝器、二級(jí)抽空冷凝器以及減頂汕氣換熱器，其高度也不得小于13米；在減壓框架的最下層設(shè)置減頂油水分水罐，減頂油水分水罐應(yīng)盡量處于一級(jí)抽空冷凝器、二級(jí)抽空冷凝器以及減頂油氣換熱器的正下方。2.2布置蒸汽抽空器管道抽走減壓塔內(nèi)漏入的空氣、裂解氣等不凝氣是抽真空系統(tǒng)的主要功能，該功能可以保障減壓塔頂?shù)恼婵斩冗_(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。蒸汽抽空器的兩

6、條管道（不凝氣入U(xiǎn)及出1_1）通常情況下都應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)的短、直，如果有拐彎需要，最大可以采用45°的彎頭，不可使用呈直角的彎頭，因?yàn)橹苯菑濐^會(huì)增加管道的阻力和出口管道的振動(dòng)頻率。此外，不可采用直角彎頭的還冇減頂油氣冷凝器排液管，該管到達(dá)減頂汕水分水罐的方式應(yīng)當(dāng)由一級(jí)抽空冷凝器、二級(jí)抽空冷凝器以及減頂汕氣換熱器直接垂直進(jìn)入。1.減壓爐出口轉(zhuǎn)油線管道的設(shè)計(jì)3.1轉(zhuǎn)油線管道布置的基本原則由于減壓系統(tǒng)具有特殊性，故在布置轉(zhuǎn)汕線管道吋，為了將管系的溫降與壓降減至最少，還應(yīng)當(dāng)遵循下列四項(xiàng)原則。其一，減壓轉(zhuǎn)油線高速段的應(yīng)當(dāng)盡量避免彎道，如果無

7、法避免彎道，則彎道處應(yīng)采用3?6DN大曲率半徑的彎管。其二，減壓轉(zhuǎn)汕線主管段路徑應(yīng)當(dāng)盡可能短，如果主管道越長，則表明管道的熱膨脹量越大，介質(zhì)流動(dòng)的壓降也越大，但與此同吋，為了保證冇充足的吋間能讓主管段中液體和氣體進(jìn)行初步分離，主管段又不能無限制地短，縮短低速管段需要在規(guī)范防火的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。其三，對(duì)稱布置低速段吋，主管段與低速段相連處應(yīng)采用Y型三通結(jié)構(gòu)形式，避免采用主管段末端對(duì)稱開孔與低速段焊接連接，以防止渦流的產(chǎn)生。艽四，當(dāng)減壓爐出口被分為四路吋，高速段與低速段應(yīng)當(dāng)采用二合一或四合二布置，而當(dāng)減壓爐出口被分為二路吋，高速段與低速段應(yīng)

8、當(dāng)采用二合一布置。3.2轉(zhuǎn)油線管道的防腐措施原汕中的環(huán)烷酸和硫化物等腐蝕介質(zhì)容易造成減壓轉(zhuǎn)汕線的腐蝕，換句話說，減壓轉(zhuǎn)油線的腐蝕與原油的操作條件及其性質(zhì)冇著密不可分的關(guān)系。因此，在進(jìn)行減壓轉(zhuǎn)汕線的選材時(shí)，應(yīng)當(dāng)著重分析原油的操作條件、性