常减压蒸馏装置减压系统管道设计研究

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1、常减压蒸馏装置减压系统管道设计研宄广丙壮族自治区工业设计院广丙南宁530022摘要：随着科技技术和社会经济的不断进步，化学工业的发展也取得了前所未有的成绩。相比于常压蒸馏工艺，减压蒸馏既可以降低对水蒸气成分的影响、发挥介质作用，乂可以减少热敏物质聚合与分解的危险、改善平衡关系，值得在工厂广泛应用。木文结合了常减压蒸馏装置中减压系统的特点，研宄了设计减压塔顶油气管道、抽真空系统管道以及减压炉出U转油线管道的关键点。关键词：常减压蒸馏装置；减压系统；管道设计引言减压系统是常减压蒸馏装置的核心，该系统以减压塔为主，一旦设计不到位，就会对整

2、个装置的安全和日常生产造成负面影响，甚至会降低全厂的经济收益。因此，研究和分析常减压蒸馏装置中减压系统配管设计应当注意的问题,并釆取正确的配管设计思路具有至关重要的意义。1.减压塔顶油气管道的设计1.1计算管道壁厚减压塔顶油气管道正常工作的必要条件之一就是真空环境。该部分管道的直径较大，其壁厚应当按照外压圆筒的方式进行计算，公式如下：S=D(3P/2.2E)l/3+C公式中的S和D分别代表管道的计算壁厚与管道的测量直径，单位均为毫米；P和E分别代表设计压力与在设计温度条件下，管道材料的弹性模量，单位均为兆帕；C代表管道壁厚附加余量，

3、包括螺纹深度、壁厚负偏差以及腐蚀余量，单位也为毫米。该计算公式有前提条件，即操作温度下材料的屈服极限应当大于圆筒壁内所产生的临界应力。圆筒壁内所产生的临界应力可以用公式表述:σer=Per·D/2S0公式中的σer代表临界hit力，其余与前公式相同。由于在制造安装过程中圆简会产生不圆凹陷，故应当降低圆简壁内所产生的临界应力、限制圆简同一断面上最小直径与最大直径之差小于25毫米，并满足条件：e≤0.005Dg公式中的Dg代表圆简的公称直径。1.2布置管道减压塔顶油气管道在进行布置设计时，应当

4、严格按照以下四项原则。其一，减压塔顶汕气管道通常在靠近冷凝器的一面布置以避免存液、减少压降，且进入冷凝器前应尽量缩短长度。其二，在两级冷凝过程中，减压塔塔顶管道应使冷凝液按级自流，布置冷凝器入口支管及油气总管吋应对称。其三，当减压塔顶汕气管道在负压状态下工作吋，管道不可采用法兰连接，而应直接焊接到减压塔体开U处。苏四，为了防止管道振动、降低减压塔顶油气管道在减压塔管U产生的应力，应当在接近减压塔管口的地方设置称重支架，若管道质量过高。可以视具体情况增设弹簧承重支架。1.抽真空系统管道的设计2.1布置抽空设备抽真空系统管道的减顶汕气冷

5、凝器只有在真空的环境下方可进行。因此，为了顺利排出冷凝水，排出管内的水柱高度应当能够克服管内的流动阻力以及冷凝器内残压与大气压力之间的压差。一般来说，排液管的高度不得小于10米，并且在减压框架的最上层设置一级抽空冷凝器、二级抽空冷凝器以及减顶汕气换热器，其高度也不得小于13米；在减压框架的最下层设置减顶油水分水罐，减顶油水分水罐应尽量处于一级抽空冷凝器、二级抽空冷凝器以及减顶油气换热器的正下方。2.2布置蒸汽抽空器管道抽走减压塔内漏入的空气、裂解气等不凝气是抽真空系统的主要功能，该功能可以保障减压塔顶的真空度达到标准。蒸汽抽空器的两

6、条管道（不凝气入U及出1_1）通常情况下都应当设计的短、直，如果有拐弯需要，最大可以采用45°的弯头，不可使用呈直角的弯头，因为直角弯头会增加管道的阻力和出口管道的振动频率。此外，不可采用直角弯头的还冇减顶油气冷凝器排液管，该管到达减顶汕水分水罐的方式应当由一级抽空冷凝器、二级抽空冷凝器以及减顶汕气换热器直接垂直进入。1.减压炉出口转油线管道的设计3.1转油线管道布置的基本原则由于减压系统具有特殊性，故在布置转汕线管道吋，为了将管系的温降与压降减至最少，还应当遵循下列四项原则。其一，减压转油线高速段的应当尽量避免弯道，如果无

7、法避免弯道，则弯道处应采用3〜6DN大曲率半径的弯管。其二，减压转汕线主管段路径应当尽可能短，如果主管道越长，则表明管道的热膨胀量越大，介质流动的压降也越大，但与此同吋，为了保证冇充足的吋间能让主管段中液体和气体进行初步分离，主管段又不能无限制地短，缩短低速管段需要在规范防火的标准范围内。其三，对称布置低速段吋，主管段与低速段相连处应采用Y型三通结构形式，避免采用主管段末端对称开孔与低速段焊接连接，以防止涡流的产生。艽四，当减压炉出口被分为四路吋，高速段与低速段应当采用二合一或四合二布置，而当减压炉出口被分为二路吋，高速段与低速段应

8、当采用二合一布置。3.2转油线管道的防腐措施原汕中的环烷酸和硫化物等腐蚀介质容易造成减压转汕线的腐蚀，换句话说，减压转油线的腐蚀与原油的操作条件及其性质冇着密不可分的关系。因此，在进行减压转汕线的选材时，应当着重分析原油的操作条件、性