浅议塔管道布置设计要点

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1、浅议塔管道布置设计要点　　摘要:塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一，其物料管线复杂，管道安装高度高，都会给设计者配管时带来很多困难。本文就塔顶部管线，塔侧管线及塔底管线的管道设计要点进行详细阐述,希望对设计工作提供帮助。关键词：塔顶；塔侧；塔底；配管；柔性；支架中图分类号：TU81文献标识码：A文章编号：前言塔设备是化工生产过程中可使气液或液液两相之间进行紧密接触，达到相际传质及传热目的的设备。塔设备的分类方法很多。按操作压力分为加压塔、常压塔和减压塔；按塔的结构可分为板式塔和填料塔；按单元操作可以分为：精馏塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔、反应塔、再生塔、干燥塔等。塔

2、设备属于容器的一种，但由于其高度较高，管线较多，给配管增加许多难度，因此要格外引起重视。下面将着重就塔的管道布置及其管道支架的设计进行详细阐述。塔的管道布置设计一般原则7塔的管道一般分为塔顶管道、塔体侧面管道、和塔底管道。塔顶管道包括塔顶油气、安全阀进出口、油气放空管道；塔体侧面管道包括回流、进料、侧线抽出、汽提蒸汽、重沸器入口和返回管道；塔底管道包括塔底抽出和排液管道。上述管道都与塔体上的开口相连接，且一般都是沿塔体敷设的。沿塔管道的布置设计大致应注意以下几个方面：应满足工艺管道和仪表流程图的要求；管道布置应从塔顶到塔底自上而下进行规划，并且首先要考虑塔顶和大直径的管

3、道的位置和自流管道的走向，在布置压力管道和一般管道，最后考虑塔底和小直径管道；应考虑方便操作和安全的要求；每一条管道按照它的起止点都应尽可能的短，但必须满足管道柔性的要求；每一条管道应尽量沿塔体布置，可每一根管道分别布置，也可成组布置，但是后者如果管道的集中荷载较大，应取得设备设计人员的同意。还可以沿管道侧的塔外壁呈同心圆布置，或与塔外壁呈切线布置。图2塔外周管线布置示意图塔外周同心圆塔外周切线2.1塔顶管道布置塔顶管线有：塔顶气相管线，安全阀管线，放空管线等。本文着重介绍塔顶气相管线，安全阀管线的设计。塔顶气相管线7塔顶气相管线又称塔顶馏出线，它是塔顶至换热器或冷凝冷

4、却器之间的管线。管内的介质一般为气相，管径较大。它是首先需要布置的管线，应注意以下几点：塔顶气相管线一般为大尺寸应沿塔向下布置，且不要离塔壁太远，以便于做支撑。塔顶气相管线与其相接设备之间的配管应尽可能短，按“步步低”的要求，不要出现袋形，且要有一定的柔性。由于塔及管之间的温差所造成的膨胀影响很大，所以设计时应做挠性分析。塔顶气相管线若同时分配至两个冷凝器时，必须对称布置管线。当采用热旁路控制塔顶压力时，热旁路应保温，尽量短。热旁路调节阀应布置在回流罐上部，其管线不得出现袋形，以免出现积液。减压蒸馏装置的减压塔塔顶气相管线直接与塔体开口焊接而不用法兰连接，以减少泄漏。2

5、.1.2安全阀管线开放系统安全阀一般要安装在塔顶部平台上，以便设支撑。7排放至大气为无毒气体时，安全阀的排放管末端高度应高出以排放口为圆心7.5m半径范围内的最高平台2.5m以上。对排放有毒或可燃、易爆、有腐蚀性的介质，连续排放时排放口要比以其为圆心20m半径范围内所有的平台高出3.5m以上；间歇排放时排放口要比以其为圆心10m半径范围内所有的平台高出3.5m以上。排出管低点挖￠6或￠9的泪孔。封闭系统排放到火炬系统的安全阀，应高于火炬总管。配管时要注意从塔顶出口到安全阀入口间管段阻力降要小于安全阀定压值的3%；安全阀出口到火炬总管之间的管段其阻力降不大于安全阀定压值的

6、10%。安全阀出口配管以0.5~1%坡向火炬总管，并以45°角顺流从顶部连接。连接点按配管材料规定补强。2.2塔侧管道布置2.2.1回流管线和液体进料管线这两条管道的温度都比塔内温度低些。管道沿塔壁垂直布置都比较长，应考虑温度差产生的应力。一般将塔下部的管管布置成“L”型，利用其水平段吸收立管热膨胀产生的位移。进料管如果分几个支管分别送到几块塔板上，切断阀应直接与塔的管口连接，并考虑柔性连接。图2.2-1多条进料线配置示意图正确不正确72.2.2分馏塔侧线到汽提塔的管线上如有调节阀，其安装位置应靠近汽提塔，以保证调节阀前有一段液柱，液柱的高度应满足工艺专业提出的要求。图

7、2.2-2分馏塔和汽提塔之间调节阀管线的布置正确不正确2.2.3再沸器的配管：从塔到再沸器和由再沸器返回塔的管道温度较高、管径大、流速高，配管时要考虑热应力问题，同时又要按工艺要求的阻力降配管。在热应力允许范围内配管形状尽量简单，管长尽量短，平滑。2.3塔底配管：由于塔釜操作温度一般较高，因此在设计塔底管道时，其柔性应满足有关标准或规范的要求。塔底抽出管道和泵相连时，管道既应短而少拐弯，又需有足够的柔性以减少泵口的受力。塔底抽出线应引至塔裙或底座外，塔裙内严禁设置法兰或仪表接头等部件。塔底到塔底泵的抽出管道在水平管段上不得有袋形管，应是“