塔系配管設計課件

1、 塔的配管規(guī)定塔的配管規(guī)定上海蒙福隴化學工程有限公司設計中心上海蒙福隴化學工程有限公司設計中心一一. .塔的配管塔的配管1. 1. 塔的管口方位塔的管口方位2. 2. 塔上主要管道的安裝塔上主要管道的安裝 3. 3. 塔的爬梯、平臺塔的爬梯、平臺4. 4. 附塔管道的支架附塔管道的支架5. 5. 塔的設備基礎塔的設備基礎 二二. .塔的配管設計中經常遇到的問題塔的配管設計中經常遇到的問題2022-3-22一、塔的配管 塔是一個帶有塔板或者/和填料等內件的立式容器，工藝介質在塔體內進行熱和質的交換實現蒸餾或吸收兩種分離操作。其結構形式基本上可以分為板式塔和填料塔兩大類。 塔的管道一般可分為塔頂管

2、道、塔體側面管道和塔底管道。 塔頂管道可包括塔頂氣相管線、安全閥進出口管道、氣相放空管道等。 塔體側面管道可包括回流管道、進料管道、側線抽出管道、汽提蒸汽入口管道、塔至再沸器入口和再沸器返回塔的管道等。 塔底管道包括塔底抽出管道和塔底排液管道等。 上述管道都與塔體上的開口相連接，這些管線一般又都是沿塔體的周圍上下來布置。2022-3-221.塔的管口方位1.1.1.1. 通?？蓪⑺闹艽笾路譃椴僮骱蜋z修所需的操作區(qū)和配管所需的配管區(qū)（一般靠近管廊或框架）2022-3-22 操作區(qū)原則上是為操作、維修設置的，包括梯子、平臺、人孔、安全閥及其它閥門、儀表和吊柱等。 配管區(qū)是作為連接管廊、框架、冷換

3、設備和泵等管道的區(qū)域。 塔設備的管口與其它設備管口相比，特點是要根據工藝要求安排好管口和設備內件的關系。管口布置的好壞對管道布置的優(yōu)劣、操作的方便、檢修的難易、是否經濟、整齊美觀等有很大的影響。 確定管口方位的原則是：首先決定人孔方位，然后確定奇數塔板或偶數塔板降液管的位置與塔板的關系（一般以奇數板為基準）。確定塔板位置后，可從塔頂依次向下確定各管口的方位。2022-3-221.2.1.2.人孔人孔 人孔是為檢修和安裝塔內件而設置的，人孔布置原則如下： a.人孔應布置在操作區(qū)內進出塔比較方便、安全、合理、方便于塔盤等內部構件的安裝和拆卸。人孔要躲開管口和管線，并且在吊柱工作范圍內。 b.每個人

4、孔都有操作平臺，當一個塔有幾個人孔時，上、下人孔應在一條直線位置上。易于吊柱操作且比較美觀，但對于小直徑的塔且人孔較多，如安裝在同一方位存在困難，應將相鄰人孔布置在對稱的方位上。 c.人孔方位不得開在降液管或受液槽區(qū)域內。2022-3-22 當塔設置手孔時，其確定原則與人孔類似2022-3-221.3.1.3.工藝管口工藝管口 a.塔頂管口 塔頂氣相管口一般設在塔頂中間，直徑小的也可從塔側面接出，其管口方位要與其它附塔管道布置綜合考慮，但由于塔頂氣相管道溫度較高，管徑較大，是附塔管道布置中優(yōu)先要考慮的。 如果有安全閥和放空口宜設置在氣相出口附近，若空間不足，放空口可設置在塔頂氣相管線水平段的最

5、高點，安全閥可考慮安裝在塔頂出口與氣相管線最高點之間的垂直管段上。2022-3-22b.回流管線入口 回流管口與塔內件型式有關，應將管口設在距離降液管最遠的位置，回流液要求進入受液槽內。單溢流塔板回流管口方位見下圖2022-3-22雙溢流塔板回流管口方位見下圖： 2022-3-22c.進料管口 進料管口應設在遠離降液管的地方，遠離降液管并與其平行進料。見下圖。2022-3-22d.抽出管口 對于需中間側線軸出物料的塔，側線抽出管口了降液管的位置外，可以設在塔四周所有的位置上(但須注意與塔內件相對關系)。最好設在液流均勻的地方，且需要設置抽出斗。不要太靠近降液管，見下圖。2022-3-22e.連

6、接再沸器的進出管口 與再沸器連接的進出管口方位應根據塔板的結構型式和再沸器的布置來決定。2022-3-22 如果塔釜設有擋板，且擋板上沒有開孔的單溢流塔板，則由再沸器返回塔的管口應位于降液管另一側，最好平行于擋板，見下圖左。 雙溢流塔與再沸器連接的進出管口方位示意見下圖右。 2000的大塔，往往設有兩個再沸器，兩個再沸器返回塔的管口應對稱布置。2022-3-22f.塔底出料管口 塔底管口一般在塔底封頭的中部，設有防渦流板，裙座內不應設置法蘭，管口要延伸到裙座外，其方位沒有特殊要求，根據塔底泵或與其相連的設備布置確定即可。當塔釜分為多個區(qū)域時，應注意各管口開孔位置與其區(qū)域相對應。1.4.1.4.

7、儀表管口儀表管口 塔上儀表管口有液面計、溫度計、壓力表等，這些儀表管口應設在操作區(qū)內平臺上或梯子旁邊，便于觀察、操作和檢修的地方。a.液面計、液面調節(jié)器管口2022-3-22 液位計開口位置要便于監(jiān)視，檢查和維修，如果有液位手動控制閥，還應在操作控制閥時能看到液位變化。為了使液面計指示準確，首先要避免布置在液面受液體沖擊波動的區(qū)域，此類管口應避開再沸器返回管口正面60角范圍內。除非在接口處設有擋板，則可不受上述范圍限制。此外，液面計不應安裝在塔平臺入口處，以免堵塞通道，最好位于平臺端部。2022-3-22b.溫度計、壓力計管口 壓力表應裝在奇數塔板下面的氣相區(qū)，而溫度計則應裝在偶數塔板的液相區(qū)

8、降液管下部受液盤上，測量液相溫度的開口位置應不高于塔板上100mm,當高于100mm時，測量的是氣相溫度。塔設備壓力計和壓差計的取壓接口應設置在氣相區(qū)，這樣可以避免液位對壓力的影響。其中塔頂壓力計根據工藝要求也可設置在塔頂管線上。2022-3-221.5.1.5.吊柱吊柱 吊柱主要作用是補充和更換塔填料，安裝和拆卸塔內件。一般高度在15m以上的塔，都應設置吊柱。 吊柱設置的方位應使吊柱中心線與人孔中心線間有合適的夾角，使人能站在平臺上操作吊柱的手柄，讓吊鉤的垂直線可以轉到人孔附近，同時吊柱在旋轉時應可以覆蓋平臺外的吊裝區(qū)上方并能覆蓋所有的人孔，以便從人孔裝入和卸出塔的填料或內件。吊柱的下方應留

9、有足夠的作業(yè)空間存放塔內件或填料；在旋轉過程中應能避開所有的平臺和管道并能到達塔上所有的檢修操作平臺。2022-3-221.6.1.6.吊耳吊耳 吊耳方位的影響到設備吊裝方案，一般需根據吊裝方案來確定吊耳方位。目前隨著生產的規(guī)?；?，塔設備規(guī)格也在增加，為了減少投資，傾向平臺和扶梯甚至附塔管線一起吊裝。采用整體吊裝時需注意吊耳方位。吊耳設置在塔頂時，方位要求較為寬松，如果設置在塔的中上部時，需要避開吊耳上方的梯子平臺及附塔管道。因此，盡量不要在管口的正下方設置吊耳。1.7.1.7.其他其他 在管口方位設計中還需指明設備銘牌，靜電接地板的方位，裙座排氣孔方位，內部爬梯，地腳螺栓的方位，以及特殊管口

10、及相關塔板內件（塔板降液管、受液槽、抽出斗、升氣管）的相對方位。 2022-3-222.1.2.1.塔配管的一般原則塔配管的一般原則 a.管道布置應從塔頂到塔底自上而下進行規(guī)劃，優(yōu)先考慮塔頂和大直徑管道的位置和自流管道，再布置壓力管道和一般管道，最后布置塔底和小直徑管道。 b.附塔管道應沿管道側的塔外壁呈同心圓布置，其管中心與塔外壁之間的徑間距可按下表設計。管道較少時也可成切線布置。 對于保溫層特別厚的塔及管道，兩者保溫后的最小凈空為250mm。2.2.塔上主要管道的安裝塔上主要管道的安裝管道公稱直徑DN（mm）15100150300350400450500600750900塔壁與管中心徑向間

11、距（mm）3504604805105305606106807602022-3-22 c.用框架支承塔時，配管應支承在框架上。水平管走平臺下面，垂直管走框架外側。2.2.2.2.塔頂氣相配管塔頂氣相配管 a.塔頂氣相管道是由塔頂至冷凝冷卻設備的管道。管道內的介質一般為氣態(tài)，其管徑較大，介質溫度較高，要考慮熱補償。一般用“L”型配管的水平段作為熱補償，水平段要有足夠長。 b.管道形狀應步步低不得有袋形，以防止積液。 c.當塔頂氣相采用空冷器冷凝時，對空冷器的配管要對稱布置，使其阻力降相同。2.3.2.3.安全閥的排放管安全閥的排放管 a.排放至大氣的安全閥安裝在塔頂部人孔下的第一層平臺上。排放管是

12、從塔頂出料管的垂直管段上引出。 2022-3-22 b.排放到火炬系統的安全閥：排放管從塔頂出料管的垂直管段上引出。安全閥安裝在高于火炬總管的塔平臺上。配管時要注意從塔頂出口到安全閥入口間管段阻力降要小于安全閥定壓值的3%；安全閥出口到火炬總管之間的管段其阻力降不大于安全閥定壓值的10%。（交工藝復查）。 c.安全閥出口配管以一定的坡度坡向火炬總管，并以45角順流從頂部連接。連接點按配管材料規(guī)定補強，見下圖。2022-3-222.4.2.4.回流管和液體進料管回流管和液體進料管 這兩條管道的溫度都比塔內溫度低些。管道沿塔壁垂直布置都比較長，應考慮溫度差產生的應力。一般將塔下部的配管布置成“L”

13、型，利用其水平段吸收立管熱膨脹產生的位移。2022-3-22 進料管如需分幾個支管分別送到幾塊塔板上，則切斷閥應直接與塔的管口連接。當物料溫度高時應考慮配管的形狀，使其能吸收塔和管道之間由溫差引起的熱應力，見進料支管配管示意圖。 當進料管在塔內有內件時，要考慮從管口抽出內件的必要距離；在平臺上要留出操作空間。2022-3-222.5.2.5.再沸器的配管再沸器的配管 從塔到再沸器和由再沸器返回塔的管道溫度較高、管徑大、流速高，配管時要考慮熱應力問題，同時又要按工藝要求的阻力降配管。在熱應力允許范圍內配管形狀盡量簡單。 如果再沸器較?。⑹剑?，布置時已與塔體連在一起，且支架直接焊在塔體上，這時塔

14、在不同的工況下所引起的熱膨脹不會影響再沸器，但預先應向設備提條件（偏心荷重等）。 設有備用再沸器需輪流清掃，或采用多臺再沸器，并在熱負荷波動范圍很大的情況下操作時，要設置閥門。除上述情況外，在塔與再沸器聯結的汽相管和液相管中一般很少設置閥門。停工檢修時，可用8字盲板切斷塔與再沸器間的管線。2022-3-222.6.2.6.塔底配管塔底配管 由于塔釜溫度較高，去泵的塔底出料管道在考慮熱應力問題外,管道應盡量短而少拐彎，并有足夠的柔性以減少泵嘴的應力。同時還要注意阻力降。(提交工藝核算泵的壓頭) 塔底管口用管段引至裙座或底座外，塔裙內嚴禁設置法蘭或儀表接頭等管件。塔底抽出管線上的閥門應盡量靠近塔體

15、，并能便于操作。 如果塔底管線下部需人員通行，則此管的凈空高度至少為2.2m。2.7.2.7.塔上公用工程軟管站塔上公用工程軟管站 a.軟管站包括氮氣、空氣、蒸汽和水，從左到右排列，根據工藝需要可作取舍。2022-3-22 b.塔上每兩層平臺設置一個軟管站，與人孔之間的垂直距離最大不超過9m，水管最高設到30m。塔上的軟管站的連接管不要妨礙人孔蓋的開啟及回轉。 c.如蒸汽管的垂直管段較長時，要考慮熱膨脹，可采用在不同層平臺下拐彎的辦法來解決。 d.塔的軟管站接管應布置在塔和塔平臺之間。軟管接管不得妨礙人孔蓋開啟及平臺通行。 2.8.塔上的管道與管廊相接時，其水平管道標高可高出管廊0.61.0m

16、或低于管廊0.61.0m，穿越管廊與管廊上的總管相接或與其它設備相接，并且其水平段管道應集中排成一排。2022-3-22 3.1.塔上平臺是為人孔、閥門、液面計等的操作、維修而設置的。平臺設在操作區(qū)內。梯子是上下各層平臺及安全逃生的通道，也可作為觀察，操作維修液位計、溫度點、壓力點的設施。 3.2.平臺面距人孔中心線一般在6001200mm范圍內，最適宜高度為800mm。平臺高度在考慮與人孔距離的同時，要兼顧液位計管口法蘭，應保證法蘭邊緣距平臺面最小凈空150mm。 3.3.最下層平臺的高度應高出地面2.2m以上，以確保通行安全。 3.4.塔側平臺為環(huán)形平臺，設置在操作區(qū)，為安全操作塔頂設圓形

17、平臺或環(huán)形平臺。3.3.塔的爬梯、平臺塔的爬梯、平臺2022-3-22 3.5.當兩個平臺的間距超過8m時應考慮再設一個中間休息平臺。 平臺高度在15m以內時，兩層平臺間的間距可為58m；高度超過15m時，每5m范圍內設一層平臺。 3.6.平臺的寬度由塔徑和操作所需面積決定，一般為1.01.4m，人孔距塔平臺邊緣最小距離為700mm。如果有管道穿過平臺時，要預先確定管道穿過方位，以便布置平臺的支承件。 3.7.管口法蘭距平臺面最小凈空為150mm否則不好擰法蘭螺栓。2022-3-22 3.8.上下平臺間設置爬梯，每層梯子換一個角度。 3.9.最下面的平臺梯子宜靠近管廊一側，可以利用梯子對下面的

18、閥或儀表進行操作。 3.10.相鄰的塔平臺可以連在一起，考慮各塔的熱脹不同，一般在兩塔的平臺之間采用鉸鏈連接或留縫隙，以適應不同的熱脹量，避免平臺損壞。見下圖。 3.11.塔與框架靠近布置時，最好在塔平臺和框架之間設通道，為考慮熱膨脹問題，通道一端作成活動結構。2022-3-22 4.1.附塔管道的支架在塔壁上生根?？上仍谒虾敢粋€帶螺栓孔的支架連接板，支架用螺栓與連接板連接。 4.2.承受管道重量的固定支架（只是上、下方向）設在靠近管口的位置。塔頂氣相管的固定架距上部封頭焊接線最小150mm，其它支架為可上、下滑動的導向支架，見塔頂部管線支架示意圖（下圖）。 4.3.自上而下最后一個導向架距水平管道宜大于25倍管徑，見塔頂部管線支架示意圖（下圖）。 4.4.當沿塔壁垂直管段熱位移量大時，其水平管段應設彈簧支架，如果熱位移量不大，此處可設導向支架，見塔頂部管線支架示意圖（下圖）。4.4.附塔管道的支架202