塔系配管設(shè)計(jì)-課件

塔的配管規(guī)定上海蒙福隴化學(xué)工程有限公司設(shè)計(jì)中心一.塔的配管1.塔的管口方位2.塔上主要管道的安裝3.塔的爬梯、平臺(tái)4.附塔管道的支架5.塔的設(shè)備基礎(chǔ)

二.塔的配管設(shè)計(jì)中經(jīng)常遇到的問題

上海蒙福隴化學(xué)工程有限公司設(shè)計(jì)中心管道設(shè)計(jì)培訓(xùn)2023/2/5一、塔的配管塔是一個(gè)帶有塔板或者/和填料等內(nèi)件的立式容器，工藝介質(zhì)在塔體內(nèi)進(jìn)行熱和質(zhì)的交換實(shí)現(xiàn)蒸餾或吸收兩種分離操作。其結(jié)構(gòu)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道、塔體側(cè)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(jìn)出口管道、氣相放空管道等。塔體側(cè)面管道可包括回流管道、進(jìn)料管道、側(cè)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。

上海蒙福隴化學(xué)工程有限公司設(shè)計(jì)中心管道設(shè)計(jì)培訓(xùn)2023/2/51.塔的管口方位

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）

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操作區(qū)原則上是為操作、維修設(shè)置的，包括梯子、平臺(tái)、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、冷換設(shè)備和泵等管道的區(qū)域。

塔設(shè)備的管口與其它設(shè)備管口相比，特點(diǎn)是要根據(jù)工藝要求安排好管口和設(shè)備內(nèi)件的關(guān)系。管口布置的好壞對(duì)管道布置的優(yōu)劣、操作的方便、檢修的難易、是否經(jīng)濟(jì)、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(shù)塔板或偶數(shù)塔板降液管的位置與塔板的關(guān)系（一般以奇數(shù)板為基準(zhǔn)）。確定塔板位置后，可從塔頂依次向下確定各管口的方位。

上海蒙福隴化學(xué)工程有限公司設(shè)計(jì)中心管道設(shè)計(jì)培訓(xùn)2023/2/51.2.人孔

人孔是為檢修和安裝塔內(nèi)件而設(shè)置的，人孔布置原則如下：a.人孔應(yīng)布置在操作區(qū)內(nèi)進(jìn)出塔比較方便、安全、合理、方便于塔盤等內(nèi)部構(gòu)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(nèi)。b.每個(gè)人孔都有操作平臺(tái)，當(dāng)一個(gè)塔有幾個(gè)人孔時(shí)，上、下人孔應(yīng)在一條直線位置上。易于吊柱操作且比較美觀，但對(duì)于小直徑的塔且人孔較多，如安裝在同一方位存在困難，應(yīng)將相鄰人孔布置在對(duì)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(nèi)。

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當(dāng)塔設(shè)置手孔時(shí)，其確定原則與人孔類似

上海蒙福隴化學(xué)工程有限公司設(shè)計(jì)中心管道設(shè)計(jì)培訓(xùn)2023/2/51.3.工藝管口a.塔頂管口塔頂氣相管口一般設(shè)在塔頂中間，直徑小的也可從塔側(cè)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(shè)置在氣相出口附近，若空間不足，放空口可設(shè)置在塔頂氣相管線水平段的最高點(diǎn)，安全閥可考慮安裝在塔頂出口與氣相管線最高點(diǎn)之間的垂直管段上。

上海蒙福隴化學(xué)工程有限公司設(shè)計(jì)中心管道設(shè)計(jì)培訓(xùn)2023/2/5b.回流管線入口回流管口與塔內(nèi)件型式有關(guān)，應(yīng)將管口設(shè)在距離降液管最遠(yuǎn)的位置，回流液要求進(jìn)入受液槽內(nèi)。單溢流塔板回流管口方位見下圖

上海蒙福隴化學(xué)工程有限公司設(shè)計(jì)中心管道設(shè)計(jì)培訓(xùn)2023/2/5雙溢流塔板回流管口方位見下圖：

上海蒙福隴化學(xué)工程有限公司設(shè)計(jì)中心管道設(shè)計(jì)培訓(xùn)2023/2/5c.進(jìn)料管口進(jìn)料管口應(yīng)設(shè)在遠(yuǎn)離降液管的地方，遠(yuǎn)離降液管并與其平行進(jìn)料。見下圖。

上海蒙福隴化學(xué)工程有限公司設(shè)計(jì)中心管道設(shè)計(jì)培訓(xùn)2023/2/5d.抽出管口對(duì)于需中間側(cè)線軸出物料的塔，側(cè)線抽出管口了降液管的位置外，可以設(shè)在塔四周所有的位置上(但須注意與塔內(nèi)件相對(duì)關(guān)系)。最好設(shè)在液流均勻的地方，且需要設(shè)置抽出斗。不要太靠近降液管，見下圖。

上海蒙福隴化學(xué)工程有限公司設(shè)計(jì)中心管道設(shè)計(jì)培訓(xùn)2023/2/5e.連接再沸器的進(jìn)出管口與再沸器連接的進(jìn)出管口方位應(yīng)根據(jù)塔板的結(jié)構(gòu)型式和再沸器的布置來決定。

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如果塔釜設(shè)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(yīng)位于降液管另一側(cè)，最好平行于擋板，見下圖左。雙溢流塔與再沸器連接的進(jìn)出管口方位示意見下圖右。?＞2000的大塔，往往設(shè)有兩個(gè)再沸器，兩個(gè)再沸器返回塔的管口應(yīng)對(duì)稱布置。

上海蒙福隴化學(xué)工程有限公司設(shè)計(jì)中心管道設(shè)計(jì)培訓(xùn)2023/2/5f.塔底出料管口塔底管口一般在塔底封頭的中部，設(shè)有防渦流板，裙座內(nèi)不應(yīng)設(shè)置法蘭，管口要延伸到裙座外，其方位沒有特殊要求，根據(jù)塔底泵或與其相連的設(shè)備布置確定即可。當(dāng)塔釜分為多個(gè)區(qū)域時(shí)，應(yīng)注意各管口開孔位置與其區(qū)域相對(duì)應(yīng)。1.4.儀表管口塔上儀表管口有液面計(jì)、溫度計(jì)、壓力表等，這些儀表管口應(yīng)設(shè)在操作區(qū)內(nèi)平臺(tái)上或梯子旁邊，便于觀察、操作和檢修的地方。a.液面計(jì)、液面調(diào)節(jié)器管口

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液位計(jì)開口位置要便于監(jiān)視，檢查和維修，如果有液位手動(dòng)控制閥，還應(yīng)在操作控制閥時(shí)能看到液位變化。為了使液面計(jì)指示準(zhǔn)確，首先要避免布置在液面受液體沖擊波動(dòng)的區(qū)域，此類管口應(yīng)避開再沸器返回管口正面60°角范圍內(nèi)。除非在接口處設(shè)有擋板，則可不受上述范圍限制。此外，液面計(jì)不應(yīng)安裝在塔平臺(tái)入口處，以免堵塞通道，最好位于平臺(tái)端部。

上海蒙福隴化學(xué)工程有限公司設(shè)計(jì)中心管道設(shè)計(jì)培訓(xùn)2023/2/5b.溫度計(jì)、壓力計(jì)管口壓力表應(yīng)裝在奇數(shù)塔板下面的氣相區(qū)，而溫度計(jì)則應(yīng)裝在偶數(shù)塔板的液相區(qū)——降液管下部受液盤上，測(cè)量液相溫度的開口位置應(yīng)不高于塔板上100mm,當(dāng)高于100mm時(shí)，測(cè)量的是氣相溫度。塔設(shè)備壓力計(jì)和壓差計(jì)的取壓接口應(yīng)設(shè)置在氣相區(qū)，這樣可以避免液位對(duì)壓力的影響。其中塔頂壓力計(jì)根據(jù)工藝要求也可設(shè)置在塔頂管線上。上海蒙福隴化學(xué)工程有限公司設(shè)計(jì)中心管道設(shè)計(jì)培訓(xùn)2023/2/51.5.吊柱

吊柱主要作用是補(bǔ)充和更換塔填料，安裝和拆卸塔內(nèi)件。一般高度在15m以上的塔，都應(yīng)設(shè)置吊柱。

吊柱設(shè)置的方位應(yīng)使吊柱中心線與人孔中心線間有合適的夾角θ，使人能站在平臺(tái)上操作吊柱的手柄，讓吊鉤的垂直線可以轉(zhuǎn)到人孔附近，同時(shí)吊柱在旋轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)可以覆蓋平臺(tái)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(nèi)件。吊柱的下方應(yīng)留有足夠的作業(yè)空間存放塔內(nèi)件或填料；在旋轉(zhuǎn)過程中應(yīng)能避開所有的平臺(tái)和管道并能到達(dá)塔上所有的檢修操作平臺(tái)。

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吊耳方位的影響到設(shè)備吊裝方案，一般需根據(jù)吊裝方案來確定吊耳方位。目前隨著生產(chǎn)的規(guī)模化，塔設(shè)備規(guī)格也在增加，為了減少投資，傾向平臺(tái)和扶梯甚至附塔管線一起吊裝。采用整體吊裝時(shí)需注意吊耳方位。吊耳設(shè)置在塔頂時(shí)，方位要求較為寬松，如果設(shè)置在塔的中上部時(shí)，需要避開吊耳上方的梯子平臺(tái)及附塔管道。因此，盡量不要在管口的正下方設(shè)置吊耳。1.7.其他

在管口方位設(shè)計(jì)中還需指明設(shè)備銘牌，靜電接地板的方位，裙座排氣孔方位，內(nèi)部爬梯，地腳螺栓的方位，以及特殊管口及相關(guān)塔板內(nèi)件（塔板降液管、受液槽、抽出斗、升氣管）的相對(duì)方位。

上海蒙福隴化學(xué)工程有限公司設(shè)計(jì)中心管道設(shè)計(jì)培訓(xùn)2023/2/52.1.塔配管的一般原則a.管道布置應(yīng)從塔頂?shù)剿鬃陨隙逻M(jìn)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(yīng)沿管道側(cè)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(shè)計(jì)。管道較少時(shí)也可成切線布置。對(duì)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.塔上主要管道的安裝管道公稱直徑DN（mm）15～100150～300350400450500600750900塔壁與管中心徑向間距（mm）350460480510530560610680760

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c.用框架支承塔時(shí)，配管應(yīng)支承在框架上。水平管走平臺(tái)下面，垂直管走框架外側(cè)。2.2.塔頂氣相配管a.塔頂氣相管道是由塔頂至冷凝冷卻設(shè)備的管道。管道內(nèi)的介質(zhì)一般為氣態(tài)，其管徑較大，介質(zhì)溫度較高，要考慮熱補(bǔ)償。一般用“L”型配管的水平段作為熱補(bǔ)償，水平段要有足夠長(zhǎng)。b.管道形狀應(yīng)步步低不得有袋形，以防止積液。c.當(dāng)塔頂氣相采用空冷器冷凝時(shí)，對(duì)空冷器的配管要對(duì)稱布置，使其阻力降相同。2.3.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(tái)上。排放管是從塔頂出料管的垂直管段上引出。

上海蒙福隴化學(xué)工程有限公司設(shè)計(jì)中心管道設(shè)計(jì)培訓(xùn)2023/2/5b.排放到火炬系統(tǒng)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(tái)上。配管時(shí)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(fù)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(diǎn)按配管材料規(guī)定補(bǔ)強(qiáng)，見下圖。

上海蒙福隴化學(xué)工程有限公司設(shè)計(jì)中心管道設(shè)計(jì)培訓(xùn)2023/2/52.4.回流管和液體進(jìn)料管這兩條管道的溫度都比塔內(nèi)溫度低些。管道沿塔壁垂直布置都比較長(zhǎng)，應(yīng)考慮溫度差產(chǎn)生的應(yīng)力。一般將塔下部的配管布置成“L”型，利用其水平段吸收立管熱膨脹產(chǎn)生的位移。

上海蒙福隴化學(xué)工程有限公司設(shè)計(jì)中心管道設(shè)計(jì)培訓(xùn)2023/2/5進(jìn)料管如需分幾個(gè)支管分別送到幾塊塔板上，則切斷閥應(yīng)直接與塔的管口連接。當(dāng)物料溫度高時(shí)應(yīng)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(yīng)力，見進(jìn)料支管配管示意圖。

當(dāng)進(jìn)料管在塔內(nèi)有內(nèi)件時(shí)，要考慮從管口抽出內(nèi)件的必要距離；在平臺(tái)上要留出操作空間。

上海蒙福隴化學(xué)工程有限公司設(shè)計(jì)中心管道設(shè)計(jì)培訓(xùn)2023/2/52.5.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(shí)要考慮熱應(yīng)力問題，同時(shí)又要按工藝要求的阻力降配管。在熱應(yīng)力允許范圍內(nèi)配管形狀盡量簡(jiǎn)單。如果再沸器較小（立式），布置時(shí)已與塔體連在一起，且支架直接焊在塔體上，這時(shí)塔在不同的工況下所引起的熱膨脹不會(huì)影響再沸器，但預(yù)先應(yīng)向設(shè)備提條件（偏心荷重等）。設(shè)有備用再沸器需輪流清掃，或采用多臺(tái)再沸器，并在熱負(fù)荷波動(dòng)范圍很大的情況下操作時(shí)，要設(shè)置閥門。除上述情況外，在塔與再沸器聯(lián)結(jié)的汽相管和液相管中一般很少設(shè)置閥門。停工檢修時(shí)，可用8字盲板切斷塔與再沸器間的管線。上海蒙福隴化學(xué)工程有限公司設(shè)計(jì)中心管道設(shè)計(jì)培訓(xùn)2023/2/52.6.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(yīng)力問題外,管道應(yīng)盡量短而少拐彎，并有足夠的柔性以減少泵嘴的應(yīng)力。同時(shí)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(nèi)嚴(yán)禁設(shè)置法蘭或儀表接頭等管件。塔底抽出管線上的閥門應(yīng)盡量靠近塔體，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.塔上公用工程軟管站a.軟管站包括氮?dú)?、空氣、蒸汽和水，從左到右排列，根?jù)工藝需要可作取舍。

上海蒙福隴化學(xué)工程有限公司設(shè)計(jì)中心管道設(shè)計(jì)培訓(xùn)2023/2/5b.塔上每?jī)蓪悠脚_(tái)設(shè)置一個(gè)軟管站，與人孔之間的垂直距離最大不超過9m，水管最高設(shè)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(zhuǎn)。c.如蒸汽管的垂直管段較長(zhǎng)時(shí)，要考慮熱膨脹，可采用在不同層平臺(tái)下拐彎的辦法來解決。d.塔的軟管站接管應(yīng)布置在塔和塔平臺(tái)之間。軟管接管不得妨礙人孔蓋開啟及平臺(tái)通行。2.8.塔上的管道與管廊相接時(shí)，其水平管道標(biāo)高可高出管廊0.6～1.0m或低于管廊0.6～1.0m，穿越管廊與管廊上的總管相接或與其它設(shè)備相接，并且其水平段管道應(yīng)集中排成一排。

上海蒙福隴化學(xué)工程有限公司設(shè)計(jì)中心管道設(shè)計(jì)培訓(xùn)2023/2/53.1.塔上平臺(tái)是為人孔、閥門、液面計(jì)等的操作、維修而設(shè)置的。平臺(tái)設(shè)在操作區(qū)內(nèi)。梯子是上下各層平臺(tái)及安全逃生的通道，也可作為觀察，操作維修液位計(jì)、溫度點(diǎn)、壓力點(diǎn)的設(shè)施。3.2.平臺(tái)面距人孔中心線一般在600～1200mm范圍內(nèi)，最適宜高度為800mm。平臺(tái)高度在考慮與人孔距離的同時(shí)，要兼顧液位計(jì)管口法蘭，應(yīng)保證法蘭邊緣距平臺(tái)面最小凈空≥150mm。3.3.最下層平臺(tái)的高度應(yīng)高出地面2.2m以上，以確保通行安全。3.4.塔側(cè)平臺(tái)為環(huán)形平臺(tái)，設(shè)置在操作區(qū)，為安全操作塔頂設(shè)圓形平臺(tái)或環(huán)形平臺(tái)。3.塔的爬梯、平臺(tái)

上海蒙福隴化學(xué)工程有限公司設(shè)計(jì)中心管道設(shè)計(jì)培訓(xùn)2023/2/53.5.當(dāng)兩個(gè)平臺(tái)的間距超過8m時(shí)應(yīng)考慮再設(shè)一個(gè)中間休息平臺(tái)。

平臺(tái)高度在15m以內(nèi)時(shí)，兩層平臺(tái)間的間距可為5~8m；高度超過15m時(shí)，每5m范圍內(nèi)設(shè)一層平臺(tái)。3.6.平臺(tái)的寬度由塔徑和操作所需面積決定，一般為1.0～1.4m，人孔距塔平臺(tái)邊緣最小距離為700mm。如果有管道穿過平臺(tái)時(shí)，要預(yù)先確定管道穿過方位，以便布置平臺(tái)的支承件。3.7.管口法蘭距平臺(tái)面最小凈空為150mm否則不好擰法蘭螺栓。

上海蒙福隴化學(xué)工程有限公司設(shè)計(jì)中心管道設(shè)計(jì)培訓(xùn)2023/2/53.8.上下平臺(tái)間設(shè)置爬梯，每層梯子換一個(gè)角度。3.9.最下面的平臺(tái)梯子宜靠近管廊一側(cè)，可以利用梯子對(duì)下面的閥或儀表進(jìn)行操作。3.10.相鄰的塔平臺(tái)可以連在一起，考慮各塔的熱脹不同，一般在兩塔的平臺(tái)之間采用鉸鏈連接或留縫隙，以適應(yīng)不同的熱脹量，避免平臺(tái)損壞。見下圖。3.11.塔與框架靠近布置時(shí)，最好在塔平臺(tái)和框架之間設(shè)通道，為考慮熱膨脹問題，通道一端作成活動(dòng)結(jié)構(gòu)。

上海蒙福隴化學(xué)工程有限公司設(shè)計(jì)中心管道設(shè)計(jì)培訓(xùn)2023/2/54.1.附塔管道的支架在塔壁上生根?？上仍谒虾敢粋€(gè)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(shè)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(dòng)的導(dǎo)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(gè)導(dǎo)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(dāng)沿塔壁垂直管段熱位移量大時(shí)，其水平管段應(yīng)設(shè)彈簧支架，如果熱位移量不大，此處可設(shè)導(dǎo)向支架，見塔頂部管線支架示意圖（下圖）。4.附塔管道的支架

上海蒙福隴化學(xué)工程有限公司設(shè)計(jì)中心管道設(shè)計(jì)培訓(xùn)2023/2/54.5.支架間距根據(jù)其支承的管道直徑而不同，其最大間距見表。

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