中石化洛阳设计院敷塔配管设计

1、1、适用范围本规定适用于敷塔管道的设计2塔的平面布置2.1平面布置一般说来，塔总是与重沸器、冷凝器、回流罐等构成一组。因此，必需充分考虑塔与它们之间的关系，以决定其布置。决定布置时应考虑下列情况：a要考虑塔的安装位置，运输路线和运输方法；b要考虑塔的安装方法，塔的定位及其周围空间；c要考虑装配塔内构件（塔盘等）进出的空间；d布置两个或多个塔时，它们的中心线应在一条直线上，并与管桥平行。然而对小直径的塔，最好是两个或三个塔布成一直线并与管桥垂直。几个直径相差较大的塔也可成行布置。管桥一侧的塔表面最好成一直线，如图2-1a所示。 图2-1a 塔和管桥之间关系e如图2-1b所示，当相邻的两塔，使用相

2、同标高的平台时，两塔之间距离（A）大约为2.00米，当平台标高不相同时距离（A）应是2.50-3.00米，从而确定相邻两设备的中心间距（L），以使各自平台不相重叠； 相邻两塔平台的设置 图2-1b 两塔距间f在确定塔布置时，应考虑直径较小塔自身支撑的空间，因为这些塔往往带有突出来的塔底裙座；g那些长径比大的塔，或者用铝或非金属材料制成的塔要自身支撑也许是不可能的。在这种情况下，这些塔可以在构架内布置或者沿构架布置。由构架给予支撑。没有构架的地方，应取塔中支撑。此时，应特别注意“抗震设计”。2.2 塔的安装2.2.1塔裙高度在确定塔裙高度时，要考虑以下情况：因这项工作应由工艺工程师决定，配管工程

3、师基本上不考虑此项工作。a裙座尽可能低，对投资是有利的；b塔底温度高低决定裙座高度，以使其对基础没有影响；c塔底管道与泵相连接，泵的有效吸入高度NPSHA应足以满足需要的吸入高度NPSHR，如图2-2a。裙座高度=H1+H2+(h2-h1)有效吸入高度NPSHA需要吸入高度NPSHR+a一般a=0.3M 图2-2a塔底管道与泵相连的塔裙高度d热虹吸型重沸器的塔，裙座高度应足以满足推动力的要求，图2-2b；图2-2b带热虹吸型重沸器的塔裙高度e如果需要使用孔板测量和控制接近沸点的液流时，塔的裙座高度，应有足够的静压头，图2-2C。图2-2c塔底管道装有孔板的塔裙高度2.3塔的检修空间在停工期间，

4、可能需要搬运重型设备、零件、安全阀或大管径盲板等。为了便于装卸塔内构件（例如塔盘或者填料，以及上述那些物品）使用安装在塔顶的吊杆时，应保证吊钩运行有足够的空间，图2-3图2.3检修空间3塔体开口的布置3.1 塔体开口方位基本原则塔管嘴子开口位置可在塔周360°上标高大体相同的任何一点，然而，结合塔内结构并考虑整个设备总布置时，通常应满足下列要求：a要满足工艺要求；b要容易操作；C要便于检修；d要经济合理 在满足到上述要求的同时也应充分考虑与塔嘴子连接的管道和塔的外观。3.1.1塔的“检修侧”和“管道侧”通常可将塔的四周大致划分为操作和检修所需的“检修侧”（操作侧）和管道敷设所需的“管

5、道侧”，见图3.1，然而，由于塔内构件复杂和开口数量多，有时难以 将上述两侧严格分清。 图3-1管道侧和检修则3.2 回流开口3.2.1单溢流塔盘（1） 没有内部接管 带有档板的开口，开口和降液管之间的定位关系为相对方向 图3-2-1a 回流开口（单溢流塔盘）（2）带有内部接管a开口和降液管之间的定位关系为相对方向图3-2-1b回流开口b开口和降液管之间的定位关系为相对方向开口在塔顶盘上的情况此范围可以设置开口，然而，如果设置开口的话，应对其内管的尺寸进行核对，或者请设备工程师核对。图3-2-1c回流开口（单流塔盘）3.2.2双溢流塔盘a没有内部接管b带有内部管接 图3-2-2b回流开口（双溢

6、流塔盘）3.2.3三溢流塔盘图3-2-3 回流开口（三溢流塔盘）3.2.4回溢流塔盘图3-2-4回流开口 （回溢流塔盘）3.3 进料开口气相进料开口一般布置在塔盘上方，与降液管平和，当气流速度较高时，应设分配管。气液混相进料开口一般布置在塔盘上方，并设分配管，当流速较高时应切线进入，并设螺旋导板。汽提蒸汽开口一般布置在汽提段塔盘下方，并加气体分配管。3.3.1 单溢流塔盘图3-3-1进料管咀(单溢流塔盘)3.3.2双溢流塔盘图3-3-2进料管咀(双溢流塔盘)3.3.3 回溢流塔盘图3-3-3进料管咀(四溢流塔盘)3.4 重沸器油气返回口3.4.1单溢流塔盘附注：1、开口应设在塔中心线上，并与受

7、液槽平行。如果不可能，就设在与受液槽平行的另一侧；2、当布置二个开口时，（例如重沸器油气返回液）开口要布置在与受液槽平行的另一侧。3.4.2双溢流塔盘附注：1）开口应设在与塔受液槽平行的塔中心线上。 2）当布置二个开口时（例如重沸器油气返回口开口应设在与受液槽平行的另一侧附注：1、开口应设在与受液槽平行的塔中心线上，要使用这种型式，需与设备设计师商量； 2、当布置二个开口时（例如重沸器油气返回口）开口应设在与受液槽平行的另一侧；图3-4-2 重沸器油气返回口（双溢流塔盘）3.4.3 三溢流塔盘图3-4-3重沸器返回口和蒸汽入口管嘴（三溢流塔盘）3.4.4回溢流塔盘A型附注：开口应设在受液槽之间

8、并与其平行附注：开口应设在受液槽之间并与其平行，当设置三个开口时（例如重沸器返回口和油气入口），开口应设在受液槽的另一侧，并与其平等。图3-4-4 重沸器返回口和油气入口管嘴（回溢流塔盘）3.5 抽出口管嘴侧线产品抽出口应布置在降液管下方的弓形范围内，一般宜设抽出斗，对于中间降液管的双溢流塔板，其抽出口可布置在该处任意角度，抽出斗深度应不小于抽出口直径1.52倍，最小为150mm。3.5.1单溢流塔盘注：从流体的均衡性考虑，开口应与受液槽垂直布置注：从制造观点看，开口应布置在与降液管平行的塔中心线上。图3-5-1抽出（单溢流塔盘）3.5.2 双溢流塔盘A型附注：不论是一个开口或二个开口，开口都

9、宜布置在与降液管平等的塔中心线上。注：同上图3-5-2抽出口（双溢流塔盘）3.5.3集油箱或集油塔盘通常将抽出口连到集油箱或集油塔盘上。一般有A型或B型。A型集油箱，见图3-5-3a。图3-5-3a A型集油塔盘只要不影响降液管，抽出口可布置在集油箱底部并从图0180°范围内的任何方位抽出。附注：1、抽出斗及其开口方位，应在与降液管垂直交叉方向（在上图3.5.3a和b中90°-270°方向）为了保证来自塔盘降液管的液流高效分布，下层塔盘方位应与降液管平行（上图中0-180°方向）2、没有安装降液管时，抽出斗及其开口方位应该是塔盘下方任何方向（0°

10、;-180°或者 90°-270°）图3-5-3bB型集油塔盘图3-5-3C集油塔盘抽出口（1） 单溢流集油塔盘抽出口附注：1） 为了保证抽出口和降液管液流的均匀分布，抽出口应设在受液槽另一侧，并与其垂直位置；2）根据集油降液管的位置，下层塔盘降液管的型式受（双溢流塔盘）两侧流体流动的限制图3-5-3（1） 集油塔盘管嘴（单溢流塔盘）（2） 双溢流塔盘图3-5-3（2a）集油塔盘开口（双溢流塔盘）附注： 抽出口管嘴应平行于受液槽，并垂直于集油塔盘的降液管。因此，受液槽和集油塔盘的降液管偏转90°，彼此垂直。图3-5-3（2b） 集油塔盘开口(b)（双溢流

11、塔秀塔盘）附注：1） 抽出口垂直于集油塔盘的降液管，平行于受液槽。受液槽和集油塔盘降液管成90°直角位移；2） 受液槽部分附加堰，可避免液体直接从受液槽降落到抽出斗。图3-5-3(2c)集油塔盘开口（C）（双溢流塔盘）3.6 仪表开口3.6.1液位计开口（LC/LG） LC液位调节器（位移式） LG外部连接液位计液面计和液面调节器的开口应布置在便于监视、检查的位置，且液面应不受流入液体冲击的影响。然而，实际上下列条件限制其布置：a. 液面调节变送器应设在平台或梯子方便操作的地方，用梯子操作的液位调节器（LC）和液位计（LG），站在梯子上操作的液位调节器和液位计宜安装在梯子的右侧。b.

12、液位调节器（LC）最适宜的位置，是在检查液位调节器（LC）时，可以看到液面计（LG）的地方；c液位调节器（LC）和液位计（LG）的理想安装位置是设在液位调节阀阀组旁通阀能设置的地方；d应考虑到由于液相进料影响液位波动，当设置的档板不能避免液位波动时，应与设备专业协商；e液化调节器和液位计周围应考虑检修空间；f液位计的方位，取决于受液槽与重沸器返回管嘴之间的关系，其方位自然受下列某些情况的控制，这也应用于确定管嘴位置的其他情况。重沸器返回口*宜在此范围内开口。*在此范围内开口时，应与设备专业商定。图3-6-1液面计开口3.6.2热偶、温度计和压力表开口a当塔内温度是用热偶测量降液管中的液相温度或

13、是塔盘下的气相温度时，如果没有特别注明，测量液相温度的开口位置应不高于塔板上100mm，当高于100mm时，测量的是气相温度。在图3-6-2a中测量液相温度的开口可在A处。如果测量气相温度，则开口可在*号范围内（B）处。压力表开口和差压计上部开口应布置在气相区。图3-6-2a温度计开口b应注意不得与降液管及其他内件接触；c安装位置，通常应在检修侧；d为了抽出和安装热偶，其开口的前方应保证最小空间600mm，还应考虑人孔、梯子和其它的影响。图3-6-2b仪表开口与直梯的关系示间图3.7人孔和手孔3.7.1人孔人孔用来装配，检查和检修设备内件。因此人孔应安装在操作工和检查人员能够安全进入设备的地方

14、，或者不妨碍设备操作的地方。人孔方位的放置应考虑以下因素：a人孔应设在塔的检修侧，各层应统一考虑。b应充分校核人孔方们，为它直接与塔盘降液管的方位有关,例如下述例子中开口A和B设在90°和270°方位是最理想的,0°一侧作为检修侧，180°一侧作为管线区。图3-7-1a人孔如图3-7-1a所示，通过对（a）到（e）所覆盖的区域分析，可以得出以下结论；（a）和（e）区域内不宜设置人孔，因为此区域下部为降液管，当人员进出人孔时有危险。“b”和“d”区域是设置人孔和最佳区域。通过人孔入塔时，因为降液管和受液槽阻挡，所以人孔不应设置在“C”区域。另外，人孔不应设

15、置在“b”和“C”的边缘，由于流体从上层塔盘不通过受液槽，而流经人孔，流支降液管和受液槽，致使塔的效能降低。图3-7-1b人孔像这样的布置，是绝对禁止的，应充分考虑人孔、受液槽和降液管之间的标高关系。如果各个标高没有搭接部分，除非通过人孔进塔受阻，否则人孔安装在（C）范围不会有问题。但是，人孔不应安装在0°方位，因为流体可能降落到下层塔盘降液管上，应使用按比例绘制的平面图和侧视图充分检查。C人孔中心线和平台面标高之差，通常为450-800mm标准为750mm。图3-7-1c 人孔标高3.7.2手孔如设置人孔有困难或不能设置人孔的地方（例如塔盘间距较小），为便于维修和检查可设置手孔，其

16、位置，可参考人孔的设置位置。但是，安装高度应考虑便于维修和检查，手臂容易进出。3.8.1 从单溢流变为双溢流 随着液体从上层单溢流塔盘(7#和8#)到下层双溢流塔盘(9#和10#)流动,最后夜体从受夜槽降到双溢流塔盘(9#).为了使夜流均匀的有效地分配到两边的降夜管,双溢流塔盘(9#和11#)的方位应该从上层单溢流塔盘(7#和8#)的方位旋转900.为了防止液体直接从受夜槽落到降夜区,应补加受夜槽堰.3.8.2 从双溢流变为三溢流 与上节3.8.1情况相同,确定塔盘方向,以便液体从受夜槽均匀地降落10层塔盘,并流入降夜管.换句话说,三溢流塔盘10#和12#设置在与双溢流塔盘旋转900方位处,受

17、夜槽的堰也应补加,以避免液体直接从受夜槽降落到10层塔盘的降夜管区.3.8.2 从双溢流变为四溢流 与上节3.8.2情况相同.3.8.4 从三溢流变为四溢流与3.8.2和3.8.3节情况相同.4平台与梯子4.1 平台4.1.1平台位置通常在平台上可进行如下工作：a开关阀门；b测量仪表；C采样；d进入人孔检修；e装卸塔内构件。针对上述各种用途，应注意平台按最小需要设置，在以下地方应考虑设置平台：a有人孔和手孔的位置；b需要热紧螺栓的地方；c需要装卸安全阀、检验弹簧、检测管线壁厚等位置；d人孔设在塔顶时，应绕整个塔周设环形平台；e布置在同一直线上的几个塔，应考虑两塔相邻平台在相同标高处相连，以便于

18、操作；f液位计、液位调节器、温度计和压力计等，应首先考虑使用梯子操作，必要时可设置平台。4.1.2平台标高a相邻两层平台的层高不能超过8m。除非规范或用户明确规定，否则对于大于8m的空间应设梯间平台，分段设梯子；b底层平台距地面高度不应小于3m；c相邻两层平台之间的最小净空不小于2.1；4.1.3平台尺寸a平台宽度通常如下：（1）一般平台1000mm；（2）有人孔的平台1500mm；b考虑软管站和软管支架处的安全通道和安全操作；C应考虑热偶套管抽出的空间；d应考虑阀门的检修、操作空间；e应考虑安全阀的检修和装卸空间；f各种通道宽度不小于600mm。4.2 梯子a通常梯子应设在检修侧；b梯子的上

19、倾角应如下图4.2a所示：(a)通常梯子的倾角范围在（1）(b)在不得已情况下，可以使用范围（2）(c)在范围（3）中，应使用斜梯代替直梯。 图4-2a梯子上倾角c直梯高度距地面或距平台超过2.0M，应加护笼。d从直梯到平台，应避免两个方向上平台的布置。图4-2b梯子和平台平台上通道空间，最小应是500mm，其它详情如下图所示。图4-2c平台尺寸附注：1、为通行空间（1）不设置任何东西； 2、为通行空间（2）、（3）和（4）中任何一侧应留“开口”； 3、空间（2）或（3）中任何一个可用来通行时，空间（4）不需要“开口”图4-2d平台尺寸图4-2e平台尺寸附注：空间A或B中任何一个都应保证最小通

20、道600mm。图4-2f平台尺寸图4-2g平台标高（高度）5管道规划5.1 绕塔管道说明（以稳定塔流程为例）图5-1塔流程上面粗线是直接与塔连接（稳定塔）管道（1）塔顶管道：从稳定塔到冷凝器、油气分离器的管道；（2） 回流管道：从油气分离器的产品线，通过回流泵到稳定塔的返回管道；（3）进料管道：进料到稳定塔的管道；（4）塔底管道：从稳定塔底抽出的产品管道；（5）重沸器入口和返回管道：从塔底线通过重沸器到稳定塔的返回管道；（6）仪表引线：与液位计等连接的管道。5.2敷塔管道的排列敷塔管道设计方面，一般应注意以下事项：（1）根据“P&I”图，应满足工艺要求； 图5-2-1“P&I”

21、必要的图例（2）每一条管道，都应尽可能短，并且充分考虑热应力的影响；（3）应考虑可操作性和安全性；（4）每一根管道都应沿塔敷设，并且要整齐美观，布置合理。a通常虑有两种情况：一是单管布置，二是成排布置（参看5-2-4a）b还可以按沿塔外壁周围布管，或对塔外壁周围成切线布置；（参看图5-2-4b）图5-2-4a管道成排布置图5-2-4b沿塔布管（5）管道布置，应从塔顶顺序敷设到塔底，并且应首先考虑塔顶管道和大口径管道，然后考虑塔底管道和小管道。应首先确定油气管道的走向，在这个基础规划一般管道的布置；（6）因为常常由于外力作用引起管道，所以可能成为的管道，应该研究它的支架并按要求予以加固；（7）安

22、全阀a安全阀宜安装在塔顶平台上或比较接近塔的位置。API-RP-520规定，塔和安全阀之间的压降，不应超过安全阀定压的3%，若安全阀安装位置离塔较远，应校核压降。必要时对安全阀进行测量并重新定压，使压降保持在规定范围内； b 由于安全阀 空时作用力较大，所以在管道应设置支架，关于“反作用力”应参考工艺管道安装设计手册第一编第十七章第四节四款的方法计算。 图5-2-7 安全阀系统支架设计 c 由于考虑安全阀入口和出口管道存在温差，所以应该设置支架； c1 操作状态：入口管道温度>出口管道温度； c2 蒸汽吹扫出口管道时，入口管道温度<出口管道温度； c3 当闲置时（无用时）入口管道温

23、度=出口管道温度。 d 安全阀放空支大气，即出口管道的弯管处，应设一个直径大约9mm的泪孔，以排出凝液和雨水。 （8）管道上阀门安装位置，阀门应直接安装在塔嘴子上；图5-2-8 管道阀门安装位置 （9） 进料管道的布置中，应考虑流体的特性。 a 气相进料； b 液相进料； c 气液混相进料；考虑到流速超过一定限度时，为防止管道振动，管道布置长度要尽可能短，弯头尽可能少。 （10） 塔底管道a.塔底的操作温度一般较高，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。尤其是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嘴了受力。b.塔底到塔底泵的抽出管在水平管段上不得

24、有袋形管，应是“步步低”，以免塔底泵产生汽蚀现象。c.塔底抽出线应引至塔裙或塔座外，塔裙内严禁设置法兰或仪表接头等部件。抽出管上的隔断阀应尽量靠近塔体，并便于操作。6、敷塔管道支架在规划敷塔管道支架时，要考虑以下两点：第一，对生根在需热处理的塔上的支架，在塔上应设置热板，第二，支架的设置应充分考虑开、停工和蒸汽扫线等不同工况下，塔体与管道之间的温差不同，产生的相对位移也不相同。因此，生根在塔外壁上的承重支架设计应按最不利的工况确定其位置、 图61 绕塔管道支架 （1） 由于在蒸汽吹扫、开工、停工期间，塔和管道之间的温差或者塔和管道间温度升高或降低时，产生“滞后”现象引起的热应力，承受管道垂直荷

25、载的固定支架，设在靠近塔嘴子的位置，以免塔嘴子受力过大。“F”的长短取决于支架的形式，管道口径和管件尺寸还要考虑塔嘴子加强圈尺寸。最大和最小尺寸取决于等架形式，见表6-1和图6-2，表6-2和图6-3。 表6-1 支架尺寸 保温或不保温管线的固定支架和导向支架支架形式 管线规格 C A 最 小“X”最 大“X” A-IL 1/2 475 150 200 400 or 3/4 475 158 204 396A-IR 475 164 202 39811/2 475 179 210 390 2 475 204 222 378 B-2L 3 505 230 235 395 or 4 505 318 2

26、79 386B-2R 6 505 318 279 370B-3L 3 665 230 235 555 or 4 665 254 247 343B-3R 6 665 318 279 511B-4L 3 875 230 235 765 or 4 875 254 247 753B-4R 6 875 318 279 721B-5L 31065 230 235 955图6-2 支架尺寸 or 41065 254 347 247 943B-5R 61065 318 279 279 911 图6-3 支架尺寸 表6-2 支架尺寸支架形式 管子规格 半 径 C 最小 “X” 最大 “X” 不保温 保 温 不保

27、温 保 温 8110360382492445545 C-61013736040950947257212 162360434534497597141783604505505136138110535382482620720 C-71013753540950964774712162535434534672772141785354505506887888110685382482770870 C-8101376854095097978971216268543453482292214178685450550838938811092538248210001100 C-910137915409509102711271216