節(jié)選自《石油化工裝置工藝管道安裝設(shè)計(jì)手冊(cè)》

一、一般要求

1.管道進(jìn)出裝置處應(yīng)設(shè)置切斷閥。對(duì)可燃、易爆、有腐蝕性或有毒介質(zhì)的管道，還應(yīng)在切斷閥的裝置側(cè)加設(shè)“8”字形盲板。

2．固定連接在工藝管道或設(shè)備上正常操作時(shí)不使用的公用工程管道(如惰性氣體、空氣、蒸汽、水等介質(zhì)的管道)，應(yīng)設(shè)置雙切斷閥加檢查閥(簡(jiǎn)稱管道三閥組)，或設(shè)置雙切斷閥加盲板。工藝過(guò)程不允許串料的管道,也應(yīng)采取這種措施。

3.在生產(chǎn)過(guò)程中，由于火災(zāi)、物料的化學(xué)反應(yīng)、動(dòng)力故障或操作故障等原因，可能使其內(nèi)壓超過(guò)設(shè)計(jì)壓力的容器或設(shè)備，必須設(shè)置安全閥,例如:

(1)盛裝液化氣體的容器;

(2）允許最高工作壓力低于壓力來(lái)源處壓力的容器，或壓力來(lái)源處未設(shè)置安全閥而可能超壓的容器;

(3）由幾個(gè)容器組成一個(gè)壓力系統(tǒng)且中間設(shè)置隔斷閥時(shí)，應(yīng)視為幾個(gè)獨(dú)立的壓力容器，需分別設(shè)置安全閥;

(4）塔頂冷凝器超負(fù)荷、回流中斷或冷凝器故障而導(dǎo)致塔超壓時(shí)，無(wú)論上游有無(wú)安全閥，均應(yīng)在塔上或塔頂餾出線上設(shè)置安全閥;

(5）往復(fù)式壓縮機(jī)、電動(dòng)容積式泵的出口;

(6）凝汽式汽輪機(jī)組沸水器前和背壓式汽輪機(jī)組蒸汽出口的管道上應(yīng)設(shè)置安全閥。

4.屬于下列情況之一的容器或設(shè)備不需設(shè)置安全閥:

(1）設(shè)計(jì)壓力不低于壓力來(lái)源處壓力，且不因物料化學(xué)反應(yīng)或受熱而使其壓力超高的容器;

(2)由幾個(gè)容器組成一個(gè)壓力系統(tǒng)而中間不設(shè)置隔斷閥時(shí)，可按一個(gè)系統(tǒng)考慮，即前面容器設(shè)有安全閥時(shí),后面的容器可不再設(shè)置安全閥;

(3）離心泵出口;

(4）蒸汽往復(fù)泵出口一般可不設(shè)安全閥。但當(dāng)泵的失控壓力可能超過(guò)泵體所能承受的壓力，或泵的壓力超高對(duì)下游系統(tǒng)有較大影響時(shí)，應(yīng)在泵出口處設(shè)置安全閥。

5.工藝過(guò)程中使用對(duì)人體有較大危害的介質(zhì)(如強(qiáng)酸等)應(yīng)采取必要的防護(hù)措施，對(duì)于劇毒物質(zhì)(如氫氟酸等)則應(yīng)有特殊的防護(hù)措施。無(wú)論是單一的危險(xiǎn)性物質(zhì)，還是在流體中混有一定量危險(xiǎn)物質(zhì)的混合物，其有關(guān)設(shè)備、管道、管件、儀表、閥門(mén)、墊片等均應(yīng)根據(jù)介質(zhì)的特性選用合適的材質(zhì)和類型。

6.工藝過(guò)程中排放的氣體如混有強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)(如強(qiáng)酸),應(yīng)先送人單獨(dú)的安全密閉系統(tǒng)，經(jīng)處理后，才允許送往全廠油氣放空系統(tǒng)。液相危險(xiǎn)介質(zhì)(如含酸、堿)不得直接排入全廠污水系統(tǒng)，應(yīng)予集中處理后才允許排放。

7.裝置內(nèi)放空液體物流(不包括液化氣)不得直接排入全廠放空油氣系統(tǒng)，而應(yīng)將其排入有關(guān)儲(chǔ)罐或裝置內(nèi)的大型塔或容器中。設(shè)備內(nèi)殘存的少量可燃液體可集中排入有關(guān)儲(chǔ)罐或污油罐，但不得任意排入邊溝或下水道內(nèi)。高溫物料應(yīng)經(jīng)冷卻后排至有關(guān)儲(chǔ)罐，當(dāng)工藝有要求時(shí)，也可直接排至專用緊急放空池或緊急放空塔。

8.放空物流為氣液兩相時(shí)，應(yīng)先經(jīng)氣液分離器將氣液分開(kāi)，氣體排至全廠放空油氣系統(tǒng)，液體排至有關(guān)儲(chǔ)罐。

9.除有特殊需要外，不宜選用 DN32、DN65、DN125、DN175的管子和管件。

10.在工藝流程圖上應(yīng)注明工藝過(guò)程對(duì)管道安裝設(shè)計(jì)的特殊要求。如重沸器與塔底切線的安裝高度、熱旁路壓控回流罐與塔頂冷凝器的相對(duì)高度、不允許有袋形的管道、自流管道等。

二、最主要工藝設(shè)備的流程設(shè)計(jì)

（一）塔和容器

1.當(dāng)塔頂產(chǎn)品量少，回流罐內(nèi)液位需要較長(zhǎng)時(shí)間才能建立時(shí)，為了縮短開(kāi)工時(shí)間，宜在開(kāi)工前預(yù)先裝入部分塔頂物料。為此,需考慮設(shè)置相應(yīng)的裝料管道。

2.塔或容器的頂部應(yīng)設(shè)置供開(kāi)停工吹掃放空用的排氣閥，閥門(mén)應(yīng)直接連在塔或容器的開(kāi)口處。

3.塔或容器的底部應(yīng)設(shè)置供開(kāi)停工用的排液閥，閥門(mén)接管應(yīng)位于塔或容器的最低處。

4.對(duì)于設(shè)有事故放空閥或帶旁路的壓控調(diào)節(jié)閥的塔或容器，其安全閥可不設(shè)置旁通閥。

5.設(shè)有多個(gè)進(jìn)料口的塔或容器的每條進(jìn)料管道上均應(yīng)設(shè)置切斷閥。

6.對(duì)于同一產(chǎn)品有多個(gè)抽出口的塔，塔的各抽出口處均應(yīng)設(shè)置切斷閥。

7.根據(jù)工藝過(guò)程要求向塔頂餾出線注入與操作介質(zhì)不同的其他介質(zhì)(如氨、緩蝕劑、水等)時(shí),其接管上應(yīng)設(shè)置止回閥和切斷閥。

(二)管殼式冷換設(shè)備

1.為了提高換熱效率，應(yīng)盡可能采用逆流換熱流程，且熱流應(yīng)自上而下，冷流應(yīng)自下而上。

2．管殼式冷換設(shè)備管殼程流體的選擇，應(yīng)能滿足提高總傳熱系數(shù)，合理利用允許壓力降、便利維護(hù)檢修等要求。在一般情況下，高壓流體、有腐蝕性、有毒性或易結(jié)焦(或沉淀物)的流體、含固體物或易結(jié)垢的流體、兩種流體中黏度較小的流體以及普通冷卻水等應(yīng)走管程。要求壓力降較小的流體一般可走殼程。兩種流體的膜傳熱系數(shù)相差很大時(shí)，膜傳熱系數(shù)較小者可走殼程，以便于選用螺紋管、翅片管或折流桿等冷換設(shè)備。

3．進(jìn)入并聯(lián)的冷換設(shè)備的流體應(yīng)采用對(duì)稱型式的流程。

4.換熱器冷、熱流進(jìn)出口管道上和冷卻器、冷凝器熱流進(jìn)出口管道上均不宜設(shè)置切斷閥。但需要調(diào)節(jié)溫度或不停工檢修的冷換設(shè)備可設(shè)置旁路和旁路切斷閥，此時(shí)，冷熱流進(jìn)出口管道上相應(yīng)設(shè)置切斷閥,且需考慮掃線和放空管道。

5.水冷卻器和水冷凝器的水管道流程可按圖1-1-1設(shè)計(jì)，圖中閥門(mén)A用于調(diào)節(jié)水量，旁路閥門(mén)C用于停工水管防凍，冬季采暖室外計(jì)算溫度高于0℃地區(qū)可不設(shè)旁路，放空口閥門(mén)D用于停工放水。

(三)泵

1當(dāng)兩種流體性質(zhì)相近,操作條件相差不大，而又允許少量流體相混時(shí)，可合用一臺(tái)備用泵。反之，則不宜合用備用泵。公用備用泵的選用條件應(yīng)按兩者之中較苛刻的條件考慮。

2.泵的進(jìn)出口管道上均應(yīng)設(shè)置切斷閥。泵進(jìn)口管嘴與切斷閥間宜設(shè)置臨時(shí)過(guò)濾器。

3.每臺(tái)離心泵(或施渦泵)出口管道上應(yīng)設(shè)置止回閥，泵出口管道為多分支時(shí)，宜在泵出口總管上設(shè)置止回閥。離心泵如可能在低于泵的允許最小流量下運(yùn)轉(zhuǎn),應(yīng)設(shè)置循環(huán)線，使一部分介質(zhì)從泵出口返回至泵進(jìn)口端的容器內(nèi),循環(huán)線上應(yīng)設(shè)置限流孔板、截止閥或調(diào)節(jié)閥。

4.輸送易凝介質(zhì)或溫度高于200℃介質(zhì)的離心泵，一般需設(shè)置防凝及暖泵線，以使在停泵時(shí)從出口(一臺(tái)泵操作，一臺(tái)泵停運(yùn))倒流少量介質(zhì)，其作用是防止停用泵及其進(jìn)出管道介質(zhì)凍凝或啟動(dòng)泵前暖泵之用，見(jiàn)圖1-1-8，圖中管A為進(jìn)出口防凍凝管道，可與停工清掃線合用;管B為啟動(dòng)暖泵管道，當(dāng)出口管徑小于DN80時(shí)，可不設(shè)管B，采用稍稍打開(kāi)出口閥代替。

5.介質(zhì)在泵進(jìn)口處易于發(fā)生汽化時(shí)，可在泵進(jìn)口管道上設(shè)置一根可返回吸入側(cè)上游設(shè)備氣相空間的平衡線，平衡管道上應(yīng)設(shè)置切斷閥，見(jiàn)圖1-1 -9。當(dāng)進(jìn)口管道由于壓力降產(chǎn)生少量氣體時(shí)，可通過(guò)平衡管返回上游設(shè)備氣相空間,從而減少離心泵的汽蝕現(xiàn)象。

6.輸送液化爛的泵應(yīng)在泵進(jìn)口或出口管道上設(shè)置排入密閉系統(tǒng)的放空管道。

(四)壓縮機(jī)

1.壓縮機(jī)的進(jìn)出口管道上均應(yīng)設(shè)置切斷閥，但自大氣抽吸空氣的往復(fù)式空氣壓縮機(jī)的吸入管道上可不設(shè)切斷閥。

2.壓縮機(jī)出口管道上應(yīng)設(shè)置止回閥。離心式氫氣壓縮機(jī)的出口管道，如壓力等級(jí)大于或等于4MPa，可設(shè)置串聯(lián)的雙止回閥。

3，氫氣壓縮機(jī)進(jìn)出口管道上應(yīng)設(shè)置雙切斷閥，出口管道上應(yīng)設(shè)置安全閥。多級(jí)往復(fù)式氫氣壓縮機(jī)各級(jí)間進(jìn)出口管道上均應(yīng)設(shè)置雙切斷閥。在兩個(gè)切斷閥之間的管段上應(yīng)設(shè)置帶有切斷閥的排向火炬系統(tǒng)的放空管道。

4.壓縮機(jī)吸入氣體中，如經(jīng)常夾帶機(jī)械雜質(zhì)，應(yīng)在其進(jìn)口管嘴與切斷閥之間設(shè)置過(guò)濾器。

5.往復(fù)式壓縮機(jī)各級(jí)吸入端均應(yīng)設(shè)置氣液分離罐，當(dāng)凝液為可燃或有害物質(zhì)時(shí)，凝液應(yīng)排人相應(yīng)的密閉系統(tǒng)。

6.離心式或軸流式壓縮機(jī)應(yīng)設(shè)置反飛動(dòng)線。空氣壓縮機(jī)的反飛動(dòng)線可接至安全處排入大氣，有毒、有腐蝕性、可燃?xì)怏w壓縮機(jī)的反飛動(dòng)線應(yīng)接至工藝流程中設(shè)置的冷卻器或專門(mén)設(shè)置的循環(huán)冷卻器，將壓縮氣體冷卻后返回壓縮機(jī)入口切斷閥上游的管道中。

7.可燃、易爆或有毒介質(zhì)的壓縮機(jī)應(yīng)設(shè)置帶三閥組盲板的惰性氣體置換管道，三閥組應(yīng)盡量靠近管道成“8”字型的連接點(diǎn)處，置換氣應(yīng)排人火炬系統(tǒng)或其他相應(yīng)系統(tǒng)。

(五）蒸汽及凝結(jié)水系統(tǒng)

1.為了避免蒸汽帶水，蒸汽進(jìn)入裝置處及蒸汽總管的末端需設(shè)置分水設(shè)施。

2.汽輪機(jī)、蒸汽抽空器等重要設(shè)備所用蒸汽應(yīng)單獨(dú)自總管引出，并在靠近總管處設(shè)置切斷閥，不應(yīng)自分支管上引出，以免因其他用汽量變化時(shí)而影響操作的平穩(wěn)。供非正常操作時(shí)用的蒸汽和滅火蒸汽也應(yīng)盡量單獨(dú)自總管引出，在靠近總管處設(shè)置切斷閥，以減少對(duì)其他用汽點(diǎn)的影響,并不得在滅火蒸汽主管上連接工藝用汽管道。

3.為了保證安全，不宜將高壓蒸汽直接引人低壓系統(tǒng)。如果必須引入，應(yīng)安裝減壓閥,并在低壓蒸汽系統(tǒng)設(shè)置安全閥，防止低壓蒸汽系統(tǒng)超壓發(fā)生危險(xiǎn)。

4.當(dāng)需要多根相同用途的供汽管時(shí)(如伴熱用蒸汽等)宜集中采用蒸汽分配管，便于操作和管理。

5.蒸汽加熱設(shè)備的凝結(jié)水應(yīng)予回收利用，其他用汽點(diǎn)的凝結(jié)水也應(yīng)盡量回收利用。從各點(diǎn)排出的凝結(jié)水一般應(yīng)經(jīng)疏水閥(水量較大的可設(shè)汽水分離罐)排至相應(yīng)的凝結(jié)水系統(tǒng)。

6.不同壓力等級(jí)凝結(jié)水合并回收時(shí)，由于疏水閥的出口壓力取決于其后面系統(tǒng)的壓力,與蒸汽人口壓力沒(méi)有直接的關(guān)系，因而在一定條件下可合用一個(gè)凝結(jié)水系統(tǒng)。但當(dāng)高壓凝結(jié)水量較大，在排入低壓凝結(jié)水系統(tǒng)以前，一般可先經(jīng)凝結(jié)水?dāng)U容器以降低其壓力，并回收因降壓產(chǎn)生的蒸汽。

(六）冷卻水系統(tǒng)

1.裝置冷卻水系統(tǒng)進(jìn)出裝置處的供水和回水總管上應(yīng)設(shè)置切斷閥。裝置中某部分單開(kāi)單停時(shí),該部分的供水和回水的主管上應(yīng)設(shè)置切斷閥。

2.冷卻用水一般采用壓力回水方式，以節(jié)約能量。但在某些特殊場(chǎng)合，仍需考慮采用自流回水方式，以避免發(fā)生操作故障(如水錘現(xiàn)象)。

3.為了減少冷卻設(shè)備的水管結(jié)垢和腐蝕，循環(huán)水出冷卻設(shè)備的溫度一般不宜超過(guò)45℃。但對(duì)冷卻易凝介質(zhì)時(shí)，為了防止介質(zhì)在管壁處凝固而降低傳熱效率，可適當(dāng)?shù)卦龈咂涑隹跍囟取?/span>

(七）加熱爐燃料系統(tǒng)

1.加熱爐燒燃料氣或兼燒燃料油時(shí)，每個(gè)燒氣火嘴均應(yīng)設(shè)置一個(gè)長(zhǎng)明燈，長(zhǎng)明燈使用的燃料氣應(yīng)從調(diào)節(jié)閥上游引出，并應(yīng)設(shè)置阻火器。

2.燃料氣主管上應(yīng)設(shè)置阻火器，但設(shè)有低壓自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)時(shí)，可不設(shè)阻火器。

3．進(jìn)裝置的燃料氣應(yīng)設(shè)置分液罐，罐進(jìn)口設(shè)切斷閥。分液罐至火嘴的管道一般用蒸汽伴熱，分液罐底設(shè)加熱蒸汽盤(pán)管，分液罐的凝液應(yīng)排至密閉系統(tǒng)，分液罐頂應(yīng)設(shè)安全閥。

4.燃料油或燃料氣的流程應(yīng)考慮單爐開(kāi)停工時(shí)切斷、吹掃和排凝所需的管道和閥門(mén)。每臺(tái)加熱爐的燃料支管應(yīng)直接與其主管相連，并在連接處加閥門(mén)。

(八)機(jī)泵的輔助管道

1.機(jī)泵冷卻水宜設(shè)置單一總管。泵的冷卻水管道不應(yīng)與其他驅(qū)動(dòng)設(shè)備的冷卻水管道串聯(lián)連接，冷卻水一般用循環(huán)冷水?？膳c新鮮水管連接作為備用。

2.壓縮機(jī)的封油和潤(rùn)滑油冷卻器一般用循環(huán)水冷卻，但應(yīng)與新鮮水管連接作為備用,并設(shè)置切斷閥和止回閥。

3.每臺(tái)機(jī)泵冷卻水進(jìn)出口管道上均應(yīng)設(shè)置切斷閥(自流排水時(shí)，出口可不設(shè)切斷閥和視鏡)，并在出口管道上設(shè)視鏡。

4.機(jī)泵的封油和潤(rùn)滑油系統(tǒng)的流程應(yīng)為兩個(gè)各自獨(dú)立的系統(tǒng)。供油管道上應(yīng)設(shè)置安全閥，安全閥出口管應(yīng)單獨(dú)接至油箱。該系統(tǒng)中各回油支管上應(yīng)設(shè)視鏡，回油管上可不設(shè)切斷閥。

(九)掃線管道流程

掃線管道流程可分為固定式或半固定式兩種，前者為帶三閥組連接在需要吹掃的管道上的固定管道，打開(kāi)閥門(mén)即可通入掃線介質(zhì)，一般用于需經(jīng)常吹掃的管道;后者為帶切斷閥和盲板的連接在需要吹掃的管道上的掃線接頭，吹掃時(shí)，臨時(shí)接上軟管通入掃線介質(zhì)。

工藝裝置內(nèi)的掃線宜順流程掃向下游設(shè)備或容器內(nèi)，進(jìn)出裝置的管道一般掃往工廠罐區(qū)或?qū)Ｓ梅趴障到y(tǒng)。

(十）放空

為了處理事故和停工檢修的需要，裝置內(nèi)的工藝介質(zhì)應(yīng)能全部排至裝置外有關(guān)儲(chǔ)罐或放空系統(tǒng)。熱介質(zhì)需經(jīng)冷卻后送往工廠有關(guān)儲(chǔ)罐或直接排至緊急放空系統(tǒng)，冷介質(zhì)和液化經(jīng)送往工廠有關(guān)儲(chǔ)罐。不得將液化烴或其他類似介質(zhì)排入下水道，以防其沿下水道流竄各處，引起火災(zāi)或爆炸事故。

可燃?xì)怏w放空時(shí)，應(yīng)盡量排入全廠性放空油氣系統(tǒng)(如火炬系統(tǒng))，非可燃?xì)怏w放空有可能攜帶可燃介質(zhì)時(shí),應(yīng)按可燃?xì)怏w放空處理。

放空介質(zhì)為氣液兩相流時(shí)，應(yīng)設(shè)置氣液分離器將氣液分開(kāi)，可燃?xì)怏w排至全廠性放空油氣系統(tǒng)，液體排至相應(yīng)的設(shè)備內(nèi)。