蘭州設(shè)計院規(guī)定 - 換熱器配管規(guī)定

石油大學(xué)

目    錄


第一章        總 則
第二章        換熱器的配管
第三章        再沸器的配管






第一章 總  則

第1.0.1條 本規(guī)定適用于石油化工裝置一般換熱器的配管設(shè)計。
第1.0.2條 除執(zhí)行本規(guī)定外，尚應(yīng)執(zhí)行現(xiàn)行有關(guān)的設(shè)計規(guī)定。

第二章 換熱器的配管

第2.0.1條 換熱器的管道布置應(yīng)滿足PID的要求，并應(yīng)考慮管系的柔性及經(jīng)濟性。大直徑和合金鋼管在管道布置時，應(yīng)優(yōu)先考慮使其配管路線最短，彎頭最少。
第2.0.2條 對管殼式換熱器如果工藝流程圖上沒有表示出管口的流體方向時，宜遵守以下原則：
    一、一般情況下被加熱的流體宜下進上出；被冷卻的流體宜上進下出。冷流體和熱流體宜選用逆流布置。
    二、用蒸汽加熱時，對于臥式或立式換熱器，蒸汽應(yīng)從上部管口進入，冷凝水從下部管口排出。
    三、用水冷卻時，對于臥式或立式換熱器冷卻水從下部管口進入，從上部管口排出。冷卻水宜走管程，以便于清洗污垢和停水時換熱器內(nèi)仍能保持充滿水。
四、高溫物流宜走管程，低溫物流宜走殼程。干凈的物流宜走殼程。而易產(chǎn)生堵、結(jié)垢的物流宜走管程。有腐蝕性的物流宜走管程，而無腐蝕性的物流宜走殼程。壓力較高的物流宜走管程，壓力較低的物流宜走殼程。流速較低的物流宜走殼程，而流速較高的物流宜走管程。給熱系數(shù)較大的物流宜走管程，而給熱系數(shù)較低的物流宜走殼程。
第2.0.3條 換熱器的管道布置應(yīng)方便操作和維修，并且不應(yīng)妨礙操作和檢修通道的通行。帶有閥門和調(diào)節(jié)閥組的管道應(yīng)靠近換熱器的操作通道布置。見圖2.0.3-1,2。
第2.0.4條 換熱器周圍管道上的壓力表、溫度計、視鏡、閥門、液面計和液面調(diào)節(jié)器等應(yīng)布置在靠近通道，并從操作通道上容易操作和觀察的部位。
    管道、儀表（包括調(diào)節(jié)閥的膜頭）、閥門距換熱器的設(shè)備法蘭、筒體（包括底座或保溫層）之間應(yīng)留有足夠的間隙，其最小凈距為150mm。見圖2.0.4和圖2.0.3－2。
    孔板流量計應(yīng)安裝在距操作面不低于2200mm的水平管道上，用臨時爬梯可以接近的地方。
第2.0.5條 在換熱器的抽芯檢修區(qū)域內(nèi)不得布置管道。見圖2.0.3－2。
    管道布置也不應(yīng)影響管箱或封頭端的拆卸。為方便管箱端的拆卸，在管箱上方或下方的管道，應(yīng)設(shè)一段帶法蘭的可拆卸短管。見圖2.0.5－1,2，其余不拆卸部分管子應(yīng)設(shè)永久性支架。
第2.0.6條 在換熱器封頭端或管箱端有拆卸吊柱時，配管應(yīng)避開吊柱活動范圍。見圖2.0.4和圖2.0.6所示。
第2.0.7條 換熱器殼體需要吊出檢修時，管道不應(yīng)布置在換熱器軸線的正上方。
第2.0.8條 高溫管道的配管形狀應(yīng)有足夠熱補償能力，設(shè)置牢固的固定支架和必要的導(dǎo)向支架，不得使反作用力集中在換熱器的管口上，此類管道必須進行柔性分析和計算來確定配管方案。
第2.0.9條 換熱器的管道布置應(yīng)設(shè)置合理的支架，不應(yīng)使管道、閥門和管件的重量都加在設(shè)備管口上。設(shè)備管口受力不得超過允許值。
第2.0.10條 多臺并聯(lián)操作的換熱器。管道應(yīng)對稱布置，管道阻力應(yīng)相等。特別是冷凝器的配管，應(yīng)使每臺冷凝器的負荷相等。見圖2.0.10所示。
第2.0.11條 對氣液兩相流的管道布置應(yīng)使管道長度盡量短。管道形狀不得形成積存液體。管道支架應(yīng)充分考慮防止振動。
第2.0.12條 小直徑換熱器的冷卻水管DN≤150時，宜采取直接與地下總水管直接連接。對DN200以上的冷卻水管不應(yīng)和總管直接連接。應(yīng)配兩個90°彎頭，并在彎頭中間的水平段安裝閥門。當(dāng)換熱器是集中布置時，事先應(yīng)考慮地下總水管的位置。如圖2.0.12所示。

                        DN≤150                        DN＞200
圖2.0.12  與地下總管連接示意圖
第2.0.13條 換熱器的管口及其方位。應(yīng)根據(jù)管道布置來確定，為了降低換熱器的安裝高度或接管方便，可采用彎管或切線管口，但不管哪種管口形式都應(yīng)便于流體的流動。如圖2.0.13。
第2.0.14條 當(dāng)換熱器進、出口閥門偶然關(guān)閉時，能產(chǎn)生內(nèi)壓升高的情況下，為保護換熱器管束不被損壞，應(yīng)在進出口閥門之間安裝一個小安全閥。安全閥出口應(yīng)用管道引到地面或操作面附近。一般在冷卻水出口閥前安裝安全閥用管道引到附近的地漏或地溝處，防止噴濺。見圖2.0.14所示。


圖2.0.14  小安全閥的配管示意圖
第2.0.15條 臥式換熱器的支座應(yīng)一端固定，另一端滑動。一般管道熱補償量小的一端為固定端。用水冷卻的換熱器宜選管箱端作為固定端。見圖2.0.15所示。
第2.0.16條 套管換熱器檢修時需抽出內(nèi)管，配管時應(yīng)設(shè)置檢修用法蘭，并考慮操作和維修時拆卸法蘭及緊固螺栓的空間。見圖2.0.16。
    當(dāng)采用三個管排以上的套管換熱器，設(shè)計時應(yīng)考慮換熱器的裝配空間及管道柔性。見圖2.0.17所示。
第2.0.17條 套管換熱器的調(diào)節(jié)閥、疏水器等的布置應(yīng)方便操作和檢修。見圖2.0.17－1,2,3所示。

第三章 再沸器的配管

第3.0.1條 再沸器分立式、臥式和釜式再沸器，管道布置要考慮安裝、檢修及操作所需空間。
    再沸器進出口管道的特點是溫度較高、流速高、管徑大。配管時即要減少阻力降又要處理好熱應(yīng)力問題，在熱應(yīng)力允許的范圍內(nèi)管道的幾何形狀盡量簡單。
第3.0.2條 立式再沸器的配管
    一、立式再沸器可支撐在塔體上，也可單獨設(shè)支撐結(jié)構(gòu)。工藝介質(zhì)一般走管程，加熱介質(zhì)（蒸汽或熱水）走殼程。配管研究見圖3.0.2－1,2。
    二、支撐在塔體上的立式再沸器工藝介質(zhì)出口管一般與塔管口對接，中間不加直管段。當(dāng)儀表不得不安裝在管口上時，其管口方位在設(shè)計前期就應(yīng)確定。
    當(dāng)再沸器支撐在獨立構(gòu)架上時，再沸器出口管口與返塔管口之間應(yīng)加一段直管段。再沸器要用彈簧支座，并經(jīng)應(yīng)力分析后確定彈簧支座形式。
    三、再沸器入口管口與塔出口管口之間的管道應(yīng)有足夠的柔性，在熱應(yīng)力許可范圍內(nèi)其幾何形狀應(yīng)盡可能簡單。
    四、當(dāng)再沸器長度與直徑（L／D）之比大于6時，再沸器應(yīng)設(shè)導(dǎo)向支架。
    五、蒸汽調(diào)節(jié)閥組和疏水閥組宜設(shè)在再沸器兩側(cè)方便操作和檢修的位置。
第3.0.3條 臥式再沸器的配管
    一、臥式再沸器安裝在地面上時，宜與管廊成90°角布置，占地少，檢修或抽出管束方便，其最低安裝高度應(yīng)滿足蒸汽調(diào)節(jié)閥和疏水閥組的安裝高度要求。
    當(dāng)必須提高再沸器安裝高度時，應(yīng)設(shè)獨立構(gòu)架，其操作平臺宜與塔平臺能互相聯(lián)通。
    二、再沸器的工藝介質(zhì)進出口管道在滿足應(yīng)力分析條件下采用直管同塔連接且盡量短。如圖3.0.3—1,2中方案一所示。
    如果根據(jù)應(yīng)力分析需增加管道長度解決熱補償問題時，可采用側(cè)面塔管口的配管形式。如圖3.0.3—1,2中方案二所示。
    三、塔與再沸器之間的管道，當(dāng)管底凈空在2200mm時，宜在塔和再沸器之間留一條1000mm左右的人行通道。如果塔和再沸器之間的管道標(biāo)高較低，人無法通行時，則在滿足熱應(yīng)力條件下，再沸器盡可能靠近塔布置。
四、臥式再沸器一般為工藝介質(zhì)走殼程，蒸汽或熱水走管程。
第3.0.4條 釜式再沸器配管
    一、釜式再沸器蒸汽走盤管，工藝介質(zhì)走釜腔，可以通過控制釜內(nèi)工藝介質(zhì)液面來控制介質(zhì)蒸汽發(fā)生量。
    二、蒸汽管道及調(diào)節(jié)閥組和工藝管道及調(diào)節(jié)閥組宜布置在釜式再沸器兩側(cè)。
    三、可能時，宜將液位計和液位控制閥比鄰配置，以便于利用控制閥的旁通閥進行手工調(diào)節(jié)液位。
    四、當(dāng)液位計安裝在容許的正常操作高度以上時，要為這些儀表另行設(shè)置平臺或爬梯。
    五、在再沸器管束抽出端要留出抽管區(qū)。
    六、蒸汽管和工藝管的配置要有足夠的柔性并經(jīng)過應(yīng)力分析確定。
    詳見圖3.0.4－1,2。
    七、釜式再沸器固定架的位置決定于它與塔之間的相對位置，一般將最靠近塔中心線的再沸器支架作為固定架。再沸器底部的標(biāo)高應(yīng)盡可能與塔底封頭切線的標(biāo)高相一致，這樣可以減少調(diào)節(jié)再沸器與塔之間的垂直管段膨脹量所需的管道長度。再沸器的安裝標(biāo)高還必須滿足PID圖上的工藝要求。最佳布直如圖3.0.4－3。
疏水器閥組

                         蒸汽調(diào)節(jié)閥組

圖2.0.3-1  換熱器的管道布置示意


圖2.0.3-2  換熱器的管道布置示意


安裝閥門所需凈空    法蘭與基礎(chǔ)之間的間隙


                               調(diào)節(jié)閥
圖2.0.4  換熱器配管立面示意




圖2.0.5-1  管道布置在換熱器上方時示意          圖2.0.5-2  管道布置在換熱器下方時示意



圖2.0.6  有吊柱的換熱器配管示意


圖2.0.10  幾合換熱器并聯(lián)操作時配管示意


降低的高度

圖2.0.13  為降低換熱器的標(biāo)高改變管口布置示意

                                 A-A  剖視

圖2.0.15  臥式管殼式換熱器的支座位置


圖2.0.16  套管換熱器的檢修空間               圖2.0.17-2  套管換熱器配管示意


圖2.0.17-1  套管換熱器配管示意                 圖2.0.17-3  套管換熱器配管示意



圖3.0.2-1  立式再沸器配管平面圖




圖3.0.2-2  立式再沸器配管立面圖




圖3.0.3-1  臥式再沸器配管平面圖



A-A  剖面

圖3.0.3-2  臥式再沸器配管立面圖




圖3.0.4-1  釜式再沸器配管平面圖





圖3.0.4-2  釜式再沸器配管立面圖





圖3.0.4-3  釜式再沸器的布置

動力火車

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