浅谈塔器管道的配管设计问题

浅谈塔器管道的配管设计问题
摘要：塔用于气液或液液传质或者传热过程的设备，广泛应用于石油化工的
企业，如分馏塔、吸收塔、汽提塔、解吸塔等等气液传质的设备、液液传质设备。

塔有多种类型，按其中结构可以分为了板式塔与填料塔。

根据塔内工艺的流程，
与换热器、回流罐、空冷器、底泵、加热炉等多种设备密切相关，因此塔体开孔
数远远大于其它设备和管道。

塔器设计要考虑满足工艺流程要求、符合平面布置
规定以及相关设备的操作要求。

关键词：敷塔管线；配管设计；分析
引言
经过几十年以来的发展，我国石化的企业逐渐走向了成熟，经历了前所未有
的繁荣。

然而，在繁荣的背后中是一套技术的创新与运用，换言之，是解决与发
现问题的渐进过程。

事实之上，在这些的问题当中，塔管的设计就是石化企业生
产经营当中的一个重要问题，由于塔管与许多生产的设备密切相关，根据使用其
环境的不同，塔管可以分为了不同的类型。

因此，有必要加强对于相关知识的掌握，选择了合理的管道设计方案，并且综合考虑到各种的因素，以充分协调这一
关系。

一、塔器管道配管设计原则
在塔器管道的实际设计中，我们需要遵循相应的设计原则。

来去不同相联设
备间的敷塔管线容易发生空间冲突。

为了避免冲突，通常可以将塔的四周大致可
以划分为了检修与操作所需的“检修侧”（操作侧）与管道的敷设所需要的“管
道侧”，将用于操作和检修的阀门及管口置于检修侧，平设置操作平台，敷塔的
管道位于了管道侧，不设置检修平台。

由于某些塔体的工艺结构比较复杂，管口
的数量比较多，有时很难将两者严格区分开来，但区分越严格，敷塔管线设计就
越合理、越经济。

在沿着管道侧的塔壁铺设的管道中，塔顶的管道一直向下延伸。

为了不与下方进出的管道发生冲突，敷塔管道应自上而下设计，同时为了满足工
艺要求，遇到复杂管系需要上下兼顾，综合考虑。

这是优秀塔管设计的基础。

二、塔器主要管道的配管设计
塔管一般分为了顶管、侧管与底管。

架空的管道包括了架空输气管道、安全
阀进出口的管道、排气的管道等等，塔体的侧管包括了回流管、进料管、侧线抽
汽管、汽提管、再沸器进出口管道等等。

塔管设计的原则是根据工艺管道和仪表流程图，满足可操作性、安全性和防
火规范的要求。

根据进出管口在塔壁的位置，从塔顶到塔底进行总体规划。

根据
塔管的重要性，一般按照塔顶的管线、大口径的管线、重力流的管线、压力的管线、普通的管线、塔底管线和小口径管线的顺序进行管线方向规划。

在满足柔性
要求的前提下，管道应尽可能短，尽可能集中在管道侧，使管道美观，易于安装
和支撑。

（一）轻组分塔塔顶配管设计
轻组分塔的顶部冷凝器与塔体的顶部法兰连接，因此冷凝器管可视为塔管系
统的一部分。

顶部馏分的轻质成分被浓缩并回流到顶部塔盘进行萃取。

冷凝器的
凝结水回流是自吸的，进入低压汽包。

该工艺要求管道尽可能短，弯头尽可能少，以减少管道的阻力降。

冷凝管的设计温度为较高，考虑到管道的热膨胀，在冷凝
器一侧设置冷凝器出口，喷嘴对接法兰直接弯头焊接，形成立式“Z”型管道。

在的框架梁下的直管段上设置弹簧支架，消除凝汽器喷嘴处的热应力。

通过改变
管道方向，设置合适的支撑和弹簧支撑，解决了管道的热补偿问题。

应力计算结
果满足管道柔度要求。

（二）塔体侧面的配管设计
1）人孔
检修孔应布置在塔架的操作侧。

对于板式塔、上塔板下管不允许有检修孔，
否则人员不能进入。

对于本盘原则之上也禁止将其放置在倾盆大雨管当中，以免
人员进入时出现其危险。

单个溢流托盘在任何托盘上方的墙上可能有检修孔；双
溢流托盘在每个交替层中下水管上方的托盘壁上可能还有检修孔，或在托盘壁之
上可能有人孔，托盘壁中没有下降管，但这种的情况则需要两个人孔，不常进行
使用。

从单溢流板塔人孔开孔的范围可以看出，人孔的最佳开孔方向布置在塔径
平行于托盘溢流堰的塔径之上，为托盘溢流堰创造出了最大的空间。

主管进来了。

如上所述，为了避免管道与平台的冲突，将立柱水平分为管道侧与操作侧。

当管
道及其部件连接到工艺喷嘴之时，引管侧距离有利于最短，避免进行冲突，节省
了材料。

可见，操作侧与管道侧的边界是运行维护的最佳位置，也是管道与管道
之间距离最短的部位。

板式塔，工艺喷嘴和溢流堰往往要求垂直，因此塔板的最
佳方向应为正。

2)进出物料管口
进料口可以布置在容器上部或者上部侧壁，出料口普遍布置在容器下部或下
部侧壁，进出物料孔不应该排布在同一侧。

如果布置视镜，其位置应该和进料口
接近，这样便于随时查看进料情况。

加气口一般布置在托盘上方，并且与淋水管平齐。

当气体的流量比较大时，
应该设置分配管。

气液混合物的进料口一般设置在托盘的上方，并且设有分配管。

当流量比较大之时，应将其切割并且提供了螺旋的导板。

汽提汽口一般布置在汽
提段塔盘的下方，并且增设了分配管。

3)抽出口
中下管双溢流板，出水可以在排污管底部任意角度进行布置，吸水桶的深度
不小于出水口直径的1.5～2倍，最小应为150mm。

出口通常与集水槽或者集水槽托盘进行相连。

只要不影响下吸力，出水口可
以布置在罐底，并沿0°～180°的任何方向抽出。

（三）塔底的配管设计
通过管道将塔底的液体泵入轻组件塔底的循环泵。

由于管道设计温度较高，
需要对管道进行柔性设计，以满足相关标准或规范的要求。

另外，塔底的泵送管
路与泵连接。

管路的方向应尽可能短，转弯小，以减少阻力下降。

同时，应有足
够的弹性，以减少泵喷嘴的应力。

在设计中，。

两台循环泵前面的液体泵送管路自上而下分为两台循环泵。

管道进口前端的泵为“L”形，直管段前端的泵由弹簧支架支承，消除泵嘴处的应力。

在设计中，通过与应力专业人员的配合，设置合理的支撑和弹簧支撑，以满足管道的柔性要求。

三、结语
通过以上对敷塔管线设计的潜析和介绍，对敷塔管线的总体设计原则以及侧线和塔底的配管有了一定的了解。

随着石化企业的发展，对化工设备的要求越来越高，复杂性越来越大，如何通过合理的设计来改进整个石化系统就显得尤为重要和必要。

事实上，就敷塔管线设计而言，在实际设计的过程当中，应该综合考虑到相关设备的平面布置与详细的规格，并对敷塔管线进行改进分析。

这也意味着我们在实际塔管设计过程中，要不断提高自身的设计质量，并全面贯彻落实。

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