炼油静设备

炼油设备基础知识
炼油设备基础知识（静设备）
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• 绪论
• 一、炼油工艺对设备的基本要求
•
在炼油生产中，工艺是龙头，设备是为工艺服务的。随着工艺的
改进和新工艺的出现，对设备提出了新的、更高的要求，促进了设备的
发展，而设计合理、性能优良的设备又为先进的工艺过程的实现提供了
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• 根据被输送介质的温度、闪点、爆炸下限、毒性及管道的设计压力将石 油化工管道分为A、B、C三级 ，
管道类别 适 用 范 围
1.剧毒介质管道
A
2.设计压力大于或等于10MPa的易燃、可燃
介质管道
1.介质闪点低于28℃的易燃介质管道
B
2.介质爆炸下限低于10％的管道
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• (四)传质设备 • 传质设备的作用是利用介质之间的某些物理性质不同，如沸点、密度、
溶解度等，将处于混合状态的物质中的某些组分分离出来。这类设备大 多都呈细而高的塔状，所以通常也叫塔设备，如精馏塔、吸收塔、解吸 塔、萃取塔等。按结构，塔设备可分为板式塔和填料塔，其中板式塔应 用较多。 • (五)反应设备 • 反应设备的作用是完成一定的化学和物理反应。其中化学反应是起主 导和决定作用的、物理过程是辅助的或伴生的。反应设备在炼油厂的应 用也是很多的，如催化裂化、催化重整、加氢裂化、加氢精制等装置， 都要采用不同类型的反应器。 • (六)储存设备 • 用于储存各种油品、石油气及其他液体或气体物料的设备称为储存设 备或储罐。按其结构特征有立式储罐、卧式储罐及球形储罐等。。
• 1.固定管板式换热器
•
管壳式换热器主要是由壳体、管束、管板、管箱及折流板等组成，
管束和管板是刚性连接在一起的。所谓“固定管板”是指管板和壳体之
间也是刚性连接在一起，相互之间无相对移动。
•
固定管板式换热器适用于壳程流体清洁，不易结垢，管程常要清
洗，冷热流体温差不太大的场合。
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•
管壳式换热器工作时，一种流体走管内，称为管程，另一种流体走
管外(壳体内)，称为壳程。管内流体从换热管一端流向另一端一次称为
一程，对U形管式换热器管内流体从换热管一端经过U形弯曲段流向另
一端一次称为两程。两管程以上(包括两管程)就需要在管板上设置分程
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• (一)流体输送设备
• 流体输送设备的作用是将各种介质从一个设备输送到另一个设备，或 者使其压力升高以满足炼油工艺的要求。包括各种泵、压缩机、鼓风机 以及与其配套的管线和阀门等。
• (二)加热设备
• 将油品加热到一定的温度，使其汽化或为油品进行反应提供热量的设 备称为加热设备。炼厂中通常采用的是管式加热炉，它是一种火力加热 设备，按结构有圆筒炉、立式炉、及斜顶炉等。炼厂中应用较多的是圆 筒炉。
动阀(电磁阀、液动阀、气动阀、电动阀等)和自动阀(靠管路中介质本身
能量驱动的阀门，如止回阀、安全阀、减压阀等)；按阀体材料可分为
铸铁阀、铸钢阀、锻钢阀等。最常见的是按阀的结构特征分类，可分为
闸阀、截止阀、止回阀、旋塞阀、安全阀及减压阀等。
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• (二)阀门的标识
隔板来实现分程，较常用的是单管程、两管程和四管程，壳程有单壳程
和双壳程两种，常用单壳程，壳程分程可通过在壳体中设置纵向挡板来
实现。
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• （三）板面式换热器
•
板面式换热器热量的传递是通过不同形状的板面来实现的，其传
热性能比“管式”换热器优越，由于结构上的特点，使流体在较低的流
速下能达到湍流状态，从而强化了传热作用。该类换热器由于采用板材
制作，故在大批量生产时可降低设备成本，但其耐压能力比管式换热器
差。
• 板面式换热器类型较多，下面介绍几种常见的类型 ：螺旋板式换热器 、 板片式换热器 、板翅式换热器 等。
• 3. U形管式换热器
•
U形管式换热器不同于固定管板式和浮头式，只有一块管板。换热
管作成U字形、两端都固定在同一块管板上；管板和壳体之间通过螺栓
固定在一起 。
•
U形管式换热器适用于冷热流体温差较大、管内走清洁、不易结垢
的高温、高压、腐蚀性较大的流体的场合。
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• 第一章 管道及管件 • 第一节 管道 • (一)管道分类 • 根据管路中介质压力的高低可将管道分为高压、中压、低压及真空管
道，
级别名称 真空管道 低压管道
中压管道
高压管道
设计压力p／MPa p小于标准大气压 0<p<1.6 1.6≤p<4.0 4.0≤p<10.0 10.0≤p≤35
•
为了识别和辨认方便，通常在阀体上铸造、打印出如阀门的名称、
型号、公称压力、公称直径、介质流向、开启刻度或表示开启的箭头、
制造厂家及出厂时间等文字或符号，并在阀门的非加工面上涂上表示阀
体材料的油漆。
•
在缺少阀门图纸资料的情况下，可根据阀门上的铭牌和标志及涂漆
的颜色，识别阀门的类别、结构形式及适用情况等。
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• 2.浮头式换热器
•
浮头式换热器的一端管板是固定的，与壳体刚性连接，另一端管板
是活动的，与壳体之间并不相连，活动管板一侧总称为浮头 。
•
浮头式换热器适用于冷热流体温差较大(一般冷流进口与热流出口
温差可达110℃)，介质易结垢常需要清洗的场合。在炼油厂使用的各 类管壳式换热器中浮头式最多。
3.操作温度高于或等于介质自燃点的C级管
道
1.介质闪点28—60℃的易燃、可燃介质管道
C
2.介质爆炸下限高于或等于10％的管道
不同级别的管道，其设计、制造、安装、使用、检验和修理改造的要求也不同
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• (三)管道的附件 • 主要包括法兰、螺栓、垫片、弯头、三通、大小头、阀门等。
• (6)对蒸汽阀，在开启前应先预热并排除凝结水，然后慢慢开启阀门 以免汽、水冲击，当阀全开后，应将手轮再倒转半圈，使螺纹之间严密； 对长期闭停的水阀、汽阀应注意排除积水。
• (7)应经常保持阀门的清洁，不能依靠阀门支持其他重物，更不能在 阀门上站人；阀门的阀体与手轮应按工艺设备的管理要求，做好刷漆防 腐。
•
阀门型号中各单元代号
• 闸阀 Z
球阀 Q
• 截止阀 J
蝶阀 D
• 节流阀 L
减压阀 Y
ห้องสมุดไป่ตู้
• 旋塞阀 X
疏水阀 S
• 止回阀 H
安全阀 A
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• 阀门的连接形式：
• 包括内螺纹、外螺纹、法兰、焊接、对夹、卡套、卡箍等。
• 压力等级：
• 150Lb（PN2.0） 300Lb（PN5.0） 600Lb（PN10.0）等。
法兰连接： 1一垫片；2一管子；3一螺母；4一法兰；5一螺栓
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• 法兰
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管件
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• (三)管道的选材 • 炼油厂常用的管道材料材质有10钢、20钢、20G、铬钼合金钢
• 按换热方式来分有混合式、蓄热式及间壁式三大类型，其中间壁式换热 设备中又有多种形式 。其中按传热面(固体壁面)的形状和结构特征又可 分为“管式”和“板面式”两类。如套管式、螺旋管式、管壳式都属于 管式；板片式、螺旋板式、板壳式等都属于板面式。应用最多的是管壳 式换热器。
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（1Gr5Mo)、不锈钢（304、316、321、316L）等。 • 常用管道按制造方法有无缝钢管、有缝钢管和螺旋钢管三种。 • 选材原则：对具有相同操作条件的管道，管子、管件、阀门、仪表件
原则上应选同种材料或性能相当的材料。 • (四)管道的使用和维护 • 1.管道的使用 • 按规定使用管道，定时检查管道有无超温，超压、超负荷和过冷，管
• 阀体材料:
• WCB A105 WC6 CF8 等
• （三）阀门的用途
•
阀门是一种管路附件，它是用来改变通路断面和介质流动方向，
控制输送介质流动的一种装置，具有截断、调节、导流、防止逆流、稳
压、分流、溢流泄压等功能。
•
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闸阀
直通式截止阀
1-阀座；2-闸板；3-阀杆；4-阀盖； 5-止推凸肩 ；6--填料；7--填料压 盖；8--手轮
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• 第二章 换热设备
•
在炼油、化工生产中，绝大多数的工艺过程都有加热、冷却和冷
凝的过程，这些过程总称为传热过程。传热过程的进行需要通过一定的
设备来完成，这些使传热过程得以实现的设备称之为换热设备。
• (一）换热器的分类
• 换热设备按用途来分有换热器、冷凝器、再沸器、冷却器及加热器 。
• (1)新安装的阀门应有产品合格证，外观无砂眼、气孔或裂纹，填料 压盖应压平整，开关要灵活；使用阀门的压力、温度等级应与管道工作 压力相一致，不可将低压阀门装在高压管道上。
• (2)阀门开完应回半圈，以防误开为关；阀门关闭费力时应用特制扳 手，尽量避免用管钳，不可用力过猛或用工具将阀门关得过死。
• (3)阀门的填料、大盖、法兰、丝口等连接和密封部位不得有泄漏， 若发现问题应及时紧固或更换，更换时不可带压操作，特别是高温、易 腐蚀介质,以防伤人。
保证。不同的工艺所使用的设备不同，对设备的要求也不尽相同，但概
括而言有如下几方面要求。
• ⑴满足工艺要求
⑵安全可靠地运行
⑶结构简单、造价低廉、操作维护方便
二、炼油设备的类型
按作用，炼油设备大致分可为流体输送设备、加热设备、换热设备 、传质设备、反应设备及储存设备等几种类型。
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道有无异常振动，内部有无异常响声，有无发生液击。 • 2.管道的检查
管道投用后应进行定期检查。管道的定期检查分为外部检查、重点 检查和全面检查，检查的周期应根据管道的综合分类等级确定。
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•
各类管道每年至少进行一次外部检查，每6年至少进行一次全面检
查；I、Ⅱ、Ⅲ类管道每年至少进行一次重点检查，Ⅳ、Ⅴ类管道每2年
• (三)换热设备
• 将热量从高温流体传给低温流体，以达到加热、冷凝、冷却油品，并 从中回收热量、节约燃料的设备称为换热设备。换热设备的种类很多， 按其使用目的有加热器、换热器、冷凝器、冷却器及再沸器等；按换热 方式可分为直接混合式、蓄热式和间壁式。在炼油厂中，应用最多的是 各种间壁式换热设备。
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• （二）管壳式换热器
•
管壳式换热器也称列管式换热器，具有悠久的使用历史，虽然在传
热效率、紧凑性及金属耗量等方面不如近年来出现的其他新型换热器；
但其具有结构坚固、可承受较高的压力、制造工艺成熟、适应性强及选
材范围广等优点，目前，仍是炼油厂中应用最广泛的一种间壁式换热器，
按其结构特点有如下几种形式。
l-阀座；2-阀盘；3-阀杆；4-阀盖； 5-填料 ；6-填料压盖；7-轭：8-螺 帽；9-手轮
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• 3.
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• (四)阀门的使用维护
• 为了使阀门使用长久、开关灵活，保证安全生产，应正确使用和合理维 护。一般应注意以下几点。
• (4)室外阀门，特别是明杆闸门阀，阀杆上应加保护套，以防风雪的 侵蚀和尘土锈污；对用于水、蒸汽、重油管道上的阀门，冬天要做好防 冻保暖工作，防止阀门冻凝、阀体冻裂。
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• (5)对减压阀、调节阀、疏水阀等自动阀门在启用时，应先将管道冲 洗干净，未装旁路和冲洗管的疏水阀，应将疏水阀拆下，吹净管道再装 上使用。
至少进行一次重点检查。管道的外部检查主要是观察管道外表面有无裂
纹、腐蚀及变形等缺陷，连接法兰有无偏口，紧固件是否齐全、有无腐
蚀、松动等现象，用听声法检查管内有无异物的撞击、摩擦声等。
• 第二节 阀门
• (一)阀门的分类
•
阀门的种类繁多，分类方法也很多。按公称压力可分为真空阀、低
压阀、中压阀和高压阀；按关闭阀件的驱动方式可分为手动阀、动力驱