節選自《石油化工裝置工藝管道安裝設計手冊》

一、一般要求

1.管道進(jìn)出裝置處應設置切斷閥。對可燃、易爆、有腐蝕性或有毒介質(zhì)的管道，還應在切斷閥的裝置側加設“8”字形盲板。

2．固定連接在工藝管道或設備上正常操作時(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)，應設置雙切斷閥加檢查閥(簡(jiǎn)稱(chēng)管道三閥組)，或設置雙切斷閥加盲板。工藝過(guò)程不允許串料的管道,也應采取這種措施。

3.在生產(chǎn)過(guò)程中，由于火災、物料的化學(xué)反應、動(dòng)力故障或操作故障等原因，可能使其內壓超過(guò)設計壓力的容器或設備，必須設置安全閥,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)壓力系統且中間設置隔斷閥時(shí)，應視為幾個(gè)獨立的壓力容器，需分別設置安全閥;

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

(5）往復式壓縮機、電動(dòng)容積式泵的出口;

(6）凝汽式汽輪機組沸水器前和背壓式汽輪機組蒸汽出口的管道上應設置安全閥。

4.屬于下列情況之一的容器或設備不需設置安全閥:

(1）設計壓力不低于壓力來(lái)源處壓力，且不因物料化學(xué)反應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)壓力系統而中間不設置隔斷閥時(shí)，可按一個(gè)系統考慮，即前面容器設有安全閥時(shí),后面的容器可不再設置安全閥;

(3）離心泵出口;

(4）蒸汽往復泵出口一般可不設安全閥。但當泵的失控壓力可能超過(guò)泵體所能承受的壓力，或泵的壓力超高對下游系統有較大影響時(shí)，應在泵出口處設置安全閥。

5.工藝過(guò)程中使用對人體有較大危害的介質(zhì)(如強酸等)應采取必要的防護措施，對于劇毒物質(zhì)(如氫氟酸等)則應有特殊的防護措施。無(wú)論是單一的危險性物質(zhì)，還是在流體中混有一定量危險物質(zhì)的混合物，其有關(guān)設備、管道、管件、儀表、閥門(mén)、墊片等均應根據介質(zhì)的特性選用合適的材質(zhì)和類(lèi)型。

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

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

8.放空物流為氣液兩相時(shí)，應先經(jīng)氣液分離器將氣液分開(kāi)，氣體排至全廠(chǎng)放空油氣系統，液體排至有關(guān)儲罐。

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

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

二、最主要工藝設備的流程設計

（一）塔和容器

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

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

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

4.對于設有事故放空閥或帶旁路的壓控調節閥的塔或容器，其安全閥可不設置旁通閥。

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

6.對于同一產(chǎn)品有多個(gè)抽出口的塔，塔的各抽出口處均應設置切斷閥。

7.根據工藝過(guò)程要求向塔頂餾出線(xiàn)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),其接管上應設置止回閥和切斷閥。

(二)管殼式冷換設備

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

2．管殼式冷換設備管殼程流體的選擇，應能滿(mǎn)足提高總傳熱系數，合理利用允許壓力降、便利維護檢修等要求。在一般情況下，高壓流體、有腐蝕性、有毒性或易結焦(或沉淀物)的流體、含固體物或易結垢的流體、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相差很大時(shí)，膜傳熱系數較小者可走殼程，以便于選用螺紋管、翅片管或折流桿等冷換設備。

3．進(jìn)入并聯(lián)的冷換設備的流體應采用對稱(chēng)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置切斷閥。但需要調節溫度或不停工檢修的冷換設備可設置旁路和旁路切斷閥，此時(shí)，冷熱流進(jìn)出口管道上相應設置切斷閥,且需考慮掃線(xiàn)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設計，圖中閥門(mén)A用于調節水量，旁路閥門(mén)C用于停工水管防凍，冬季采暖室外計算溫度高于0℃地區可不設旁路，放空口閥門(mén)D用于停工放水。

(三)泵

1當兩種流體性質(zhì)相近,操作條件相差不大，而又允許少量流體相混時(shí)，可合用一臺備用泵。反之，則不宜合用備用泵。公用備用泵的選用條件應按兩者之中較苛刻的條件考慮。

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

3.每臺離心泵(或施渦泵)出口管道上應設置止回閥，泵出口管道為多分支時(shí)，宜在泵出口總管上設置止回閥。離心泵如可能在低于泵的允許最小流量下運轉,應設置循環(huán)線(xiàn)，使一部分介質(zhì)從泵出口返回至泵進(jìn)口端的容器內,循環(huán)線(xiàn)上應設置限流孔板、截止閥或調節閥。

4.輸送易凝介質(zhì)或溫度高于200℃介質(zhì)的離心泵，一般需設置防凝及暖泵線(xiàn)，以使在停泵時(shí)從出口(一臺泵操作，一臺泵停運)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(xiàn)合用;管B為啟動(dòng)暖泵管道，當出口管徑小于DN80時(shí)，可不設管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)口管道上設置一根可返回吸入側上游設備氣相空間的平衡線(xiàn)，平衡管道上應設置切斷閥，見(jiàn)圖1-1 -9。當進(jìn)口管道由于壓力降產(chǎn)生少量氣體時(shí)，可通過(guò)平衡管返回上游設備氣相空間,從而減少離心泵的汽蝕現象。

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

(四)壓縮機

1.壓縮機的進(jìn)出口管道上均應設置切斷閥，但自大氣抽吸空氣的往復式空氣壓縮機的吸入管道上可不設切斷閥。

2.壓縮機出口管道上應設置止回閥。離心式氫氣壓縮機的出口管道，如壓力等級大于或等于4MPa，可設置串聯(lián)的雙止回閥。

3，氫氣壓縮機進(jìn)出口管道上應設置雙切斷閥，出口管道上應設置安全閥。多級往復式氫氣壓縮機各級間進(jìn)出口管道上均應設置雙切斷閥。在兩個(gè)切斷閥之間的管段上應設置帶有切斷閥的排向火炬系統的放空管道。

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

5.往復式壓縮機各級吸入端均應設置氣液分離罐，當凝液為可燃或有害物質(zhì)時(shí)，凝液應排人相應的密閉系統。

6.離心式或軸流式壓縮機應設置反飛動(dòng)線(xiàn)?？諝鈮嚎s機的反飛動(dòng)線(xiàn)可接至安全處排入大氣，有毒、有腐蝕性、可燃氣體壓縮機的反飛動(dòng)線(xiàn)應接至工藝流程中設置的冷卻器或專(zhuān)門(mén)設置的循環(huán)冷卻器，將壓縮氣體冷卻后返回壓縮機入口切斷閥上游的管道中。

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

(五）蒸汽及凝結水系統

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置分水設施。

2.汽輪機、蒸汽抽空器等重要設備所用蒸汽應單獨自總管引出，并在靠近總管處設置切斷閥，不應自分支管上引出，以免因其他用汽量變化時(shí)而影響操作的平穩。供非正常操作時(shí)用的蒸汽和滅火蒸汽也應盡量單獨自總管引出，在靠近總管處設置切斷閥，以減少對其他用汽點(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。如果必須引入，應安裝減壓閥,并在低壓蒸汽系統設置安全閥，防止低壓蒸汽系統超壓發(fā)生危險。

4.當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.蒸汽加熱設備的凝結水應予回收利用，其他用汽點(diǎn)的凝結水也應盡量回收利用。從各點(diǎn)排出的凝結水一般應經(jīng)疏水閥(水量較大的可設汽水分離罐)排至相應的凝結水系統。

6.不同壓力等級凝結水合并回收時(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)凝結水系統。但當高壓凝結水量較大，在排入低壓凝結水系統以前，一般可先經(jīng)凝結水擴容器以降低其壓力，并回收因降壓產(chǎn)生的蒸汽。

(六）冷卻水系統

1.裝置冷卻水系統進(jìn)出裝置處的供水和回水總管上應設置切斷閥。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設置切斷閥。

2.冷卻用水一般采用壓力回水方式，以節約能量。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(如水錘現象)。

3.為了減少冷卻設備的水管結垢和腐蝕，循環(huán)水出冷卻設備的溫度一般不宜超過(guò)45℃。但對冷卻易凝介質(zhì)時(shí)，為了防止介質(zhì)在管壁處凝固而降低傳熱效率，可適當地增高其出口溫度。

(七）加熱爐燃料系統

1.加熱爐燒燃料氣或兼燒燃料油時(shí)，每個(gè)燒氣火嘴均應設置一個(gè)長(cháng)明燈，長(cháng)明燈使用的燃料氣應從調節閥上游引出，并應設置阻火器。

2.燃料氣主管上應設置阻火器，但設有低壓自動(dòng)保護系統時(shí)，可不設阻火器。

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

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

(八)機泵的輔助管道

1.機泵冷卻水宜設置單一總管。泵的冷卻水管道不應與其他驅動(dòng)設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.壓縮機的封油和潤滑油冷卻器一般用循環(huán)水冷卻，但應與新鮮水管連接作為備用,并設置切斷閥和止回閥。

3.每臺機泵冷卻水進(jìn)出口管道上均應設置切斷閥(自流排水時(shí)，出口可不設切斷閥和視鏡)，并在出口管道上設視鏡。

4.機泵的封油和潤滑油系統的流程應為兩個(gè)各自獨立的系統。供油管道上應設置安全閥，安全閥出口管應單獨接至油箱。該系統中各回油支管上應設視鏡，回油管上可不設切斷閥。

(九)掃線(xiàn)管道流程

掃線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)接頭，吹掃時(shí)，臨時(shí)接上軟管通入掃線(xiàn)介質(zhì)。

工藝裝置內的掃線(xiàn)宜順流程掃向下游設備或容器內，進(jìn)出裝置的管道一般掃往工廠(chǎng)罐區或專(zhuān)用放空系統。

(十）放空

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

可燃氣體放空時(shí)，應盡量排入全廠(chǎng)性放空油氣系統(如火炬系統)，非可燃氣體放空有可能攜帶可燃介質(zhì)時(shí),應按可燃氣體放空處理。

放空介質(zhì)為氣液兩相流時(shí)，應設置氣液分離器將氣液分開(kāi)，可燃氣體排至全廠(chǎng)性放空油氣系統，液體排至相應的設備內。