合成氨装置塔的布置与配管浅析

王 鑫，张 双

（华鲁恒升化工股份有限公司，山东德州 253000）

合成氨装置塔的布置与配管浅析

王 鑫，张 双

（华鲁恒升化工股份有限公司，山东德州 253000）

合成氨装置在我国已经有了很长一段时间的发展，主要针对合成氨及装置塔的布置与配管展开分析，对于过程中的设计和施工情况进行讨论，并且提出意见和建议，希望可以有助于我国合成氨装置的不断发展。

合成氨；装置塔；布置；配管

1 合成氨装置塔布置与配管的难点和要点

1）根据现场的实际情况和对于生产的需求，装置塔有一定高度，因此施工较为困难，通常工作人员会在地面进行操作，合成氨装置塔的阀门和仪表等在地面上操作较方便，进行填料时，由于塔高和空间的限制都造成一定的问题。

2）由于生产需求的要求，在合成氨装置塔中大管径管道很多，在进行脱碳工作，由于管径和管道的繁多造成支撑和施工安装工作起来非常复杂。

3）合成氨装置塔的塔顶管线通常情况下为两相流的形式，对于两相流管线，在进行配管的过程中需要考虑多方面的问题，必须要合理地进行设置以满足设计的需求。

4）合成氨装置塔不光要考虑到实用性，还需要有一定的外观设计，出去物料管线的大管径安装以外，还有很多额外的小管线，繁多的管线形式造成实际生产操作中的繁琐，所以必须要在确保生产工作的同时，考虑管线的合理处置。

2 合成氨装置塔类布置与配管优化思路

2.1 塔的平面布置优化

一个优质的合成氨装置塔必须要有科学的设计，塔的结构必须要和其他设备能够达到有效的衔接。所以必须要对于现场的实际需求和周围设备进行了解，综合考虑布置点，对于合成氨装置塔进行布置的时候需要遵循一下的几条原则：①进行多个装置塔的位置设定时，需将其设置在一条直线上，应与管廊呈平行状态。②相近的两个装置塔间的距离应大于2m，并且平台需要保持在同一高度最为标准，如果平台不能保持在同一高度那么距离应在2.5～3m 之间，并且平台应单独设置，避免重叠现象，保持两个装置塔之间能够有足够的距离。③对有些长径比大的塔，靠自身的条件支撑非常困难，故须在它下面搭建框架结构，加强装置塔的结构稳定性。④对设计过程中需注意合成氨装置塔的高度，须根据实际情况来具体设定。

2.2 塔的管道设计优化

2.2.1 初步规划

装置塔的管道在进行安装之前需要进行详细的设计，设计的首要条件必须要满足工艺的要求，同时还要考虑后期的维护和检修工作，进行合理的管理和操作平台分区。操作区的作用主要是通过平台和爬梯，对装置塔的上不阀门或者设备的内部检修入口。配管区是和其他设备相连的区域，或者可以作为管廊的出入口，在配管区进行工作，尽量避免穿过操作区，这也是进行分区的主要目的。

2.2.2 管口方位设置

在定塔的管口方位时，首先要对塔的内部结构有所了解，先搞清楚是什么类型的塔，如板式塔、填料塔等；其次要清楚塔的功能，如精馏塔、解析塔等，管口的设置需满足塔正常功能的实现。

2.2.3 塔平台与爬梯设置

在合成氨装置塔上需要有平台和爬梯的设计，平台主要用来对阀门进行操作，并且可以方便进行设备内部的检修和仪表的读数，需要在满足功能性的同时还要便于通行。对于平台的设计一般都不应该太小，否则操作工作会非常的困难，通常要达到1m以上。对爬梯的设计和要求主要是为了方面平台和地面的连接，确保在进行操作时候的安全性。

2.2.4 沿塔的管道的设计原则

在装置塔的周围需要进行配管的设计，在管道从塔口出来后需垂直向下，达到地面，管道和塔身需有一定距离，相邻的两个管线也有设计一定的间隔，这样才能确保在实际的应用过程中不会出现冲突现象。在进行管道设计时还需注意，管道的位置不能妨碍平台的操作，须满足程序设备要求，设计的方便检修和操作，按从上倒下的原则，从大管径到小管径来进行有序的施工，在满足实际生活需求的情况下，尽量缩短管道的长度，进行统一的布局和规划，尽可能的展现外观的美观。

2.2.5 管道的配管优化

管道的配管优化主要体现在塔顶管道、塔侧面管道和公用工程管道三个方面，在塔顶管道的配管中，需考虑实际应力需求，在适当的位置设置管道。施工过程中，遵循“步步低”的原则进行设计，需考虑管道的柔性，通过专业技术进行位置设置，避免管口由于承受较大压力而出现故障问题。塔侧面管道在配管的过程中，如果上方有阀门的情况，则阀门需要与管口进行连接，避免出现积液现象。当装置塔的侧面同一角度上出现多个出入料口的时候，由于需要足够的管径确保原材料的通过，所以需要考虑管道的柔性，尽量使用一些大管径的管道。公用工程管道是用来确保维修和管理工作的，通常情况下沿着装置塔排布置，在平台周围方便操作的位置进行公用工程管道的设计，根据实际情况的需要，通过对于设计检修的高度进行确定，设置在适合的高度层，不需要每一层都进行设置。

3 结束语

合成氨装置塔是企业生产效益的良好保障，也是实际生活工作中最为重要的生产设备，通过对合成氨装置塔的合理布置和配管，可提高生产效率。在对合成氨装置塔进行设计和施工的过程中，须严格遵守各项设计规范要求，结合实际生产，需充分考虑塔的结构和对装置塔的维护及检修。通过多次的复核，利用专业的角度对系统和各个管道进行有效融合，避免出现设计不当导致的施工问题。只有通过合理的布局和精细的配管设计施工才能保证合成氨装置塔的实用性，根据施工实际情况不断地进行优化。

[1] 宋岢岢. 压力管道设计及工程实例[M]. 北京：化学工业出版社，2013.

Arrangement and Piping Analysis of Synthetic Ammonia Plant

Wang Xin，Zhang Shuang

The ammonia plant has been developed for a long time in our country.This paper mainly discusses the layout and piping of synthetic ammonia and equipment tower，discusses the design and construction of the process，and puts forward personal opinions and briefs.Contribute to the continuous development of China’s ammonia plant.

synthetic ammonia；device tower；arrangement；piping

TQ113.2

A

1003-6490（2017）06-0003-01

2017-05-04

王鑫（1989—），男，山东烟台人，助理工程师，主要研究方向为化学工程与工艺。