化工装置操作及检修平台的合理设置

(航天长征化学工程股份有限公司兰州分公司，甘肃 兰州 730050)

化工装置操作及检修平台的合理设置

孙轶琼

(航天长征化学工程股份有限公司兰州分公司，甘肃 兰州 730050)

化工装置中操作、检修平台是生产的辅助部分，针对设计校审时设计人员对平台设置考虑不周全，造成设计不合理、操作和检修不方便等问题，阐述了平台设置的依据、特殊条件时平台如何设置、不同的设备平台如何设置等，以确保平台设计的合理、安全、便利。

检修平台；操作；检修；安全

化工厂中各种作用的平台随处可见，如设备的支撑、操作和检修，管道上有些阀门和仪表的操作、观察、检修，催化剂和填料的装卸，管廊和电缆桥架的检修等，以上位置均需要设置平台。作为生产装置的辅助部分，平台的合理设置不仅能满足各种功能的要求，而且使用便利，更为重要的是它还是安全生产的保障措施之一。作为设计人员，应该在项目设计中统筹考虑、合理设置。以下是一些项目平台设置时的考虑和设计。

1 人孔和卸料孔平台的设置

人孔通常作为设备的检修口或填料和催化剂的装料口，为便于操作，人孔距平台面的距离不宜太高，通常在0.600～1.000 m。布置在框架内的大型立式设备和反应器，通常有多个人孔或多层填料，确定框架层面的标高时，在满足工艺要求、设备安装和建筑等相关要求外，还需考虑人孔高度，尽可能将框架层面作为人孔的检修平台。

设备的手孔兼做卸料口，卸料口距楼面或平台的净空高度不宜小于1.2 m，若有时不注意，按人孔高度确定卸料口距楼面或平台的净空高度，会造成高度不够，卸料不便。

通常情况下，框架层面的标高以考虑人孔居多，但在个别项目中，业主根据实际操作经验，告知有些填料或催化剂经过长时间使用后，结焦、结块严重，卸料比装填困难，要求框架层面的标高尽可能以卸料口为基准进行确定，人孔或装料口设置操作平台即可。此类问题虽然较少，但可以提前与业主或催化剂供货商沟通，确保设计合理，操作、检修方便。2个项目功能相同的反应器层高及操作平台的设置见图1。

图1 反应器框架层高及操作平台的设置R—催化反应段；RK—人孔；SK—手孔(卸载孔)；T—温度计口

图1(a)是以人孔为基准，确定框架层高；图1(b)是业主调研后，根据催化剂实际运行情况，考虑装卸的方便，要求以手孔为基准，确定框架层高。

2 高位油箱平台的设置

在石油化工厂内，有些电动设备如压缩机、风机等会自带1个高位油箱，作为机组润滑油系统供给，且高位油箱有安装高度的要求，设备供货商会在设备图纸或资料中标注高位油箱的安装高度，设计者通常按资料要求在厂房内高处设一平台，将高位油箱布置在平台上。

工业厂房的结构形式是依据工艺介质的特性和生产工艺要求而确定的。如介质为高压、易燃、易爆等，厂房则有泄压要求，屋顶通常设计为轻质屋面，顶层屋面不考虑放置设备和人员通行，另外有些厂房由于安装和检修的需要，厂房顶部设有大型吊车。

结构专业为满足规范要求，考虑设计的合理性，有时会在厂房内设有柱间斜撑，但稍不注意高位油箱的平台和梯子就会与吊车或柱间斜撑相碰，为此需要调整斜撑位置或增加厂房高度。

要避免这样的问题发生，一是在需要设置平台和梯子的位置，提前和结构专业沟通，使斜撑尽量避开平台和梯子，或采取其他结构形式；二是工艺专业仔细核对结构专业返回的条件，若有碰撞，及时调整修改平台位置。另外，也可以考虑将高位油箱设置在厂房外或屋面顶，但需提前和设备供货商及建筑、结构专业沟通，设备供货商适当提高高位油箱的安装高度，建筑和结构专业将高位油箱的设置与屋顶的承重、泄压、保温、防水、美观等统一考虑，这样处理的效果很好。

3 设备本体操作平台的设置

因工艺要求，化工装置的设备本体常带有温度计、压力计、液位计等自控仪表，为便于仪表的操作、观察和检修，需设置为自控仪表服务的平台，有些平台设置在设备本体上，有些平台单独设置。以下是在设备本体上设置平台时需注意的几点。

3.1 立式设备

大多数的塔器和反应器内部通常装有一段或多段催化剂或填料，根据工艺和催化剂性能的要求，催化剂进出口床层温度要求严格控制，为此在催化剂进出口设有测温点，且测温点要求尽可能180°对称设置。但有些工艺系统专业的设计人员认为测温点多比少好，会在催化剂进出口及中部均设置测温点，管道专业的设计人员如果对PID不是十分了解，就会依据PID进行管道布置，造成操作平台过多。以下是2个工艺相同、规模相近的反应器流程配置。

组合式反应器测温点设置见图2。图2(a)的测温点多达11个，图2(b)是与工艺系统专业沟通后，取消中部测温点，保留5个测温点，因此，大型塔器和反应器设备本体自控点的设置，尤其是测温点的设置，工艺系统专业应慎重考虑，合理设置，避免过度设计。管道专业在接收到PID时，应尽可能地了解工艺特性和要求，在满足工艺要求的前提下，优化设计。

图2 组合式反应器测温点设置R—催化反应段；E—段间换热器；T—测温点

3.2 卧式设备

化工装置中汽包、废热锅炉或其他卧式设备顶部通常有压力表、安全阀、工艺阀门等仪器需要操作、观察、检修，因此，其顶部常设有操作平台。如果设备较短，管口比较集中，1个平台、1部梯子即可满足要求，但若设备较长，平台也可分段设置。某项目中一汽包筒体长约15 m，管口分布在筒体两端，原设计者在汽包顶部设置了1个长15 m、宽0.85 m的平台，1部梯子，后修改为在设备两端设置2个长2.850 m，宽0.85 m的平台，2部梯子，这样既满足了工艺操作、检修要求，也比较经济合理。分段平台设置见图3。

图3 分段平台设置

3.3 球罐平台

球罐由于其结构的特殊性，设备管口分布在顶部和底部，顶部需设置操作平台，到达顶部操作平台可通过球罐本体盘梯，或是在球罐区设置联合平台。

工艺管道通常沿球罐体上下方向进行布置，水道的消防喷淋管道通常设置为环形，往往在会签时发现局部位置和工艺管道或盘梯碰撞，需进行修改。因此，各专业进行管道布置时需要考虑盘梯的位置，避免相互碰撞，另外，球罐的设备焊缝均为横向，管道支架要避开焊缝设置。

4 烟囱平台的设置

烟囱通常作为将尾气排向大气的最末端设备，环保对排放物有严格的要求，需经常监测，故烟囱上设有监测点，装有取样阀门和仪表，为便于取样操作和仪表、阀门的检修需设置平台；其次，有些烟囱局部腐蚀快，考虑更换，需设置检修平台，平台间距为3～5 m；另外，还需根据烟囱高度和是否设置航空障碍灯考虑其外部检修平台。

GB 50051—2013《烟囱设计规范》根据烟囱高度对外部检修平台的设置做了详细规定：①烟囱高度小于60 m时，无特殊要求可不设置；②烟囱高度为60～100 m时，可仅在顶部设置；③烟囱高度大于100 m时，可在中部适当增加设置；④航空障碍灯检修平台和采样平台可与外部检修平台共用。

钢烟囱按固定形式分为塔架式、自立式、拉索式，对于塔架式烟囱工艺专业提出的条件应包括烟囱管口、梯子、平台方位图，由相关专业统筹考虑，避免相互碰撞。

5 特殊平台的设置

同一平面的支撑梁通常都在一个平面上，但偶尔也会有特殊的，某项目烟气脱硫装置中脱硫塔操作平台的设置(见图4)中，脱硫塔直径φ7 570 mm，烟气进口管DN4 000 mm，设备材质为玻璃钢，烟气进口管的弯头与设备直连，且为一体。

图4 特殊平台设置

图4(b)为工艺专业设计人员按常规做法提出的平台条件，校审时发现弯头与+7.000面的梁1相碰，见A-A视图云线处。此问题经工艺专业和土建专业协商后，由土建专业核算，最终确定梁1降低300～500 mm，梁1待设备就位后再进行施工，造成梁1与梁2、梁3不在同一平面。这样的案例虽然极少，也是有可能出现的，避免这个问题的最好方法是按比例绘制条件图，在疑问处作详细核算，与相关专业及时沟通，最后提出合理、正确的条件。

6 自控阀平台的设置

随着项目规模的大型化，工艺管径也越来越大，在笔者近期接触的项目中，工艺管道有DN1 200、DN1 500、DN1 700、DN2 000、DN2 400等，随着工艺管道的扩大，其他相关的阀门也随之扩大，手动阀门工艺在配管时会考虑阀门的操作及支撑，而自控阀门是自控专业核算选型后，将阀门尺寸、安装要求以条件形式返给工艺专业，工艺专业按返回条件的要求对自控阀进行布置。

有些自控阀由于管径大，阀体质量就很大，有些自控阀执行机构比较大，单从这两方面就应该考虑支撑，但自控返给工艺的条件往往对阀门和执行机构的支撑没有提出要求，工艺设计人员也容易忽视此类问题，造成阀门在现场安装时需补加支架，为确保支架的安全、牢固，需要土建补加支撑梁，导致工期延误。+7.500 m平面是工艺专业为自控阀PDV01设置的平台(见图5)，平台用于阀门的操作、检修和支撑。

图5 控制阀平台设置

对质量大、需要支撑的自控阀，最好在自控返给工艺专业的条件中有所体现，提醒工艺人员考虑阀门支撑。另外，绝大多数的自控阀需要考虑检修，工艺专业在管道布置时要留出合理的工作检修区域。

7 结语

平台作为生产的辅助部分，与工艺路线、设备、自控连锁、消防等安全要求相比微不足道，但作为操作、检修的区域，常有人员在其上作业，如果设计不合理，

会造成操作使用不方便，并有可能存在安全隐患。因此，平台不仅是生产的辅助部分，更是安全生产的重要措施之一，设计人员应从合理化、人性化、实用性、方便性、安全性等方面考虑，精心设计，确保安全生产。

[1]HG/T20546-2009，化工装置设备布置设计规定[S].

[2]SH3011-2011，石油化工工艺装置布置设计规范[S].

[3]黄新平.化工装置梯子平台设计探析[J].石油化工设计，2014，31(1)：1-5.

修改稿日期：2017-08-01

OntheReasonableSettingofChemicalPlantOperationandMaintenancePlatform

SUN Yi-qiong

(ChangZhengEngineeringCo.，Ltd.，LanZhouBranch，LanZhouGanSu730050，China)

Chemical plant operation and platform maintenance are the auxiliary parts of production. Aiming at problems such as unreasonable design，inconvenient operation and maintenance caused by designer’s inadequate consideration of the platform setting during the review period，this paper discusses the basis of platform configuration，and explains how to set up the platform under special conditions or for different equipment so that the rationality，safety and convenience of the platform design are guaranteed.

platform maintenance；operation；maintenance；safety

10.3969/j.issn.1004-8901.2017.05.007

TQ055

B

1004-8901(2017)05-0024-05

doi：10.3969/j.issn.1004-8901.2017.05.007

孙轶琼(1963年—)，女，1984年毕业于兰州化工学校无机化工专业，高级工程师，现主要从事工艺管道设计工作。