某装置塔与再沸器联合平台布置

（中石化上海工程有限公司，上海 200120）

化工装置中考虑到生产和检修的需要会设置各种平台，如设备的支撑、操作和检修，管道上阀门和仪表的操作、观察、检修，催化剂和填料的装卸等等均需要设置平台[1]。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，更为重要的是安全生产的保障措施之一。如果能在平台（梯子）设计时周全考虑现场的因素（尤其是在救援、疏散、逃生或手持物品使用时），避免一些不必要的伤害，的确是一件于人于己都非常有益的事[2]。塔设备平台、再沸器钢结构框架平台及周边框架平台等通过统筹考虑，做到最大限度的连通，对于后期的装置生产可以提供很大的便利。

1 概述

某装置中，物料自塔设备中段对称布置的出口分别进入两个再沸器底部，通过再沸器加热自再沸器上部分别返回塔内，这段流程管道要求完全对称布置，并就近设置操作平台用于管道上仪表及阀门的操作检修。

2 联合平台布置

2.1 塔与再沸器周边布置

塔设备布置于整个装置中间位置，北侧为装置消防通道；南侧为装置主框架，塔中心与南侧主框架距离6 m；与塔关联的再沸器对称的布置在塔的东西两侧，详细布置见图1。塔直径6.4 m，塔高近60 m（其中裙座11 m），共有9 个人孔，众多的仪表和工艺管口，分布于整个塔体。工艺物料预热后从塔体上部入口进入塔设备，经过塔内件填料层、塔板层逐层精制，通过塔体中间段的两个再沸器和塔釜再沸器的加热，气体物料自塔顶排出，塔釜少量液相物料通过泵进入下一个流程。塔设备的配管通常可以分为操作侧和检修侧，操作侧原则上是为操作、维修设置的，包括梯子、平台、人孔、仪表等；配管侧主要用于敷设管道，作为塔连接框架、管廊或者其他设备的区域[3]。根据塔周围设备和框架布置情况，可将塔的北侧作为操作区，主要布置仪表、人孔、梯子等，南侧作为配管区，便于装置中的管道与塔连通。

图1 塔与再沸器周边布置Fig.1 Layout around tower and its reboilers

2.2 塔设备相应高度平台布置

进入塔内的物料从中间段的N7ab 管口进入两个再沸器底部，靠近塔的位置设置切断阀。经再沸器加热工艺物料返回塔体N8ab 管口，这段管线工艺要求尽量短，并设置现场温度计。在N7ab 和N8ab 管口的这段高差密集地分布着各类管口，人孔A3，A4，工艺管口N9，N10，N19 以及各类仪表管口和公用工程管口。

人孔、仪表管口等作为需要直接操作的管口布置在塔的操作侧，工艺管口则尽量布置在配管侧。设备人孔中心线距平台的距离宜为0.8～1.0 m，人孔平台之间通过直爬梯连通，单段梯子的高度不宜大于10 m，高度大于10 m 的A3 至A4 间人孔平台应采用多段梯，梯段水平交错布置[4]。针对A4 人孔设置了PF.EL.+32.0 人孔操作平台以及PF.EL.+29.5 中间休息平台，29.5 m 层平台同时考虑到其他管口的操作。针对A3 人孔设置了PF.EL.+21.2 平台。塔径6.4 m，DN80 的仪表管口可以按照10°的夹角依次布置。这中间有一个特殊的现场带连通管的液位计管口K5b，这个管口与塔底下方的N5a（图中未体现）管口连接，高差有8 m，会分成三段测液位。这样的现场液位计一般会布置在平台外侧直爬梯附近，这样既不贯穿设备平台避免设备开孔影响布梁，同时又可通过直爬梯操作到仪表的根部阀。因此，将K5b与其他5 个仪表管口和公用工程管口通过直爬梯（PF.EL.+21.2～PF.EL.29.5）隔开，29.5 m 层平台考虑管口和上下的直爬梯，角度跨度大约要80°，其中从下方上平台的直爬梯布置在20°，连通管液位计布置在30°，去上层平台的直爬梯暂定300°，平台从290°到10°顺时针布置。塔的扇形平台宽度是根据塔内件大小和操作维修及通行要求确定，塔内件都要通过人孔进出，一般人孔直径为600 mm，因此平台宽度一般在1 200～1 400 mm。平台设计太宽不仅浪费钢材而且导致塔的风载荷增加基础增大[5]。得出如图2布置方案。

图2 塔设备中间段平面图Fig.2 Plan of middle section of tower

N7a/b 管口是重要的工艺管口，分别位于90°和270°方向，物料通过管口进入到再沸器中，设置切断阀，管道的走向见图3，阀门布置在管口，需要考虑操作和检修。管口位于+27.94 的高度，设置27 m层平台，由于这个层高并无其他管口或者需要操作的点，平台考虑经济因素不连通布置，仅布置于塔设备东西两侧供管道阀门操作和检修用。直爬梯（PF.EL.+21.2～PF.EL.29.5）位于20°，其东侧布置有连通管液位计，即使延伸27 m 层平台也无法通行到N7a管口，只能后续考虑依靠再沸器框架通行，与塔设备其他平台并不相连。西侧可以考虑延伸29.5 m 和27 m 层平台，并增加连通的直爬梯。

2.3 再沸器框架平台设置

根据塔设备直径、N8a/b 管口标高、再沸器直径、换热管长度、再沸器形式以及再沸器下管板至塔设备TL 线的距离，结合工艺物料温压等参数进行应力核算，确定再沸器的安装高度和安装形式，计算过程不赘述，经核算本例中再沸器安装高度为EL.+28.60，加上弹簧支撑的高度（按照950 mm 算），在EL.+27.65 高度布置再沸器的支撑梁。再沸器与塔的连接尽量靠近，T2 与N8a/b 管口（EL.+31.16）的连接管道（DN900）有尽量短的工艺要求；自塔的N7a/b 管口（90°和270°）分别去往再沸器底部管口的管道，管径达到了DN600，管道布置过程中考虑空间因素，需要留出阀门布置、弯头连接、再沸器钢结构支撑空间。

本例中依照上述布置的要求，确定了再沸器中心与塔设备中心的间距为8 m、再沸器框架的最低高度EL.+27.65 以及框架尺寸5 m×5 m。再沸器框架在满足对再沸器支撑要求前提下，也要考虑再沸器及其管口的操作要求。再沸器平台设置主要考虑各管口及其连接管道的操作检修要求，设备顶部的放空口如果可以就近布置到塔平台即可以不用专门为其搭设平台操作。再沸器最重要的功能性平台为再沸器上下TL 线位置和物料的进出管口，下方入口和下封头设置了PF.EL.+23.0。上方物料出口标高同塔设备N8ab 管口，管口下缘在大约30.5 m 的高度，考虑设置PF.EL.+30.0 平台。另外，之前塔设备东侧的27 m层平台只能通过框架靠近塔侧的外挑平台与其连接。接近30 m 的小框架需要考虑多个休息平台，平台高度可以根据周围管道布置要求调整，尽可能地做到所有操作检修位置都有平台。

图3 塔和再沸器立面图Fig.3 Elevation drawing of tower and its reboilers

塔设备平台、再沸器平台由于空间限制采用直爬梯连通，通常只有一个上下通道。

通过以上塔设备平台和再沸器平台设置情况的统筹考虑，在标高EL.+27 m～EL.+30 m 之间有很大的连通优化空间。塔设备在EL.+30.6 高度有多个仪表操作管口，设置了29.5 m 层平台，即使不考虑500 mm 的高差，由于配管侧有较多的大口径工艺管道附塔通过并不能很奢侈地做成环设备的全平台，进而与主框架29 m 层连通。主框架与再沸器框架3.5 m的间距可以通过外挑平台完成平台的连通，塔平台PF.+29.5 通过高差和角度的调整也可以与再沸器框架的29 m 层连接。这样，29 m 就成了一个特殊的高度，塔平台的29.5 m 降低到29 m，与仪表管口高差增加到1 m，操作要求亦能满足，作为A3 人孔与A4 人孔平台间的休息平台也不受影响，连通管液位计的位置如果距离不够可以考虑局部平台做宽满足平台通行的要求。形成如图3的立面结构。如果再沸器框架原本考虑的30 m 平台降到29 m，可以形成一个主框架和设备连通的大平台，设备上的平台也可以通过框架斜梯到达，极大地提高了便利程度。平台降低以后，对连接管道上的仪表等操作影响不大。另外，本来只能靠再沸器框架到达的塔设备27 m 层平台，通过各平台的连通也能更方便到达，形成了如图4连通对称的29 m 层大平台。

图4 PF.EL.+29.0 连通平台Fig.4 The union platform at the elevation of+29.0

3 结论

众所周知，安全无小事，在安全越来越受重视的当今，各行各业都在努力消除各自的安全隐患。化工装置中平台梯子的设置对于装置的生产具有不可忽视的影响，更多的平台连通，意味着更多的安全逃生通道。本文通过讨论某装置中塔设备及其连接的再沸器联合平台的设置，统筹周围操作检修环境，为后期的装置生产提供了极大的便利，实现了设计的人性化、实用性、方便性和安全性。