塔器设备管道配管设计

＊王 颖

（中石化上海工程有限公司 上海 200120）

引言

在当前化工生产中塔器设备的应用较为常见，比如反应塔、吸收塔、蒸馏塔、萃取塔以及洗涤塔等，作为重要的气液以及液液之间进行传质和传热的设施，确实发挥出了重要的作用价值，有助于维系化工工艺的有序落实。伴随着现阶段化工工艺对于塔器设备应用要求的不断提高，除了要重点选择型号匹配性能较高的塔器设备外，往往还需要予以恰当安装，确保其能够在保障自身安装准确到位后，也能够有效实现所有管道的合理布置，进而促使塔器设备可以有效融入整个化工生产体系，规避该方面可能出现的故障以及安全隐患，相关配管设计工作要求引起高度关注。

1.塔器设备管道配管概述

塔器设备运行中管道的配置至关重要，如果管道配置不合理，不仅会影响到塔器设备正常功能，还可能出现安全隐患，要求引起高度关注，确保配管设计方案更为适宜合理。结合当前塔器设备管道配管设计工作的开展，其往往表现出了较强的复杂性特点，涉及到的管道相对较多，因此也就增加了配管设计难度，容易出现配管设计偏差问题，需要设计人员予以精细化处理，避免在任何环节出现严重隐患。

为了有效提升塔器设备管道配管设计水平，配管设计人员往往需要先明确塔器设备涉及到的所有管道材料，从塔顶、塔侧以及塔底等多个角度进行综合分析，同时考虑到塔器设备实际应用需求，以此更好优化相应管道配置效果。配管设计人员在把握好所有需要安装的管道后，还需要重点考虑到协调性要求，力求在遵循相关规范和标准的基础上，增强塔器设备所有管道配置的有序性，解决相互之间可能存在的矛盾和冲突问题，确保塔器设备可以稳定安全运行。其次，塔器设备管道配管设计人员还需要重点关注于实际状况，要求从实际出发，探讨塔器设备应用需求，着眼于整个化工生产工艺，判断如何安装塔器设备及其相关管道，避免影响到后续整个生产工艺的稳定运行。对于塔器设备运行中存在密切关联的一些仪表或者是其它设备，同样也需要综合考虑，保障相应连接管道的设计较为适宜匹配，更好优化塔器设备的应用成效。另外，在塔器设备管道配管设计优化中，设计人员往往还需要重点考虑到后续塔器设备的检修要求，应该尽量保障塔器设备及其相关管道的布置较为合理，所处位置比较适合于进行后续检修作业，避免增加检修维护方面的负担。

2.塔器设备管道配管设计要点

(1)总体设计

在塔器设备管道配管设计中，设计人员应该首先从总体入手，确保塔器设备所有相关管道都可以得到优化布置，以此更好指导后续具体管道的配置，规避可能出现的配管设计混乱问题。在塔器设备管道配管总体设计中，设计人员需要重点从塔顶、塔侧、塔底以及支吊架等多个方面入手进行综合考虑，确保相应管道及其相关材料的布置较为协调充分，在杜绝遗漏问题的同时，也能够有效促使具体管道以及附属材料得以协调运用。设计人员应该重点把握好各个不同部位的管道类型及其数量需求，比如在塔顶需要合理配置一些油气管道、安全阀进出口以及放空管道，满足塔器设备在该方面的功能要求；在塔侧管道配置中，则需要重点考虑到回流管道、汽提蒸汽管道、进料管道以及返回管道等，结合不同塔器设备类型及其使用功能，促使相应管道的运用更为合理适宜；塔底则需要合理配置抽出管道以及排液管道等，以便满足该区域的功能诉求。为了形成较为理想的综合规划设计效果，配管设计人员往往需要自上而下进行逐步配置，避免因为需要配置的管道过于繁杂，出现较为严重的管道配置混乱局面。

(2)确定管口方位

塔器设备管道配管设计应该首先关注于管道布设位置，以此更好实现后续配管设计工作的优化落实，避免在后续管道应用中出现明显偏差问题，这也就需要重点确定好管口方位，明确其在塔器中的布置位置及其走向。在该方面工作落实中，需要相关配管设计人员可以和设备专业人员进行深入详细沟通交流，根据设备运行功能以及所需要的所有配管进行综合分析，以此更好的明确各个配管的布置位置以及管口方位。在管口方位确定中，需要保障相应管线布局简单清晰，同时还需要考虑到后续长期运行以及检修工作的要求，避免增加后续工作负担和压力。在具体管口方位的确定中，设计人员应该优先考虑人孔方位，确保人孔设置较为合理，能够便于后续使用以及检修，同时避免对于塔器设备产生不利影响，以此更好优化相应管道应用价值。在此基础上，再重点考虑应力管道的管口方位布置要求，确保其能够形成安全可靠运行效果，能够在相应位置具备理想稳定性，避免因为方位布置不合理，造成该部位形成严重安全隐患，尤其是在应力计算和考虑中，更需要引起设计人员重视，确保管道柔性要求可以得到较好满足，解决该方面隐患问题。比如针对再沸器回馏口以及冷凝器进出口，都需要根据其自身需求予以合理布置。对于其它剩余管道的布设则可以依次处理，在不影响既有管道位置以及管口方位的基础上，最终确保所有管道的布置较为协调有序。当然，在管口方位的布置设计中，还需要重点考虑到管道管口直径大小以及整体走向，以求增强管口方位的合理性和可行性，杜绝该方面出现的较大影响因素。

(3)塔顶管道设计

对于塔器设备在化工生产中的应用而言，塔顶是比较关键的组成部分，要求确保塔顶能够较为安全可靠，尤其是对于涉及到管道连接的区域，更需要优化设计，以便达到应有功能要求。结合当前塔器设备的应用状况来看，在塔顶进行管道设计主要涉及到了以下几种情况：塔顶油气管道的应用比较常见，要求配管设计人员能够予以优化设计，以求促使塔顶应有功能得以实现，因为塔顶油气管道内的介质是气体，且温度相对较高，进而需要针对性进行布置，确定适宜的长度，避免过长影响到该管道运行效果，可以设置为“步步低”的方式，在人员可能接触到的位置还需要进行隔热设计；安全阀出口管道同样也是常见类型，要求促使其具备理想的密闭排放效果，要求从管道材质选择以及管径设计入手，避免因为管道方面的问题影响到安全阀运行效果；放空管道的设计也需要优化处理，结合不同塔器设备的放空需求，促使管道在塔顶的安装位置以及自身长度较为适宜合理，能够顺利放空塔器中存在的油气或者是蒸汽。对于塔顶所有管道进行设计还需要重点关注相互之间的协调性，以求尽量避免相互之间可能出现的严重偏差问题，尤其是对于朝向一致的管道，更是需要根据其优先级进行合理设计布置，以便促使所有管道都能够具备理想的运行效果。

(4)塔侧管道设计

塔器设备管道配管设计还需要重点考虑到塔器设备侧面各类管道的合理布置，以便促使这些管道可以形成理想的运行效果，有助于满足塔器设备的多方面运用功能。比如对于塔器设备侧面较为常见的进料管道，配管设计人员就需要进行重点分析把关，保障进料管道能够有效满足相应材料供给要求，根据不同材料需求合理选择管道材质，同时灵活运用柔性连接方式，解决刚性设计带来的隐患问题。对于塔器设备侧面回流管道的设计也需要优化设计，根据不同回流功能需求，促使其管道内径选择适宜合理，同时还需要重点控制好管道连接点的位置高度以及角度，进而更好促使回流功能得以满足，规避该方面故障问题。针对塔器设备侧面存在的返回管道，配管设计人员同样也需要优化设计以便促使返回管道可以顺利将所需要返回的材料予以优化处理，应该重点考虑到返回管道的材质、内径、安装位置以及长度，进而促使返回的材料被准确处理。对于塔侧管道中常见的重沸器入口管道、汽提蒸汽管道以及侧线抽出管道，也需要灵活布置，以便更好增强这些管道的应用效果，确保塔器设备可以有效融入整个化工生产工艺流程，体现出较强的整体协调性。

(5)塔底管道设计

塔器设备的稳定可靠运行还离不开塔底管道的合理设计运用，配管设计应该重点关注于常见的塔底管道类型，进而根据其不同功能，选择适宜合理的配置方式，增强整个塔器设备的运行效果。针对塔底中各个管道进行优化布置需要首先确定好位置，一般需要将其设置在底座外，避免在塔群中进行随意配置，以此更好增强塔底各个管道配置运行效果，对于可能出现的不安全因素予以规避。塔底管道的布置还应该体现出“步步低”的特点，以此更好规避可能因为管道应用不合理出现的气蚀问题，严禁使用U形管道布置方式。因为塔器设备底部温度相对都比较高，进而也就需要考虑到该方面提出的管道设计要求，优先运用管道柔性设计方式，保障其具备理想的温度适应性，可以形成较为理想的温度变化条件下的补偿效果，杜绝管道裂缝以及破损问题。针对塔底重沸器相关的管道设计更是需要引起高度关注，配管设计人员应该重点考虑到重沸器运行要求，促使管道可以形成理想运行条件，避免在后续长期运行中出现混乱和隐患。

(6)支吊架设计

塔器设备管道配管设计工作并非是针对所有管道进行合理布置，还需要重点考虑到支吊架的有效设计运用，以此更好保障所有管道的优化运用，规避可能出现的管道晃动以及变形问题。在支吊架设计中，配管设计人员同样也需要从整体入手，综合考虑各个区域需要设置的支吊架类型及其数量，确保其能够有效实现对于所有管道的支撑和控制，保障整体系统的稳定性。当然，具体到不同管道配置中，同样也需要选择相匹配的支吊架，以便增强支吊架和管道的协同性，避免出现较为严重的相矛盾问题。

3.塔器设备管道配管设计优化措施

(1)提高设计人员综合素质

塔器设备管道配管设计工作的优化应该首先从人员着手，要求确保相应设计人员具备较高的综合素质，在体现出较强胜任力的基础上，才能够更好完成相应设计任务，解决因人员问题带来的不利影响和干扰。因现阶段塔器设备管道配管设计的复杂性更为突出，涉及到的管道越来越繁杂，其各个管道的配管设计要求各不相同，遍布于塔器设备的各个位置，如此也就需要确保相应设计人员具备更强的综合处理能力，可以在全面掌握所有管道应用要求的基础上，确定好最优布置方位以及走向，进而为最终塔器设备可靠运行创造有利条件。这也就需要在安排塔器设备管道配管设计工作人员时予以严格把关，避免在该工作岗位上出现较为严重的滥竽充数问题，且能够针对相应设计人员予以及时培训和指导，促使其可以及时接收新知识和新标准，最大程度上规避可能出现的设计偏差隐患。

(2)注重设计的协同性

塔器设备管道配管设计工作的开展还应该重点考虑到相应工作的协同性，要求设计人员意识到管道配管设计并非仅仅是针对管道自身进行合理设计和布置，同时还需要综合考虑到各方面相关联因素，尤其是对于塔器设备，更是需要设计人员重点关注，明确相应塔器设备对于管道提出的各方面诉求，以此更好进行管道配管设计，增强后续塔器设备和管道的协同运行效果。当然，如果要求塔器设备管道配管设计人员全面了解塔器设备的构成以及运行功能也并不现实，存在着较高的难度和压力，因此也就需要确保管道配管设计人员能够与塔器设备设计人员进行充分沟通交流，力求形成较为理想的协同工作效果，尤其是对于相应管口位置选择以及方位设置的合理性，就需要予以综合评估判断，避免出现严重的不良影响和危害。

(3)运用先进辅助设计手段

塔器设备管道配管设计工作的开展在现阶段面临着较高的难度，如果单纯依靠设计人员自身的工作经验和能力，很容易在设计方案中出现偏差问题，进而影响到后续塔器设备及其管道的整体运行效果。基于该方面问题，未来塔器设备管道配管设计中应该注重优先引入运用一些先进辅助设计手段，尤其是一些三维立体结构呈现的设计软件，更是应该予以优先运用，如此也就可以更好促使设计人员对于塔器设备的各个方位直观掌握，以确保各个管道配管设计得以优化落实，切实解决各个管道配管设计中可能出现的严重混乱局面。这也就需要逐步更新完善设计模式，逐步淘汰滞后的二维平面设计方法，以此更好提升设计水平。

4.结束语

塔器设备作为当前化工生产中比较常用的一类设备，相应管道配置成为重要任务，只有确保配管设计合理可行，进而才能够增强其运行效果，规避可能出现的塔器设备运行故障问题。配管设计人员在做好总体设计后，准确设定好所有管道的管口方位，进而切实围绕着塔顶、塔侧、塔底以及支吊架的应用进行精细化把关，最终优化整体配管设计成效。为了更好优化塔器设备管道配管设计效果，往往还需要注重提升设计人员综合素质，在积极协同其它相关人员的基础上，运用更为先进的设计优化手段，以便更好规避配管设计方面可能出现的严重偏差问题，为后续塔器设备稳定运行提供可靠支持。