蒸汽管道布置

(一)蒸汽管道•1.蒸汽管道的布置•一般装置的蒸汽管道，大多是架空敷设，很少有管沟敷设，不埋地敷设。其主要原因是不易解决保温层的防潮和吸收管道热胀变形。•由工厂系统进入装置的主蒸汽管道，一般布置在管廊的上层。•各种用途的蒸汽支管均应自蒸汽主管的顶部接出，支管上的切断阀应安装在靠近主管的水平管段上，以避免存液。1•在动力、加热及工艺等重要用途的蒸汽支管上,不得再引出灭火/消防，吹扫等其他用途的蒸汽支管。•一般从蒸汽主管上引出的蒸汽支管均应采用二阀组。而从蒸汽主管或支管引出接至工艺设备或工艺管道的蒸汽管上，必须设三阀组，即两切断阀之间设一常开的DN20检查阀，以便随时发现泄漏。•凡饱和蒸汽主管进入装置，在装置侧的边界附近应设蒸汽分水器，在分水器下部设经常疏水措施。(一)蒸汽管道2•图2-84成组布置的蒸汽伴热管•1-供汽主管；2-伴热蒸汽供汽；3-2″长短管；4-6″长短管；5-3″集合管；6-6″长短管；7-2″长短管；8-1″×3/4″大小头；9-带丝堵3/4″排液阀(一)蒸汽管道32.蒸汽管道的疏水•由于散热损失，蒸汽管道内产生凝结水，若不及时排除，在管道改变走向处可能产生水击，造成振动、噪声甚至管道破裂。因此，蒸汽管道需要疏水。一般有两种疏水方式：•a.经常疏水在运行过程中所产生的凝结水通过疏水阀自动阻汽排水。•b.启动疏水在启动，暖管过程中所产生的凝结水通过手动阀门排去。(一)蒸汽管道4•下列蒸汽管道的各处应设经常疏水:•a.饱和蒸汽管道的末端、最低点、立管下端及长距离管道的每隔一定距离；•b.蒸汽分管道下部；•c.蒸汽管道减压阀、调节阀前；•d.蒸汽伴热管末端。(一)蒸汽管道下列蒸汽管道的各处应设启动疏水：a.蒸汽管道启动时有可能积水的最低点；b.分段暖管的管道末端；c.水平管道流量孔板前，但在允许最小直管长度范围内不得设疏水点；d.过热蒸汽不经常流通的管道切断阀前，入塔汽提管切断阀前等。5•根据《石油化工管道布置设计通则》(SH3012)规定：•a.在蒸汽主管的末端应设分液包；•b.水平敷设的蒸汽主管上的分液包的间隔，在装置内，饱和蒸汽宜为80m，过热蒸汽宜为160m，在装置外，顺坡时宜为300m，逆坡宜为200m。(一)蒸汽管道根据资料和设计经验，蒸汽管道每隔90～240m，在低点处和末端设分液包(或称集液管)并疏水。过热蒸汽管道只在开始暖管时产生凝结水，正常运行时不产生凝结水，故不需设经常疏水，只需在分液包下部设双阀(或单阀)排液；而饱和蒸汽管的分液包，则应在其侧面引出管进行经常疏水，并在其底部设排液阀。凝结水分液包的型式如图2-85所示。6•图2-85凝结水分液包•1-总管DN；2-分液包dN；3-闸阀；4-4”长短管；5-闸阀；•6-DN25短管长100mm；7-无缝三通(一)蒸汽管道7•当蒸汽主管小于或等于DN80时，与主管径相同；当蒸汽主管径DN≥100时为DN80，如图2-85所示。去疏水阀的管道，必须设置如图中所示的管卡。分液包的详图如图2-86所示。(一)蒸汽管道图2-85凝结水分液包图2-86分液包8•(2)蒸汽支管的低点一般应根据不同情况设置启动疏水或经常疏水。•当蒸汽支管为间断操作，或仅在暖管过程产生凝结水时，可设排液阀做为启动疏水，例如扫线用蒸汽和消防用蒸汽；•当蒸汽支管为连续操作或处于经常待用状态时，应设疏水阀经常疏水，例如蒸汽伴热管的分管道和加热炉灭火蒸汽分管道等。•蒸汽管道应设置疏水点的场所，大致归纳如下见表2-17和图2-87。(一)蒸汽管道9•表2-17蒸汽管道设置疏水点的场所(一)蒸汽管道10•图2-87蒸汽主管设置疏水的场所(一)蒸汽管道11•（3）蒸汽管道的疏水量可按下列公式估算•a.蒸汽管道起动疏水的凝结水量：1112221260qctqctWnii式中W——凝结水量，kg/h；q1——单位长度钢管质量或单个阀门质量，kg/m或kg/个；q2——单位长度钢管或单个阀门的保温材料质量，kg/m或kg/个；c1——钢管的比热容，kJ/(kg·K)；对于碳素钢可取c1=0.4689，合金钢c1=0.4856；c2——保温材料比热容，kJ/(kg·K)，可近似地取c2=0.8374；△t1——钢管升温速度，℃/min；一般按5℃/min计算；△t2——保温材料升温速度，℃/min；一般取；i1，i2——操作压力下过热蒸汽的焓或饱和蒸汽的焓和饱和水的焓，kJ/kg；n——管道长度或阀门数量，m或个。(一)蒸汽管道12•b.蒸汽管道经常疏水的凝结水量：niiQW216.3式中Q——蒸汽管道单位长度散热量，W/m。其它符号同前。(一)蒸汽管道(4)蒸汽疏水管径一般可按表2-18选用。表2-18蒸汽疏水管的公称直径DN(mm)(5)蒸汽管道的疏水管切断阀应选用闸阀，当蒸汽的表压力大于或等于2MPa时，疏水管应装两个串联闸阀。13•伴热蒸汽供汽管的直径是根据蒸汽主管的蒸汽压力和分管道(或称集合管)上引出的伴热管根数确定的。•一般可按图2-88查取。由伴热管的总根数和供汽压力定出的座标点，在点上面的线即为供汽管的直径。3.伴热蒸汽供汽管的直径(一)蒸汽管道图2-88伴热蒸汽供汽管的直径14•一般集合管的直径均为DN80，其长度受安装地点的通道及操作通道等限制，不应超过3m。确定夹套伴热供汽管直径时，一根蒸汽夹套伴热管可按4根伴热管考虑。伴热供汽管直径不得比蒸汽主管直径大。(一)蒸汽管道15•为减少能耗，我国石油化工厂的蒸汽凝结水回收系统设施比较齐全。一般在装置内设凝结水罐和泵，将凝结水送往动力站。也有设扩容器，回收0.3MPa闪蒸蒸汽，并入0.3MPa蒸汽主管内，大部分0.3MPa凝结水送往动力站。没有回收价值或可能混入油品或其他腐蚀介质的凝结水经处理后排入污水管网。蒸汽凝结水在流动过程中，因压降而产生二次蒸汽，形成汽液混相流，当流速增加或改变流向时会引起水击，导致管道发生振动甚至破裂。所以，在确定凝结水管径时，应充分估计汽体的混相率，并应留有充分的裕量。同时，在布置凝结水管道时应防止产生水击。(二)蒸汽凝结水管道16•1.蒸汽凝结水管道的布置•当回收凝结水时，装置内凝结水管道多架空敷设，一般布置在管廊上。从不同压力的蒸汽疏水阀出来的凝结水应分别接至各自的凝结水回收总管。•但是，蒸汽压力虽不同、而疏水阀后的背压较小且不影响低压疏水阀的排水时，可合用一个凝结水回收总管。此时，各疏水阀出来的凝结水支管与凝结水回收总管相接处应设止回阀以防止压力波动的相互影响。(二)蒸汽凝结水管道17•为减少压降，凝结水支管应在凝结水回收总管上部顺介质流向呈45°斜接，并在靠近总管的支管水平管段上设切断阀。•成组布置的蒸汽伴热管，其疏水阀后凝结水管应集中接至凝结水集合管，集合管与凝结水回收总管之间的管道，可称为回水管。当集合管标高高于凝结水回收总管时，可按图2-89上部图形设计；当集合管标高低于凝结水回收总管时，可按图2-89下部图形设计。(二)蒸汽凝结水管道18•图2-89凝结水回收(二)蒸汽凝结水管道19