1空分装置的组成
空分装置通常由空气过滤系统空、气压缩系统、空气预冷系统、分子筛纯化系统、分馏塔系统、液体贮存系统、仪控系统、电控系统等几部分组成。
2空分装置布置的原则
(1) 满足全厂总体规划的要求;注意装置布置的协调性和统一性, 适当考虑装置将来的生产和技术改造的要求。
(2) 空分装置吸风口如果经常有碳氢化合物或二氧化碳成分进入, 会导致分子筛负荷加大, 严重时会导致空分装置停车, 因此空分装置吸风口与散发碳氢化合物和二氧化碳的装置需保持一定的安全距离并考虑风向。
(3) 根据气温、降水量、风沙等气候条件和生产过程或某些设备的特殊要求, 决定是否采用室内布置;
(4) 根据装置竖向布置, 确定装置地面零点标高与绝对标高的关系。
(5) 根据地质条件, 合理布置重荷载和有振动的设备。
(6) 满足工艺流程要求, 按物流顺序布置设备;做到管道安装经济合理、整齐美观, 节省用地和减少能耗, 便于施工、操作和维修。
(7) 在满足生产要求和安全防火、防爆的条件下, 应做到节省用地、降低能耗、节约投资、有利于环境保护。
(8) 空分装置后备系统氧气储罐距离国家铁路不应小于200m。
(9) 压缩机厂房轨顶标高, 需综合压缩机最大检修件起吊高度并结合行车轿箱高度来决定。
3空分装置配管注意事项
空分装置产品丰富, 包含:氧气、氮气、氩气、液氧、液氮等, 氧气属于助燃、氮气导致人员窒息, 因此配管时候应严格执行《深度冷冻法生产氧气及相关气体安全技术规程》、《氧气站设计规范》等相关规范, 合理的布置管道减少能量损耗。
3.1空分配管时与压缩机本体相连的管道需充分考虑管道允力, 并对其进行柔性计算使其保证不超压缩机厂家提供的设备管口允许受力和允许位移, 在不能满足许受力和允许位移时需增加膨胀节等手段来满足要求, 对此我们需要熟读压缩机厂家相关技术文件。
3.2一般蒸汽驱动的压缩机, 在配置高压蒸汽时除了考虑允许受力和允许位移外还需要对管道设计及应力计算进行详细分析, 其次考虑运行和暖管时的疏水以及总管切断阀距离汽轮机入口的距离, 此距离对暖管的时间是有一定影响。管廊部分的高中压蒸汽管道不应靠近低温管道和液化油气管道, 布置蒸汽管道时, 应尽可能利用π弯进行自然补偿且蒸汽管道和电仪桥架横向距离不能小于200mm, 纵向不能小于500mm。
3.3空分装置包含氧气分离, 因此涉及到氧气管道, 对于氧气管道, 调节阀门在不设置防爆墙时, 氧气调节阀前后需设置8倍管径的铜合金或镍基合金管道, 如设置独立的防爆墙或独立的阀门室宜将手动阀门的阀杆伸出墙外, 便于保障操作人员的人生安全。氧气管道的弯头、三通均不可与阀门出口直接连接, 车间入口阀门, 其出口侧的管道宜有长度不小于5倍公称直径且不小于1.5m的直管段并设置静电接地。具体设计需符合GB 16912《深度冷冻法生产氧气及相关气体安全技术规程》相关规范和要求。
3.4自洁式空气过滤器至压缩机吸入口的管线, 管径较大, 变径位置应设置于压缩机入口处从而减少气流的阻力;压缩机吸入口常设膨胀节, 目前多数厂家使用管夹式橡胶膨胀节, 因此对于此处支撑需要充分考虑, 虽不是热管, 但由于管径较大其自身荷载也较大, 一般位于压缩机入口较近的位置要设置管道支架以减少压缩机入口膨胀节的受力, 且预防脱落。
3.5压缩机高位油箱与油路总管之间一般设置一套阀组俗称三阀组, 此阀组与压缩机中心线之间会有6m的高度间距要求, 具体间距需根据压缩机厂方技术文件而定, 但不可忽略。
3.6压缩机换热器循环水管线、油路管线、和密封气管线都需要综合考虑检查维修时的拆卸, 对于长度较长的和影响换热器抽芯部分的管道均设置配对法兰以便于检修维护时拆卸。
3.7增压机吸入口一般对空气洁净度要求比较高, 尤其试车阶段, 应避免焊渣、旱瘤等脱落, 以免损伤压缩机叶轮。有些压缩机厂家会充分考虑这一点, 给予配置临时过滤器, 但部分压缩机厂家未给予考虑, 因此我们通常需要对此环节的厂家资料进行认真阅读, 对未给予考虑此项的增压机入口设置锥型过滤器滤网并在过滤器前后设置配对法兰便于试车后抽芯拆卸。
3.8压缩机与联合油站之间的回油总管, 水平段管线配管时需至少千分之三的坡度坡向联合油站, 让回油管内的润滑油自流至联合油站, 避免润滑油堆积在管道内增加阻降。
4结语
化工企业发展日益庞博, 空分装置的重要性和规模也不断提升, 本文通过日常工作中对空分装置布置和配管经验进行一些总结, 提出空分装置在布置和配管中需重点注意事项, 从而减少在空分装置布置和配管过程中的疏忽, 提高工作效率和质量。
摘要：随着我国化工装置不断成熟, 我国化工产业规模越来越大, 空分装置向大型化发展。对空分装置配管和布置进行注意事项提示, 以提高空分设备运行的安全性和经济性。文章从空分装置的设计要求和相关注意事项出发, 提出了如何使管道的设计较合理的建议, 以满足化工生产要求, 并符合国家的相关法律规定及规范。
关键词：空分装置,管道配管,氧气管道,注意事项
参考文献
[1] GB16912-2008深度冷冻法生产氧气及相关气体安全技术规程中国标准出版社, 2009.
[2] 张震大空分装置压力管道配管总结与评述通用机械, 2010 (7) :45-47.
[3] 王化春浅谈深冷法空分装置的管道设计城市建设理论研究, 2015 (21) :C35.