關(guān)于煉油廠(chǎng)全廠(chǎng)工藝及智能型渦街流量計設計解析
點(diǎn)擊次數：1637 發(fā)布時(shí)間：2021-01-06 11:25:07
摘要：隨著(zhù)我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，各行各業(yè)對能源的需求也越來(lái)越大，煉油廠(chǎng)的原油加工能力也在逐步提高，隨著(zhù)裝置的不斷大型化，全廠(chǎng)工藝及智能型渦街流量計的型式也越來(lái)越向大型化、復雜化、多層化方向發(fā)展。全廠(chǎng)工藝及智能型渦街流量計的設計是否科學(xué)、經(jīng)濟，直接關(guān)系到日常生產(chǎn)、操作、維護以及整個(gè)煉油廠(chǎng)的經(jīng)濟效益。對煉油廠(chǎng)全廠(chǎng)工藝及智能型渦街流量計的設計進(jìn)行總結闡述，希望對有類(lèi)似的設計具有一定的參考和指導意義。
1 主要內容
本文參照相關(guān)文獻、設計手冊和標準規范，結合多年工程設計經(jīng)驗，從全廠(chǎng)工藝及智能型渦街流量計（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“全廠(chǎng)管網(wǎng)”）的工藝流程設計、智能型渦街流量計設計、智能型渦街流量計支架及管托設置、智能型渦街流量計應力分析及熱補償幾個(gè)方面，對全廠(chǎng)管網(wǎng)的工程設計進(jìn)行闡述。
2 工藝流程設計
1）工藝流程設計應根據全廠(chǎng)總工藝流程和全廠(chǎng)總平面綜合考慮，工藝流程應具有一定的靈活性，盡量簡(jiǎn)化，減少工藝介質(zhì)的周轉。
2）在項目分期建設的情況下，應根據項目建設要求統籌規劃，同時(shí)按項目分期建設的要求進(jìn)行設計。要注意各期工程的銜接，在滿(mǎn)足生產(chǎn)需要的前提下盡量減少前期工程量。
3）工藝流程設計中確定智能型渦街流量計內油品經(jīng)濟流速時(shí)，應考慮：輸送介質(zhì)的性質(zhì)，允許的智能型渦街流量計阻力降（包括泵的吸入要求、自流智能型渦街流量計的允許壓力降等），年操作時(shí)間和動(dòng)力費用，因靜電、噪聲、震動(dòng)等所限制的最大流速。
3 管架布置原則
1）全廠(chǎng)管網(wǎng)的設計應具有全局思維。在滿(mǎn)足工藝流程的前提下，盡量集中布置，少占地，方便生產(chǎn)、施工、維修，整齊美觀(guān)和經(jīng)濟合理。
2）在確定裝置單元邊界條件和電氣電纜、儀表電纜以及埋地智能型渦街流量計等平面走向時(shí)，應與相關(guān)專(zhuān)業(yè)協(xié)商，達成一致意見(jiàn)，使其走向合理、排列有序，盡量減少整個(gè)系統的高低點(diǎn)數量。
3）應避免管廊三面包圍裝置或單元，不應四面包圍工藝裝置或單元。智能型渦街流量計布置應盡量做到“步步高”或“步步低”，減少氣袋或液袋，同時(shí)應注意減少“盲腸”。
4）分期施工的智能型渦街流量計，應預留后期智能型渦街流量計的位置，全部投產(chǎn)后，管架或管墩宜預留30% 左右的發(fā)展空間。還應考慮給排水智能型渦街流量計和電氣、儀表、電信等各類(lèi)電纜槽架寬度及輔件安裝維護所需占用的位置及寬度。
5）管廊一般沿路平行敷設，并靠近裝置或單元接口多的一側，應與裝置或單元內部智能型渦街流量計作為一個(gè)整體統一考慮。在確定裝置或單元的進(jìn)出口智能型渦街流量計方位和敷設型式時(shí)，應由裝置內外協(xié)商解決。與裝置或單元無(wú)關(guān)的工藝及熱力智能型渦街流量計，不應穿過(guò)該裝置或單元 ；液化烴智能型渦街流量計不得穿過(guò)與其無(wú)關(guān)的建筑物。
6）布置管廊要兼顧到智能型渦街流量計的熱補償，盡量用自然補償器，管廊分支處宜在附近管架做固定架。
7）裝置區周?chē)?strong>智能型渦街流量計宜采用管架敷設 ；儲罐區周?chē)胺前l(fā)展區的智能型渦街流量計，宜采用管墩敷設。
8）當采用地下敷設時(shí)，智能型渦街流量計不應布置在建筑物、構筑物的基礎壓力影響范圍內以及鐵路、道路路面下。
9）可燃氣體和可燃液體智能型渦街流量計不宜管溝敷設 ；確因條件所限采用管溝敷設時(shí)，管溝內必須充砂，有車(chē)行通過(guò)時(shí)應使用車(chē)行蓋板，并在進(jìn)出裝置及廠(chǎng)房處密封隔斷。
4 智能型渦街流量計分層原則
4.1 多層管架的智能型渦街流量計分層布置原則
（1）至裝置的分支智能型渦街流量計較多的熱力智能型渦街流量計，全廠(chǎng)燃料油、燃料氣、可燃氣體放空、氮氣等系統干管，宜敷設在上層，大口徑的氣體智能型渦街流量計宜布置在上層，油品、液化烴及腐蝕性介質(zhì)的智能型渦街流量計應布置在下層，自罐區至裝置或系統泵房的泵吸入智能型渦街流量計，宜布置在最下層，自一裝置至另一裝置的工藝智能型渦街流量計宜布置在上層或與裝置內部一致 ；
（2）氧氣智能型渦街流量計應布置在一側，不應在可燃氣體、易燃或可燃液體智能型渦街流量計正上方或正下方敷設 ；
（3）多層管架的層間距，不宜小于1.2m，有走人要求時(shí)，層間距可取2.5m ；
（4）電氣、儀表、電信的電纜槽板應分別布置在上層管架的兩側，電氣與儀表、電信的電纜槽板在無(wú)屏蔽時(shí)的凈距最小為1m。
4.2 同一層管架上智能型渦街流量計布置原則
（1）智能型渦街流量計宜布置在靠近所連接的裝置（或單元）或支管較多的一側，溫度較高，直徑較大的智能型渦街流量計宜布置在管廊的最外側，溫度較高的智能型渦街流量計不應布置在對電纜有熱影響的下方位置 ；
（2）氧氣智能型渦街流量計與可燃氣體、易燃或可燃液體智能型渦街流量計之間宜有不燃物料智能型渦街流量計隔開(kāi)且其凈距不小于500mm。
5 智能型渦街流量計安裝要求
1）智能型渦街流量計敷設要求
（1）地上敷設智能型渦街流量計的坡度不宜小于2‰，管溝敷設智能型渦街流量計的坡度不應小于2‰，自流智能型渦街流量計的坡度不宜小于3‰，放空智能型渦街流量計的坡度不宜小于3‰；
（2）當放空油氣干管與管廊智能型渦街流量計共架敷設時(shí)，可在管廊上層設 T 形或 π 形支架，以滿(mǎn)足放空油氣干管坡度要求，進(jìn)入油氣放空干管的支管應從干管頂部順介質(zhì)流向45°斜接。
2）智能型渦街流量計間距要求
（1）智能型渦街流量計外壁（含保溫層）之間的凈距不應小于50mm，不宜大于120mm ；法蘭外緣與智能型渦街流量計、法蘭外緣之間的凈距不小于25mm，智能型渦街流量計最突出部分與管架立柱、建筑物墻壁、管溝內壁及其他構筑物間的凈距不應小于100mm ；
（2）無(wú)隔熱層的智能型渦街流量計距管墩或管架橫梁端部的凈距不應小于150mm ；有隔熱層的智能型渦街流量計距管墩或管架橫梁端部的凈距不應小于120mm ；
（3）可燃介質(zhì)智能型渦街流量計與儀表、電氣的電纜相鄰敷設時(shí)，平行凈距不宜小于1m，電纜在下方敷設時(shí)，交叉凈距不應小于0.5m。
（4）墩頂與地面的距離不宜小于0.4m ；管架下方過(guò)人時(shí)，管架底距地面的距離不得小于2.1m ；不過(guò)人時(shí)，下層架底至地面不宜大于1.6m。
（5）智能型渦街流量計跨越道路或鐵路時(shí)，智能型渦街流量計與鐵路軌頂間的凈距不應小于5.5m ；智能型渦街流量計與主要道路及消防道路路面間的凈距不應小于5.5m ；與一般道路面間的凈距不應小于4.5m。
（6）智能型渦街流量計上兩相鄰對接焊口的中心間距，DN＜50mm智能型渦街流量計，不應小于50mm ；DN ≥50mm 智能型渦街流量計，不應小于管子外徑，且不應小于100mm ；現場(chǎng)冷彎管焊接時(shí)，焊縫與彎管起彎點(diǎn)的距離不宜小于100mm，且不應小于管子外徑 ；智能型渦街流量計的環(huán)焊縫與支吊架邊緣的間距不應小于50mm。
（7）氣體智能型渦街流量計的支管應從主管頂部引出，支管宜自主管的固定點(diǎn)附近引出 ；分期施工、投產(chǎn)的智能型渦街流量計，宜在預留處加切斷閥，并在閥門(mén)的開(kāi)放端加盲板和法蘭蓋。
（8）智能型渦街流量計在進(jìn)出裝置或單元處、始端、末端、分支處以及直線(xiàn)段，每隔80~100m 應設置防靜電和防感應雷的接地裝置 ；智能型渦街流量計的法蘭連接處應跨接，連接螺栓不少于5根時(shí)，在非腐蝕環(huán)境下可不跨接 ；智能型渦街流量計凈距小于100mm 時(shí)，每隔不大于30m 的距離應用金屬線(xiàn)跨接，智能型渦街流量計交叉點(diǎn)凈距小于100mm 時(shí)，其交叉點(diǎn)應用金屬線(xiàn)跨接。
6 智能型渦街流量計的跨距
1）智能型渦街流量計的允許跨距小于支架間距時(shí)，宜利用大直徑智能型渦街流量計進(jìn)行中間支吊。
2）管架柱距6m 一跨的中間可不加橫梁，9m 一跨的無(wú)需做桁架，上部柱間加橫梁以滿(mǎn)足智能型渦街流量計的最小跨距要求，12m一跨的需做桁架，并在上部柱間加橫梁。
7 智能型渦街流量計支吊架及管托
1）架空敷設的保溫（或保冷）智能型渦街流量計以及直徑大于等于400mm 的智能型渦街流量計，應設管托 ；管托一般采用焊接管托，節能型隔熱管托、堿液智能型渦街流量計及不銹鋼智能型渦街流量計管托應采用卡箍式。
2）智能型渦街流量計（帶管托）其位移量不應超過(guò)管托的長(cháng)度 ；各管系的自然補償量或補償器的補償量應使該管系最大位移量不得超過(guò)管托的長(cháng)度，管托邊緣距支撐點(diǎn)（支撐梁中心）的距離不宜小于75mm，若水平位移較大時(shí)，應選用加長(cháng)管托或采用管托偏置。
8 智能型渦街流量計熱補償及應力分析
1）智能型渦街流量計的熱補償宜采用自然補償，如 L 型補償、Z 型補償、π 型補償。π 型補償器，其結構簡(jiǎn)單、運行可靠、投資少，應優(yōu)先選用。當π型補償器的安裝受到限制可采用波紋管補償器，在跨越段不宜采用波紋管補償器，液化烴智能型渦街流量計不宜采用波紋管補償器。
2）智能型渦街流量計固定點(diǎn)兩側的推力宜平衡，分支智能型渦街流量計的位移量盡可能小 ；應控制任何方向的位移量不大于相鄰智能型渦街流量計的凈距 ；智能型渦街流量計中兩固定點(diǎn)的距離時(shí)，宜使大多數智能型渦街流量計符合表1的參考距離。
3）對小直徑智能型渦街流量計來(lái)說(shuō)，如補償器中心至固定點(diǎn)的距離大于表1中值的2/3時(shí)，應在補償器橫向較大的一側自由臂的外端至固定點(diǎn)之間設導向支座。
1 主要內容
本文參照相關(guān)文獻、設計手冊和標準規范，結合多年工程設計經(jīng)驗，從全廠(chǎng)工藝及智能型渦街流量計（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“全廠(chǎng)管網(wǎng)”）的工藝流程設計、智能型渦街流量計設計、智能型渦街流量計支架及管托設置、智能型渦街流量計應力分析及熱補償幾個(gè)方面，對全廠(chǎng)管網(wǎng)的工程設計進(jìn)行闡述。
2 工藝流程設計
1）工藝流程設計應根據全廠(chǎng)總工藝流程和全廠(chǎng)總平面綜合考慮，工藝流程應具有一定的靈活性，盡量簡(jiǎn)化，減少工藝介質(zhì)的周轉。
2）在項目分期建設的情況下，應根據項目建設要求統籌規劃，同時(shí)按項目分期建設的要求進(jìn)行設計。要注意各期工程的銜接，在滿(mǎn)足生產(chǎn)需要的前提下盡量減少前期工程量。
3）工藝流程設計中確定智能型渦街流量計內油品經(jīng)濟流速時(shí)，應考慮：輸送介質(zhì)的性質(zhì)，允許的智能型渦街流量計阻力降（包括泵的吸入要求、自流智能型渦街流量計的允許壓力降等），年操作時(shí)間和動(dòng)力費用，因靜電、噪聲、震動(dòng)等所限制的最大流速。
3 管架布置原則
1）全廠(chǎng)管網(wǎng)的設計應具有全局思維。在滿(mǎn)足工藝流程的前提下，盡量集中布置，少占地，方便生產(chǎn)、施工、維修，整齊美觀(guān)和經(jīng)濟合理。
2）在確定裝置單元邊界條件和電氣電纜、儀表電纜以及埋地智能型渦街流量計等平面走向時(shí)，應與相關(guān)專(zhuān)業(yè)協(xié)商，達成一致意見(jiàn)，使其走向合理、排列有序，盡量減少整個(gè)系統的高低點(diǎn)數量。
3）應避免管廊三面包圍裝置或單元，不應四面包圍工藝裝置或單元。智能型渦街流量計布置應盡量做到“步步高”或“步步低”，減少氣袋或液袋，同時(shí)應注意減少“盲腸”。
4）分期施工的智能型渦街流量計，應預留后期智能型渦街流量計的位置，全部投產(chǎn)后，管架或管墩宜預留30% 左右的發(fā)展空間。還應考慮給排水智能型渦街流量計和電氣、儀表、電信等各類(lèi)電纜槽架寬度及輔件安裝維護所需占用的位置及寬度。
5）管廊一般沿路平行敷設，并靠近裝置或單元接口多的一側，應與裝置或單元內部智能型渦街流量計作為一個(gè)整體統一考慮。在確定裝置或單元的進(jìn)出口智能型渦街流量計方位和敷設型式時(shí)，應由裝置內外協(xié)商解決。與裝置或單元無(wú)關(guān)的工藝及熱力智能型渦街流量計，不應穿過(guò)該裝置或單元 ；液化烴智能型渦街流量計不得穿過(guò)與其無(wú)關(guān)的建筑物。
6）布置管廊要兼顧到智能型渦街流量計的熱補償，盡量用自然補償器，管廊分支處宜在附近管架做固定架。
7）裝置區周?chē)?strong>智能型渦街流量計宜采用管架敷設 ；儲罐區周?chē)胺前l(fā)展區的智能型渦街流量計，宜采用管墩敷設。
8）當采用地下敷設時(shí)，智能型渦街流量計不應布置在建筑物、構筑物的基礎壓力影響范圍內以及鐵路、道路路面下。
9）可燃氣體和可燃液體智能型渦街流量計不宜管溝敷設 ；確因條件所限采用管溝敷設時(shí)，管溝內必須充砂，有車(chē)行通過(guò)時(shí)應使用車(chē)行蓋板，并在進(jìn)出裝置及廠(chǎng)房處密封隔斷。
4 智能型渦街流量計分層原則
4.1 多層管架的智能型渦街流量計分層布置原則
（1）至裝置的分支智能型渦街流量計較多的熱力智能型渦街流量計，全廠(chǎng)燃料油、燃料氣、可燃氣體放空、氮氣等系統干管，宜敷設在上層，大口徑的氣體智能型渦街流量計宜布置在上層，油品、液化烴及腐蝕性介質(zhì)的智能型渦街流量計應布置在下層，自罐區至裝置或系統泵房的泵吸入智能型渦街流量計，宜布置在最下層，自一裝置至另一裝置的工藝智能型渦街流量計宜布置在上層或與裝置內部一致 ；
（2）氧氣智能型渦街流量計應布置在一側，不應在可燃氣體、易燃或可燃液體智能型渦街流量計正上方或正下方敷設 ；
（3）多層管架的層間距，不宜小于1.2m，有走人要求時(shí)，層間距可取2.5m ；
（4）電氣、儀表、電信的電纜槽板應分別布置在上層管架的兩側，電氣與儀表、電信的電纜槽板在無(wú)屏蔽時(shí)的凈距最小為1m。
4.2 同一層管架上智能型渦街流量計布置原則
（1）智能型渦街流量計宜布置在靠近所連接的裝置（或單元）或支管較多的一側，溫度較高，直徑較大的智能型渦街流量計宜布置在管廊的最外側，溫度較高的智能型渦街流量計不應布置在對電纜有熱影響的下方位置 ；
（2）氧氣智能型渦街流量計與可燃氣體、易燃或可燃液體智能型渦街流量計之間宜有不燃物料智能型渦街流量計隔開(kāi)且其凈距不小于500mm。
5 智能型渦街流量計安裝要求
1）智能型渦街流量計敷設要求
（1）地上敷設智能型渦街流量計的坡度不宜小于2‰，管溝敷設智能型渦街流量計的坡度不應小于2‰，自流智能型渦街流量計的坡度不宜小于3‰，放空智能型渦街流量計的坡度不宜小于3‰；
（2）當放空油氣干管與管廊智能型渦街流量計共架敷設時(shí)，可在管廊上層設 T 形或 π 形支架，以滿(mǎn)足放空油氣干管坡度要求，進(jìn)入油氣放空干管的支管應從干管頂部順介質(zhì)流向45°斜接。
2）智能型渦街流量計間距要求
（1）智能型渦街流量計外壁（含保溫層）之間的凈距不應小于50mm，不宜大于120mm ；法蘭外緣與智能型渦街流量計、法蘭外緣之間的凈距不小于25mm，智能型渦街流量計最突出部分與管架立柱、建筑物墻壁、管溝內壁及其他構筑物間的凈距不應小于100mm ；
（2）無(wú)隔熱層的智能型渦街流量計距管墩或管架橫梁端部的凈距不應小于150mm ；有隔熱層的智能型渦街流量計距管墩或管架橫梁端部的凈距不應小于120mm ；
（3）可燃介質(zhì)智能型渦街流量計與儀表、電氣的電纜相鄰敷設時(shí)，平行凈距不宜小于1m，電纜在下方敷設時(shí)，交叉凈距不應小于0.5m。
（4）墩頂與地面的距離不宜小于0.4m ；管架下方過(guò)人時(shí)，管架底距地面的距離不得小于2.1m ；不過(guò)人時(shí)，下層架底至地面不宜大于1.6m。
（5）智能型渦街流量計跨越道路或鐵路時(shí)，智能型渦街流量計與鐵路軌頂間的凈距不應小于5.5m ；智能型渦街流量計與主要道路及消防道路路面間的凈距不應小于5.5m ；與一般道路面間的凈距不應小于4.5m。
（6）智能型渦街流量計上兩相鄰對接焊口的中心間距，DN＜50mm智能型渦街流量計，不應小于50mm ；DN ≥50mm 智能型渦街流量計，不應小于管子外徑，且不應小于100mm ；現場(chǎng)冷彎管焊接時(shí)，焊縫與彎管起彎點(diǎn)的距離不宜小于100mm，且不應小于管子外徑 ；智能型渦街流量計的環(huán)焊縫與支吊架邊緣的間距不應小于50mm。
（7）氣體智能型渦街流量計的支管應從主管頂部引出，支管宜自主管的固定點(diǎn)附近引出 ；分期施工、投產(chǎn)的智能型渦街流量計，宜在預留處加切斷閥，并在閥門(mén)的開(kāi)放端加盲板和法蘭蓋。
（8）智能型渦街流量計在進(jìn)出裝置或單元處、始端、末端、分支處以及直線(xiàn)段，每隔80~100m 應設置防靜電和防感應雷的接地裝置 ；智能型渦街流量計的法蘭連接處應跨接，連接螺栓不少于5根時(shí)，在非腐蝕環(huán)境下可不跨接 ；智能型渦街流量計凈距小于100mm 時(shí)，每隔不大于30m 的距離應用金屬線(xiàn)跨接，智能型渦街流量計交叉點(diǎn)凈距小于100mm 時(shí)，其交叉點(diǎn)應用金屬線(xiàn)跨接。
6 智能型渦街流量計的跨距
1）智能型渦街流量計的允許跨距小于支架間距時(shí)，宜利用大直徑智能型渦街流量計進(jìn)行中間支吊。
2）管架柱距6m 一跨的中間可不加橫梁，9m 一跨的無(wú)需做桁架，上部柱間加橫梁以滿(mǎn)足智能型渦街流量計的最小跨距要求，12m一跨的需做桁架，并在上部柱間加橫梁。
7 智能型渦街流量計支吊架及管托
1）架空敷設的保溫（或保冷）智能型渦街流量計以及直徑大于等于400mm 的智能型渦街流量計，應設管托 ；管托一般采用焊接管托，節能型隔熱管托、堿液智能型渦街流量計及不銹鋼智能型渦街流量計管托應采用卡箍式。
2）智能型渦街流量計（帶管托）其位移量不應超過(guò)管托的長(cháng)度 ；各管系的自然補償量或補償器的補償量應使該管系最大位移量不得超過(guò)管托的長(cháng)度，管托邊緣距支撐點(diǎn)（支撐梁中心）的距離不宜小于75mm，若水平位移較大時(shí)，應選用加長(cháng)管托或采用管托偏置。
8 智能型渦街流量計熱補償及應力分析
1）智能型渦街流量計的熱補償宜采用自然補償，如 L 型補償、Z 型補償、π 型補償。π 型補償器，其結構簡(jiǎn)單、運行可靠、投資少，應優(yōu)先選用。當π型補償器的安裝受到限制可采用波紋管補償器，在跨越段不宜采用波紋管補償器，液化烴智能型渦街流量計不宜采用波紋管補償器。
2）智能型渦街流量計固定點(diǎn)兩側的推力宜平衡，分支智能型渦街流量計的位移量盡可能小 ；應控制任何方向的位移量不大于相鄰智能型渦街流量計的凈距 ；智能型渦街流量計中兩固定點(diǎn)的距離時(shí)，宜使大多數智能型渦街流量計符合表1的參考距離。
3）對小直徑智能型渦街流量計來(lái)說(shuō)，如補償器中心至固定點(diǎn)的距離大于表1中值的2/3時(shí)，應在補償器橫向較大的一側自由臂的外端至固定點(diǎn)之間設導向支座。