论文部分内容阅读
摘 要：介绍了烧碱罐区布置中如何解决碱罐在低温环境容易结晶的问题，总结了烧碱罐区管道布置中的常见问题，并提出了改进措施。
关键词：烧碱 储罐 围堰 维护结构 金属软管 支架 蒸汽管道
烧碱项目设计包括烧碱和聚氯乙烯两大部分，烧碱属于氯碱产品中的基础无机化工原料，广泛用于各行各业，聚氯乙烯是大众基础化工原料之一，在塑料加工中占有相当大的比重，特别是建材业以塑代钢的导向，促使着些产品在市场上需求旺盛，这两大产品在国民经济发展中起着重要的作用。烧碱部分主要由一次盐水、二次盐水及电解、氯氢处理、液氯及包装、高纯盐酸、蒸发及固碱，罐区等工艺装置组成。聚氯乙烯部分主要由VCM转化、压缩、精馏、乙炔发生、清净配制、聚合等工艺装置组成。本文以内蒙古中谷年产60万吨聚氯乙烯60万吨烧碱产业综合利用项目（以下简称中古烧碱）为基础，对烧碱厂的酸碱罐区的设备布置、管道布置所遵循的原则及注意事项进行说明总结。
一、设备布置
依据多个烧碱项目的经验，对中古烧碱的罐区布置做了优化。除了遵循化工工程设备布置的一般原则外，便于大型储罐的制作、安装，设备的检修，总体布置简洁紧凑，整齐美观。
1.泵房的设备可按图1布置
管廊布置在泵房内泵组的上方，既有利于操作检修，又节约成本。将浓硫酸储槽、废硫酸储槽、次氯酸钠储罐、浓硫酸卸车槽、负水封罐等怕冻的储罐都布置在泵房内。不同介质的储罐间设置简易的围堰，在发生跑、冒、滴、漏时阻挡物料四处流淌，污染环境，同时工作人员可以及时处理和回收围堰内的物料。装置的管道在管廊上都有切断阀，为操作方便，在管廊顶设置操作平台，平台周围设置护栏，以保证操作人员的安全。
图1泵房设备布置图
2.碱罐区的设备可按下图2布置
图2碱罐布置图
随着生产规模的提高，储罐的储存能力越来越大。中古烧碱项目32%、50%浓度的碱罐储存能力达到10500m3。然而保证碱液流动通畅，不出现结晶现象，一直是罐区设计的难题。
有的项目，在设备基础上留孔，孔里引入蒸汽管道，给储罐伴热；这样基础本身就会传走伴热管线的一大部分热量，增加了蒸汽用量，年长日久，必然消耗大量资源，造成不必要的浪费。如果不在基础里加蒸汽伴热管线，大型储罐可以做环墙基础，而用蒸汽给罐底伴热，不能做环墙基础，基础只能做成大的混凝土块，更是增加了投资成本，效果却不理想。原因是蒸汽跟罐底直接接触处的温度较高，受热又不均匀，会增加储罐底板的腐蚀速度，造成更换储罐底板的后果，这增加了后期维修的费用，同时也是一种浪费。
为了解决这一问题，经过反复讨论，大胆的借鉴我们在炼油项目中气柜的保温方法，在储罐的下部建一圈保温用的维护结构。这样节省了储罐下部4m处保温材料的费用投入。维护结构高4m，结构内壁与设备外壁间留有1200mm左右的操作和检修通道，维护结构内部增设暖气片采暖，同时留有供人进出的门和采光窗。维护结构内部，两个相邻储罐之间应有宽100mm，高100mm的隔堤，以防某个储罐小量泄露时影响到其他储罐，维护结构内部进行采暖，保证了储罐内介质温度的稳定，避免储罐内碱液出现结晶现象，堵塞管道，保证装置的稳定运行。
二、管道布置
管道布置设计遵守有关设计标准、规范和规定，同时依据管道布置专业工程设计统一规定。罐区的管道布置都是统筹规划，做到了安全可靠、经济合理、满足施工、操作、维修等方面的要求，美观整齐。管道布置过程中，应使管道系统具有必要的柔性。在保证管道柔性及管道对设备、机泵管口作用力和力矩不超过允许值的情况下，保证了管道最短，组成件最少。
1.储罐进液管、泵回流管及储罐出液管可按图3布置：
图3储罐管口布置图
从外网来的进液管及回流管的操作阀都在管廊上，距离储罐比较远，因此，在储罐附近都会再设置一个切断阀。为便于操作
和检修，切断阀应布置在地面附近，这样管道会出现液兜，在低点设置了放净阀。
由于储罐较大，为消除储罐基础沉降对管道柔性的破坏，在出液口切断阀后都设置了金属软管，金属软管后设置第一个管架。储罐出液管支架做法如图4所示：
图4储罐出液口支架图
管口处的管道或阀门支撑，如图所示，可以在设备基础上预埋钢板，焊接三角托架。
2.进液时液位会有波动，因此如果进液管口开在储罐顶部，应该注意避开液位计口。 储罐顶管口均应布置在罐顶平台的两侧，以便于操作和检修。
3.中古烧碱地处内蒙古，冬季气候寒冷，容易造成介质凝固，堵塞管道。因此，碱液管道都采取了蒸汽伴热，蒸汽管道温度高，产生的应力也大，因此我们应该给予重视。做管架的时候，管架应该避开弯头处，以便管道自身可以吃掉一部分膨胀量。管道在管廊上直管道走的比较长，要请管机专业帮忙算算推力，是否需要增设π形弯。同时蒸汽管道终端均要设置输水管道，并加设疏水阀。
三、结语
本文对储罐区的设备布置和管道布置中一些比较常见的问题提出了解决方法，使得储罐区的设计更加合理，从而保证了化工生产的稳定。
参考文献
[1]化工工艺设计手册 化学工业出版社 北京 2003.
[2]宋岢岢.压力管道设计及工程实例 化学工业出版社 2007.
[3]化工管路手冊 化学工业出版社 1986.
作者简介：侯秀梅（1979），女，黑龙江哈尔滨人，汉族，现职称：工程师，学历：研究生。
关键词：烧碱 储罐 围堰 维护结构 金属软管 支架 蒸汽管道
烧碱项目设计包括烧碱和聚氯乙烯两大部分，烧碱属于氯碱产品中的基础无机化工原料，广泛用于各行各业，聚氯乙烯是大众基础化工原料之一，在塑料加工中占有相当大的比重，特别是建材业以塑代钢的导向，促使着些产品在市场上需求旺盛，这两大产品在国民经济发展中起着重要的作用。烧碱部分主要由一次盐水、二次盐水及电解、氯氢处理、液氯及包装、高纯盐酸、蒸发及固碱，罐区等工艺装置组成。聚氯乙烯部分主要由VCM转化、压缩、精馏、乙炔发生、清净配制、聚合等工艺装置组成。本文以内蒙古中谷年产60万吨聚氯乙烯60万吨烧碱产业综合利用项目（以下简称中古烧碱）为基础，对烧碱厂的酸碱罐区的设备布置、管道布置所遵循的原则及注意事项进行说明总结。
一、设备布置
依据多个烧碱项目的经验，对中古烧碱的罐区布置做了优化。除了遵循化工工程设备布置的一般原则外，便于大型储罐的制作、安装，设备的检修，总体布置简洁紧凑，整齐美观。
1.泵房的设备可按图1布置
管廊布置在泵房内泵组的上方，既有利于操作检修，又节约成本。将浓硫酸储槽、废硫酸储槽、次氯酸钠储罐、浓硫酸卸车槽、负水封罐等怕冻的储罐都布置在泵房内。不同介质的储罐间设置简易的围堰，在发生跑、冒、滴、漏时阻挡物料四处流淌，污染环境，同时工作人员可以及时处理和回收围堰内的物料。装置的管道在管廊上都有切断阀，为操作方便，在管廊顶设置操作平台，平台周围设置护栏，以保证操作人员的安全。
图1泵房设备布置图
2.碱罐区的设备可按下图2布置
图2碱罐布置图
随着生产规模的提高，储罐的储存能力越来越大。中古烧碱项目32%、50%浓度的碱罐储存能力达到10500m3。然而保证碱液流动通畅，不出现结晶现象，一直是罐区设计的难题。
有的项目，在设备基础上留孔，孔里引入蒸汽管道，给储罐伴热；这样基础本身就会传走伴热管线的一大部分热量，增加了蒸汽用量，年长日久，必然消耗大量资源，造成不必要的浪费。如果不在基础里加蒸汽伴热管线，大型储罐可以做环墙基础，而用蒸汽给罐底伴热，不能做环墙基础，基础只能做成大的混凝土块，更是增加了投资成本，效果却不理想。原因是蒸汽跟罐底直接接触处的温度较高，受热又不均匀，会增加储罐底板的腐蚀速度，造成更换储罐底板的后果，这增加了后期维修的费用，同时也是一种浪费。
为了解决这一问题，经过反复讨论，大胆的借鉴我们在炼油项目中气柜的保温方法，在储罐的下部建一圈保温用的维护结构。这样节省了储罐下部4m处保温材料的费用投入。维护结构高4m，结构内壁与设备外壁间留有1200mm左右的操作和检修通道，维护结构内部增设暖气片采暖，同时留有供人进出的门和采光窗。维护结构内部，两个相邻储罐之间应有宽100mm，高100mm的隔堤，以防某个储罐小量泄露时影响到其他储罐，维护结构内部进行采暖，保证了储罐内介质温度的稳定，避免储罐内碱液出现结晶现象，堵塞管道，保证装置的稳定运行。
二、管道布置
管道布置设计遵守有关设计标准、规范和规定，同时依据管道布置专业工程设计统一规定。罐区的管道布置都是统筹规划，做到了安全可靠、经济合理、满足施工、操作、维修等方面的要求，美观整齐。管道布置过程中，应使管道系统具有必要的柔性。在保证管道柔性及管道对设备、机泵管口作用力和力矩不超过允许值的情况下，保证了管道最短，组成件最少。
1.储罐进液管、泵回流管及储罐出液管可按图3布置：
图3储罐管口布置图
从外网来的进液管及回流管的操作阀都在管廊上，距离储罐比较远，因此，在储罐附近都会再设置一个切断阀。为便于操作
和检修，切断阀应布置在地面附近，这样管道会出现液兜，在低点设置了放净阀。
由于储罐较大，为消除储罐基础沉降对管道柔性的破坏，在出液口切断阀后都设置了金属软管，金属软管后设置第一个管架。储罐出液管支架做法如图4所示：
图4储罐出液口支架图
管口处的管道或阀门支撑，如图所示，可以在设备基础上预埋钢板，焊接三角托架。
2.进液时液位会有波动，因此如果进液管口开在储罐顶部，应该注意避开液位计口。 储罐顶管口均应布置在罐顶平台的两侧，以便于操作和检修。
3.中古烧碱地处内蒙古，冬季气候寒冷，容易造成介质凝固，堵塞管道。因此，碱液管道都采取了蒸汽伴热，蒸汽管道温度高，产生的应力也大，因此我们应该给予重视。做管架的时候，管架应该避开弯头处，以便管道自身可以吃掉一部分膨胀量。管道在管廊上直管道走的比较长，要请管机专业帮忙算算推力，是否需要增设π形弯。同时蒸汽管道终端均要设置输水管道，并加设疏水阀。
三、结语
本文对储罐区的设备布置和管道布置中一些比较常见的问题提出了解决方法，使得储罐区的设计更加合理，从而保证了化工生产的稳定。
参考文献
[1]化工工艺设计手册 化学工业出版社 北京 2003.
[2]宋岢岢.压力管道设计及工程实例 化学工业出版社 2007.
[3]化工管路手冊 化学工业出版社 1986.
作者简介：侯秀梅（1979），女，黑龙江哈尔滨人，汉族，现职称：工程师，学历：研究生。