硫磺回收装置中蒸汽夹套管道的设计

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1、僚安釜石油化工设计PetrochemicalDesign硫磺回收装置中蒸汽夹套管道的设计张巍(中国石化工程建设公司，北京100101)摘要：介绍了蒸汽夹套管线上的法兰、阀门以及相关管件，分析了硫磺回收装置中蒸汽夹套管道以及相关组件的结构形成，并结合该管线在施工中遇到的安装问题，对液硫蒸汽夹套管道的设计和工程应用进行探讨。认为配管设计的合理性和可操作性是关键因素。关键词：蒸汽夹套管道；硫磺回收；液硫管道1夹套管道管对焊法兰，图3为带蒸汽孔光画面内管对焊外夹套管的设计关键在于内管和外管之间，以管平焊法兰。及内管管件和外管管件之间的连接和匹配，内管(2)垫片。与夹套法兰配套的垫片有普通垫

2、与套管的连接形式分为内管焊缝隐蔽型(全夹套)片、带孔和不带孔垫片。其中带孔垫片配合光滑和内管焊缝外露型(半夹套)。对于全夹套形式，面法兰，靠螺栓孔来实现法兰间定位，见图4。由于各种管件的选择不同，设计过程也会遇到各类问题，例如在法兰的选用上，不同的法兰形式会涉及到不同的管道、仪表组件和跨接线的连接，同时在施工安装过程中也会有相对应的问题出现。(1)夹套法兰。工程中常用夹套法兰主要有内管承插焊外管对焊法兰(见图1一a)和内管对焊外管平焊法兰(见图1一b)两种形式。夹套法兰密封面可采用带凹槽形式，也可采用光滑面形式，根据是否允许蒸汽直接通过，夹套法兰又可分为带蒸汽孔和不带蒸汽孔两种类型

3、。带蒸汽孔的夹套法兰可直接通过蒸汽孔来实现伴热，而无蒸汽孔的夹套法兰两端则需要蒸汽跨线连接来实现伴热。如图2为带蒸汽孔凹槽面内管承插焊外图4带孔夹套垫片与带孔法兰配合收稿日期：2010—01—04。(b)作者简介：张巍，女，辽宁阜新人，2000年毕业于石油图1常用夹套法兰大学(北京)化工工程专业，工学学士，工程师，现从事(a)内管承插焊外管对焊法兰；(b)内管对焊外管平焊法兰配管设计工作。联系电话：010—84877347：E—mail：1一管道法兰；2一碳钢套管；3一内管zhangwei@sei．com．ca·62·石油化工设计第27卷(3)夹套阀门。有法兰面带孔的夹套阀门(图的

4、方向进行清理。而垂直夹套管道中变径异径管5)和法兰面不带孔利用跨线相接的夹套阀门。一般选用同心大小头。对于夹套管道的末端，一般常用管帽和端板。硫磺回收装置中考虑到介质散热问题，蒸汽夹套管道中采用的盲板一般不选用易散热的8字盲板，而选用盲板和垫环。(3)夹套阀门。夹套阀门一般选用规格要比夹套内管大两级的球阀，设计过程中需按外管大小头的结构尺寸，内管留有足够的直管段。夹套图5法兰面带孔的夹套阀门球阀下有排污口，水平安装时阀门手轮向上安装。(4)夹套管件。有内管和外管管件：三通、四通、大小头、管帽、单承口管箍和盲板(盲板和垫3液硫蒸汽夹套管道的工程应用环)。(1)内管承插焊外管对焊法兰(

5、简称普通法兰)和内管对焊外管平焊法兰。①法兰密封面。2液硫蒸汽夹套管道组成件夹套法兰的密封面有光滑面和凹槽面之分。图2(1)夹套法兰和垫片。夹套法兰和垫片设计所示的法兰就是蒸汽孔跨中，带有凹槽的夹套法过程中可选用带蒸汽孔和不带蒸汽孔的两种。其兰，其优点是便于法兰间定位，若法兰蒸汽孔错位中带蒸汽孔的法兰是夹套管道常用法兰，而不带也不会影响蒸汽通过，伴热效果好；光滑面夹套法蒸汽孔的法兰一般用于与设备嘴子相接的法兰、兰优点是法兰密封面较大，密封效果好，但对于管盲板两端的法兰、内管仪表组件两端法兰以及四道施工安装质量要求高。②安装定位。法兰和法通盲端等。当然夹套法兰若选用不带孔的法兰，兰以

6、及法兰和垫片之间通过螺栓孔定位。定位的法兰之间均需连接跨线。跨线连接按规范要求，泄露来源于法兰本身制造缺陷或安装偏差，或者需要设拆卸法兰、高点放空以及低点排液等措施。蒸汽孔错位。夹套法兰的定位还应该包括法兰上配合夹套法兰的连接，垫片也相应的选择带蒸汽孔以及法兰蒸汽孔与垫片上蒸汽孔的对位。孔和不带孔垫片，一般选用复合垫片，其蒸汽孑L、③蒸汽孑L和蒸汽跨线。带蒸汽孔的法兰伴热效果螺栓孔、以及内管等处均有不锈钢包边，起到压紧都要优于蒸汽跨线，这是因为带孔法兰蒸汽孔的后防止泄露的作用。另外，蒸汽孔和螺栓孔之问个数乘以面积远远大于蒸汽跨线的面积，即带孔存在着对中和跨中的区别，设计过程中要避免

7、蒸法兰的蒸汽量远远大于蒸汽跨线的蒸汽量，即使汽孔错位，影响蒸汽介质流通。个别蒸汽孔堵塞，不会影响伴热效果；同时由于法(2)夹套管和管件。夹套管道按设计规范有兰带有蒸汽孔，减少了管道中夹套管伴热盲区和一定的组合尺寸。夹套管的内管应采用定位板定蒸汽介质盲端，也提高了伴热的均匀性。④射线位，定位的安装方位不能影响内管热位移，且定位探伤。普通法兰内管由于是承插焊并且焊缝属于板之问有间距要求。水平敷设的夹套管道有坡度隐蔽型角焊缝，所以很难进行射线探伤，而新型法要求，套管内的介质