河北天蓝混合加氢装置设计说明书.doc

河北天蓝化工有限公司
25万吨/年混合加氢装置
设计说明书

河北省东阳石化工程设计院

2010年5月

目 录

1. 设计依据…………………………………………………2
2. 装置概述 ……………………………………………… 2
2.1 装置概况……………………………………………… 2
2.2 平面布置……………………………………………… 2
3. 工艺管道设计说明…………………………………… 3
3.1 分区情况……………………………………………… 3
3.2 设计协作关系………………………………………… 3
3.3 管道器材的选用……………………………………… 4
4 施工及验收标准 …………………………………………10
5 其他 ………………………………………………………11

1 设计依据
1.1 “建设工程设计合同书”
1.2 建设单位及其它相关单位提供的设计条件和基础资料。
2 装置概述
2.1装置概况
本装置由反应、分馏、压缩机及污水汽提等部分组成。其中，新建石脑油柴油加氢精制装置的建设规模为25万吨/年，污水汽提单元的建设规模为10吨/时。
　　本装置共有设备125台,其中加氢设备90台，含反应器1台、加热炉2台、塔类2台、换热器14台、空冷器8片。容器类设备17台、机泵18台(含风机)、压缩机4台,精密过滤器2台,其它小型设备22台；污水汽提单元共有35台，含塔类设备1台；冷、换设备10台；容器类11台；机泵类4台，抽空器1台，其它小型设备8台。
2.2平面布置
25万吨/年石脑油柴油加氢精制装置为甲类火灾危险性生产装置，主要危险介质为甲类可燃气体、氢气和甲B类可燃液体。
平面布置采用同类设备相对集中和流程式布置相结合的原则，在满足规范要求和检修需要的同时，力求结构紧凑，节省占地。装置内北侧为炉区和反应区，装置中间设一条东西方向的主管带，压缩机厂房布置在管带的南侧，其余设备布置在管带的北侧，机泵主要布置在管带下面。装置内设一条检修通道与东西两侧的消防道路相接。根据系统管带的布置，与其相连的管道均从西面进出装置。
该装置东西方向长82米，南北方向宽73米，装置区占地面积82×73=5986米2。设备平竖面布置图见02-A-01/1～7。
3 工艺管道设计说明
3.1 分区情况
本装置共有五个分区，见装置区域划分图02-A-01/7(对应的安装图为02-A-02～06)；管道轴侧图部分的档案号为：02-A-07；管道支吊架及伴热线部分的档案号为：02-A-08。本装置的器材汇总分为两部分，即02-A-01/器材表(1)～ (2)。其中，02-A-01/器材表(1)为装置主体部分的管道器材汇总。其余部分见02-A-01/器材表(2)，包括压缩机、管道支吊架、示意图等部分。
3.2设计协作关系
　　压缩机组内部的管线、支吊架及应力计算等有制造厂统一设计。本设计只负责切断阀后的管道设计。
3.3管道器材的选用
3.3.1 管子的选用
3.3.1.1 本装置无缝钢管原则上选用大外径系列。
3.3.1.2 仪表用净化风管道选用镀锌钢管，标准号为GB/T3091-2001。
3.3.1.3管子选用标准
序号
管子
材料
标准号
标准名称
1
无缝钢管
20号钢
GB/T8163-2008
输送流体用无缝钢管

20号钢
GB9948-1988
石油裂化用无缝钢管

0Cr18Ni10Ti
GB/T14976-1994
流体输送用不锈钢无缝钢管
2
镀锌钢管
Q235-A(镀锌)
GB/T3091-2001
低压流体输送用焊接钢管

3.3.2 管件的选用
3.3.2.1 碳钢及合金钢管件
(1)弯头、异径管、三通、螺纹短节等均按管子系列配套选用；DN≥50以上的管道的管件采用对焊型式连接，DN≤40以下的管道的管件采用承插焊或螺纹连接。
　　(2) 本装置选用的对焊管件其端部尺寸应与钢管外径和壁厚一致。所有管件的承压能力不应低于同样材质相同壁厚号直管的承压值。
(3) 本装置选用的无缝对焊管件的结构长度和技术要求应符合SH3408-96标准。
(4) 本装置选用的锻钢制承插焊管件的结构长度和技术要求应符SH3410-96标准。
(5)煨弯圈管的加工应符合SH 3501-2001标准，圈管所需的管子已汇入器材规格表中。
3.3.2.2 镀锌管件
净化风管道选用锻钢制螺纹管件，采用标准GB/T14626-93。
3.3.3 阀门
(1)所有阀门均选用钢制阀门。管道材质为合金钢或不锈钢时，管道阀门选用合金阀门。
(2)阀门本体的螺栓、垫片和填料应符合流体介质和操作条件的要求。否则，必须按中石化阀门标准SH3064-1994要求更换，并经试验合格后方可使用。
(3)PN16.0MPa等级的阀门，要求生产厂家的阀门整体法兰按HG20596-97制造。
(4)本项目使用的安全阀见安全阀规格表（02-Y-01/安阀表）。
3.3.4 法兰
(1) 管法兰的材质应与管道材质相同或与之相当；本装置选用大外径系列钢管，故法兰接管端部的尺寸应与钢管的外径和壁厚一致。为满足大外径接管的要求，本装置主要选用化工系列标准法兰。
(2)法兰连接尺寸完全相同的两个法兰，只有当其温度－压力等级能满足设计要求时，才允许互相串用。
(3)与阀门和设备管嘴对接的法兰，其密封面型式应与阀门和设备管嘴法兰的密封面型式相匹配。
　　(4)法兰盖的材质、公称压力、公称直径和密封面型式，应与配对法兰一致。
3.3.5垫片
(1)垫片的尺寸应符合与之对应的的各种法兰、阀门密封面型式的等配套要求。
(2)光滑面法兰所用缠绕式垫片应带外定位环，当PN≥6.3MPa时，应使用带内外环型；凹凸面法兰所用缠绕式垫片应带内定位环。外定位环材质为碳钢。内定位环材料应与金属带材料相同，碳钢内外环应进行防锈处理。
(3)环连接面法兰选用八角型金属环垫，材质为10号钢或0Cr13。
3.3.6紧固件
(1)本装置选用专用级等长双头螺柱(或全螺纹螺柱)和精制(Ⅱ型)螺母。当直径M＜30时，紧固件采用粗牙螺纹，标准为中石化SH3404-96；当直径M≥30时，紧固件采用细牙螺纹，标准为化工HG20613-97。
(2)当采用非金属石棉橡胶垫片时螺柱材质为35号钢，螺母材质均为25号钢；当使用不锈钢带-柔性石墨带缠绕式垫片时，紧固件选用合金钢，其中螺柱材质为35CrMoA, 螺母材质均为30CrMoA。
（3）对应于环连接面法兰，当采用八角型金属环垫―10号钢时，螺柱材质为35CrMoA，螺母材质均为30CrMoA；当采用八角型金属环垫―0Cr13钢时，螺柱螺母材质均为25Cr2MoVA。
3.3.7 管道隔热
3.3.7.1管道保温原则
具有下列情况之一者的设备和管道（含管子、管件、阀门等）必须保温。
(1)为减少热量损失，外表面温度大于50℃的设备和管道；
(2)为满足工艺、生产要求或改善劳动条件需要保温的设备和管道,均按规定保温。
(3)表面温度≥60℃不保温的设备和管道，需要经常维护的部位，应在下列部位进行防烫保温：高出地面或工作平台2.1m以内者；离开操作平台0.75m以内者。
3.3.7.2管道保温材料
(1)当管道介质温度≤200℃时，保温材料用岩棉管壳或岩棉板；当管道介质温度＞200℃为微孔硅酸钙管壳或微孔硅酸钙板；异形设备（如阀门等）隔热材料采用复合硅酸盐浆料。外保护层结构均为0.5mm镀锌铁皮。
　　(2)管道保温材质及规格详见管道说明表02-Y-01 /管道表。
3.3.8管道防腐
3.3.8.1 非埋地管道
(1)非埋地保温管道刷底漆两道后进行保温隔热层施工，外保护层不另涂防腐材料；非埋地光壁管道需刷底漆、中间漆和面漆。非埋地管道防腐推荐涂装方案如下页表所示：
(2)非埋地管道的防腐施工执行SH3022-1999 《石油化工设备和管道涂料防腐蚀技术规范》。
3.3.8.2 埋地管道
埋地管道均采用特加强级防腐，防腐材料选用石油沥青。施工时应严格执行SY/T0420-97《埋地钢制管道石油沥青防腐层技术标准》。
3.3.8.3 表面色和标志
装置地上管道、阀门及小型设备等的表面色和标志应符合SH3043-1991《石油化工企业设备管道表面色和标志》的规定。厂方也可根据本厂的习惯做法和具体情况自行确定涂色和标志。
非埋地管道推荐防腐涂装方案表

序
号
涂装
对象
涂装对象表
面温度
/℃

涂料名称
除锈
等级

涂层结构

涂层
厚度
μm/道
参考
用量
kg/m2

1

不保温
管道

≤60℃
环氧富锌底漆

Sa2.5
底漆
50/1
0.38
842环氧云铁防锈漆
中间漆
80/1
0.64
各色氯化橡胶
面漆
70/2
0.30

涂层干膜总厚度(μm)/总道数
200/4

2
不保温
管道

≤400℃
无机富锌底漆

Sa2.5
底漆
100/2
0.68

中间漆

草酸有机硅耐热漆
面漆
100/2
0.6

涂层干膜总厚度(μm)/总道数
200/4

3
保温
管道

≤60℃
铁红醇酸底漆

St3
底漆
70/2
0.5

面漆

涂层干膜总厚度(μm)/总道数
70/2

4
保温
管道

≤400℃
无机富锌底漆

Sa2.5
底漆
60/2
0.4

面漆

涂层干膜总厚度(μm)/总道数
60/2

3.3.9 支吊架
(1)管道支吊架施工时，应充分注意各种支架的种类和型式，确保固定、导向和限位等各种支架的正确安装。
(2)管托的安装位置应适应管道热胀或冷缩引起的位置变化，管托安装时应注意设计要求加长或加高的管托，以免装错。
(3)凡未注明具体安装位置的支吊架，除弯管支吊架外，支吊架的部位宜在直管段上，不宜在支管连接点等局部应力较高的地方。
　　(4)标准管道支吊架选自《石油化工装置工艺管道安装设计施工图册》第三分册。
(5)弹簧支吊架的弹簧应与设计要求核对后，按支吊架图的要求安装。
4 施工及验收标准
4.1分类
凡按SHA、SHBI、SHBⅡ分级的管道应按《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》(SH3501-2001)执行，其它管道按《工业金属管道工程施工及验收规范》(GB50235-97)的要求进行施工和验收。
4.2施工及验收规范
《工业金属管道工程施工及验收规范》(GB50235-97)
《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》(GB50236-98)
《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》(SH3501-2001)
《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》(GBJ126-89)
《埋地钢制管道石油沥青防腐层技术标准》(SY/T4020-97)
《石油化工设备和管道涂料防腐蚀技术规范》(SH 3022-1999)
《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》(GB 8923-88)
5 其他
5.1 工艺对设备安装要求
压缩机、风机、泵等设备基础图是按样本资料进行设计，设备实际尺寸与样本可能出现偏差，为防止返工，需待设备到货后，核对尺寸无误，方可安排基础施工。
5.2注意事项及说明
(1)反应器顶部平台设有半固定式N2接管，以备装催化剂时保护催化剂免被氧化用。反应系统充N2气置换应在循环氢压缩机处充入，不在本区域。
(2)压缩机的润滑油即密封油系统管道要求进行化学清洗。
(3)设计图纸中管道组成件的安装尺寸均来自有关标准和样本，管道预制前应将实物于图纸核对，正确无误后方可预制安装。
　　(4)反应采样冷却器和泵用冷却水管线，均视现场具体情况安装，材料根据现场情况增补。
(5)代号为“SG”的酸性气线需对焊缝进行消除应力处理，处理方法参照GB50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》第二章第四节和SH3501-1997《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》中5.4节的有关条款执行，要求热处理后的硬度符合规范要求。
(6)空冷入出口管道P-2013及P-2014，使用环境为湿H2S环境，管道焊后需进行消除应力热处理，热处理后的焊缝(含热影响区及母材)硬度不大于200HB。焊缝要求100％射线探伤检查，以Ⅱ级为合格。
(6)反应、分馏、污水汽提等部分应用三维绘图，设计文件包括管道平面图、剖视图和单线图等。其中，部分管线如代号为GN、GH和SH比较简单，未一一生成单线图者，可参考平面图、剖视图及已有相似单线图施工；压缩机部分应用二维绘图，设计文件包括管道平面图、视图和工管表等。