大型空分设备冷箱内低温管道设计优化技术

随着空分设备大型化发展,冷箱内低温管道的合理设计在保证空分设备安全运行方面的意义日益重大。结合多年的设计经验以及低温管道安装、检修和故障处理的经验,从总体布置、管道的整体均匀受力和安全措施、管架的合理应用、冷箱钢结构的安全等方面,阐述了对冷箱内低温管道采取的精细化设计;提出为了减小冷箱内低温管道的受损程度而应采取的改进操作。

目前,国内大中型空分设备主要是以非标产品的形式设计、制造,这已成为空分行业精益化进程的一个瓶颈。针对这个现状,分析了冷箱内低温设备及管道标准化的影响因素,使用ahp构建了一套评价体系。

从冷箱内设备布置、管道布置、应力分析和管道支吊架设计等方面,详细阐述神华宁煤10万m^3/h等级空分设备冷箱内管道设计的特点和经验。

简述了利用pdms进行冷箱内管道设计的步骤和利用三维实体建模进行管道设计的优点;阐述了利用caesarii软件进行应力分析的重要性和操作步骤以及对分析结果的判定和调整。

简述了利用pdms进行冷箱内管道设计,分析了管道柔性计算的必要性,及利用caesarⅱ软件进行应力分析过程及结果的判断方法;简要说明了冷箱内管道的施工及检验要求。说明冷箱内管道必须从设计布置、应力分析和施工检验等各个环节来保证它的安全运转。

随着单套空分设备规模的不断增长,冷箱内管道变形对空分设备正常运行的影响问题也越来越突出。文章详细分析了空分设备冷箱内管道变形的原因,从空分设备的设计制造和操作方面,提出了相应的防范措施。

空分设备冷箱内管道的安装和检修质量是空分设备长周期稳定运行的关键因素之一。从冷箱内管道安装作业的基本经验、避免应力集中的措施、支架安装以及检修前的准备工作、检修平台的制作、检修过程控制等方面,阐述提高冷箱内管道安装和检修质量的经验。

针对20000m3/h空分机组在运行中出现冷箱板结霜冻裂事故进行了分析。通过对塔内缺陷管路优化,按照国标修复各受损管路,各项运行参数均达设计值,空分机组开机运行状态良好。

结合成功安装2套43000m3/h空分设备低温管道支架的经验,总结了空分设备冷箱内设备承重支架、导向支架、阀门支架、钢铝接头支架和高压液氧泵出口管支架的安装要点和注意事项。

针对大型空分设备冷箱内管架,重点介绍了管架设置的要点,并对不同类型的管架设置情况进行分析。

冷箱内管道的安装质量是决定冷箱安装质量的关键因素,而管道的焊接质量、管架的清洁度、管架的安装质量这三方面因素决定了管道安装质量的好坏,结合空分设备冷箱配管质量控制,叙述从这三方面来控制冷箱内管道安装质量的具体措施。

为满足空分设备日益大型化、多样化对装置运行的安全性和经济性提出的要求,对冷箱配管进行了多方面的优化设计,并对管道、管件的供货、余量设置和焊缝检查等方面采取了优化措施。

随着空分设备向大型化发展,冷箱内压力管道的设计技术水平得到了很大的提高,其在保证空分设备安全、稳定运行方面的作用也越来越明显。介绍现阶段空分设备冷箱内压力管道的设计现状,展望了空分设备冷箱内压力管道的安装方式以及协同设计、冷箱标准化的设计模式。

南通宝钢钢铁有限公司4500m3/h和6500m3/h空分设备生产的低压氧从冷箱输出的压力不同;而且,由于钢铁企业生产的氧气需求量波动较大,常发生氧气供大于求的现象,造成空分设备氧放散率居高不下,而且氧气压缩成本高和氧压机运行效率低。针对这种现象,利用2套空分设备各自配套氧压机加工气量的不同,通过优化空分设备和氧压机的运行模式以及低压氧气管道,将4500m3/h和6500m3/h空分设备的低压管道连通,实现了既满足后续生产系统对氧气的需求,又节能降耗的目标。文章介绍具体的实施方案,并分析了改造效益。

结合工程实例,介绍了双层异材保冷结构的设计、安装及施工过程中的注意事项。指出保冷材料的性能及保冷层的厚度关系到低温管道的保冷效果,选择保冷材料时应着重考虑材料导热系数及材料密度。

随着常压低温储运技术的逐渐成熟,越来越多的企业不再建设炼油、乙烯装置,而采取直接购买液化天然气、液化乙烯和液化丙烯等化工原料,用于下游化工装置的生产。目前,国内低温储存装置通常选用泡沫玻璃和硬制聚氨酯泡沫塑料双层异材保冷结构。文章结合工程实例,探讨保冷结构设计的注意事项,选择适当的低温管道保冷绝热材料及结构,以满足低温储运装置安全生产和节约投资的要求。

以大唐呼伦贝尔28000m3/h空分工程为例,分析了结构钢材在低温下的力学性能变化及设计原则,从而确定冷箱各部的用钢;以公司苏丹2000m3/h液空项目为例,对冷箱结构的各种载荷进行计算,从而确定各部设计安排。

介绍空分设备冷箱内管道的可靠性设计与节能技术,验证了新技术对保证空分设备低能耗、安全运行的作用,证明现阶段的管道设计优化除了提高安全可靠性以外,还降低了管道的整体阻力。

空分设备上规模、上等级对工程设计提出了更高要求,同时工程设计的优化也促进了空分技术的发展。文章从大型空分设备工厂的选址、总体布置、工程管道设计、消防和安全、有效利用好先进工程设计辅助软件等方面,探讨了大型空分设备工程设计时应注意的方面及其设计优化。

简介了应用于空分设备仪控系统的类型,以及空分设备仪表控制系统当中温度、压力、流量、液位和分析仪表的基本配置。同时对空分设备应用到的分析系统及联锁做了详尽说明,希望能促进气体分离行业的发展。

介绍了48000m3/h空分设备冷箱所受主要载荷:珠光砂、风载荷和地震载荷的计算,分析了冷箱钢结构中的关键部位在组合应力作用下的受力情况及取材。

目录 1.应用范围 2.管道设计注意事项 2.1防止冷缩的措施 2.2保冷 2.3支架 2.4阀门 2.5其它 低温管道设计规定 1 1.使用范围 本规定应用于低温管线（-100℃～-164℃）的设计，0℃～-100℃的低温管线可参照本规定。 2.管道设计应注意事项 2.1防止冷缩的措施 （1）应注意管材的性质 通常用于低温管线的奥式体不锈钢，其线性膨胀量大于碳钢。因此，奥式体不锈钢的位移量相当大。 由于许多不绣钢管的壁厚较薄，故强度较低，因此要考虑这些管子支架的设置。 （2）减少由于管线收缩而作用于管系的力的几项措施 （a）使用自膨胀的管系。 （b）用膨胀环路。 （c）使用膨胀节。 （d）注意位移 在采取措施以吸收位移量之前，应对管线上每一点进行计算和明确，以防止支架和梁被推倒。 2.2保冷 对低温流体等取保冷保护与外界环境温度隔绝。如