北京石油化工工程有限公司 北京 100029
摘要：在工程设计中，不仅要重视蒸汽管道的配管设计，也要重视蒸汽凝液管道的配管设计，这关系到蒸汽管道能否安全高效的运行。
关键词：蒸汽；蒸汽凝水；疏水阀
前言
石油化工装置中,经常会用到蒸汽，作为重要的二次能源，其管道的配管对蒸汽的开车停车、正常运行，起着不可忽视的作用。
尤其蒸汽在用汽设备中，进行热交换的过程中，发生相变，二释放出潜热，同时生成大量的凝结水，其蒸汽凝结水在开车、停车、正常运行各个阶段的回收、排放有着不同的去向，对凝结水配管设计的完整性有不同的要求。
现根据工程实践经验，就蒸汽管道的配管设计中，管道设计安装问题，给予阐述，供同行在设计中参考。
1 冷凝水管道的配管设计
凝结水回收时，凝结水管道应架空敷设。
凝结水支管应在总管的顶部汇入总管。当支管从低处向高处汇入总管时，在汇入处宜设止回阀。
除非工艺有特殊要求，凝结水的疏水阀组不应设旁通管，以避免开启旁通阀时蒸汽窜入凝结水管网破坏其背压系统以致影响整个蒸汽加热系统的操作。当疏水阀损坏时应及时更换。为便于开工时快速排出设备内的积存凝结水，工艺设备加热用的凝结水排出口与疏水阀组之间应设排液阀。
凝结水管道应保温，但要求疏水阀前有一段过冷段的疏水阀，阀前应按要求有一段不保温管子。
2疏水管道的设计
2.1设置疏水阀的位置
蒸汽管道的末端、最低点或立管的下端应设疏水阀。对长距离蒸汽输送管道，应每隔约 50m 设一个疏水阀，当蒸汽管道跨越道路时，应在跨越前的低点设疏水阀。
蒸汽系统的减压阀前、调节阀组前、汽水分离器及蒸汽加热设备等的低点应设疏水阀。
经常处于热备用状态的设备进汽管的最低点应设疏水阀。蒸汽透平机、蒸汽泵的蒸汽进汽管的入口切断阀前应设疏水阀。
蒸汽分配管的底部、扩容器的底部、水平安装的波型补偿器波峰的底部和直立安装的П型补偿器上升管底部应设疏水阀。
2.2疏水阀安装一般规定
每个蒸汽加热设备应单独设置疏水阀，不能共用一个疏水阀。不同压力的蒸汽系统必须单独设凝水回收管网。
当凝水中含油或其他化学成分时，不能排入凝水回收系统。
当凝水量超过单个疏水阀的最大排水量时，可用相同型式的疏水阀并联对称安装。
疏水阀安装位置应便于操作和检修。
疏水阀组一般不设旁通管。如工艺有特殊要求时，按工艺要求进行设计。旁通管可与疏水阀平行布置，也可以布置在疏水阀的上方，但要留有足够的检修空间。
每根蒸汽伴热管末端设一个疏水阀。除特殊要求外，疏水阀组管道应保温。安装疏水阀时，其阀体上的指示箭头必须与凝水流向一致。蒸汽管道、蒸汽凝水管道均应考虑热应力和补偿。
2.3疏水阀入口管道的设计
疏水阀入口管应设在蒸汽加热设备的最低点；对于蒸汽管道的疏水阀入口管，应在设置于蒸汽管道底部设置的集液包上接出。
从凝水出口至疏水阀入口的管道应尽量短且少拐弯，使凝水自流通畅进入疏水阀。
疏水阀的入口管道为水平敷设时，应坡向疏水阀，坡度在 1/200 以下。
疏水阀的安装位置一般都应低于凝水排出口，必要时，采取提升措施后，疏水阀的安装位置可以高于凝水排出口，但应尽量避免使用。
恒温型疏水阀前应留有 1m 长的管段不保温，以保证疏水阀动作所需的温度差。
疏水阀前要设置切断阀和排污阀，排污阀设在凝水入口管的最低点，除特殊要求外，一般不设旁路。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆疏水阀本体不带过滤器时，应在疏水阀和切断阀之间安装 Y 型过滤器。
2.4 疏水阀出口管道的设计
疏水阀出口管道应尽量短，少拐弯，尽量减少向上提升的立管高度。在密闭回收凝水系统中，疏水阀的安装位置应低于凝水总管，疏水阀后出口管有向上的垂直管时，除热动力疏水阀外，均应在疏水阀后设止回阀。疏水阀后凝水管提升高度，应根据疏水阀入口的最低压力、疏水阀所能提供的背压及回水系统阻力降和凝水回收设备的操作压力确定。
凝水采用管网回收时，疏水阀后应设切断阀和检查阀，否则不必设置。
不同蒸汽压力系统疏水阀排出的凝水应分别接至各自的凝水总管，凝水支管应在凝水总管的顶部顺流向呈 45°斜接。
不同蒸汽压力系统疏水阀的背压相近时，可共用一个凝水管系，各疏水阀后的凝水支管进凝水总管前应设止回阀。
疏水阀出口管直接插入水箱水面以下时，应在出口管弯头处下方开一个 Φ6mm 破真空的小孔。
凝水采用直接排放时，疏水阀应安装在凝水出口处。
3 蒸汽凝水管道配管常见问题分析
3.1事件描述
某化工厂示范项目，在开车过程中，需要使用9.8MPa，4.0MPa，1.0MPa蒸汽，这些蒸汽用于暖管、暖设备、给设备升温等用途，业主反映现场蒸汽凝液大量漫流，需要处理，是否为蒸汽回收系统设计有问题。
3.2原因分析
经过现场实地勘察并会同热工工程师、业主使用单位了解情况得知，开车时，需要给蒸汽管道暖管、给设备升温提供初始的反应温度，在这个过程中，产生大量蒸汽凝水，而且需要迅速排出，来保证开车时间进度，于是现场操作人员，不得不将蒸汽凝液排放口全部被打开，直接排放掉。本来设计的凝液回收系统，在开车期间，凝液回收的速度，满足不了开车的排放量，只能满足正常运行阶段的凝液回收量。当初热工工程师，曾经提醒过业主，开车排放的凝液的去向问题，业主根据过往经验，认为量不大，可以直接排放，但现实是排放量由于集中同时排放，超出了当初的估计，使得现场大量漫流。
3.3问题处理
对于摆在面前的事实，业主、设计方等现场各方经过商议达成共识，认为正常运行工况下，凝水回收系统是满足要求的，但开车期间的集中排放，其排放量大需要尽快排出，也是现实的需要，因此为避免漫流，增设一个凝液收集坑20m3，所有凝液至收集坑，所有凝液排放口下，设有回收漏斗，并连接引向收集坑，使得凝液得到回收，避免了现场漫流。
现场将收集坑、收集管道等施工完成后，再次开车时，漫流问题解决。
同时，检查了现场的凝液回收系统情况，符合设计要求，不是造成漫流的原因。
3.4经验教训
对于摆在面前的现象，不能将业主的经验视为唯一的解决方案，而要计算好设备、管道等用蒸汽设备集中排放时的流量，如果量很小，直接排放是可以解决的方案，反之，就要设有大量集中排放的收集坑、排放地漏、排放管等应急措施，要从源头查找原因，从根本上解决问题。
4. 结论与建议
综上所述，在化工生产中，蒸汽管道的可靠运行尤为重要，而与之配套的蒸汽凝结水管道同样重要，要进一步确保装置的安全可靠、稳定运行，在管道工程设计中，就必须认识和重视蒸汽管道与蒸汽凝液管道的可靠性设计，并具体问题具体分析，做出正确的完整管道设计方案，才能真正使蒸汽热源的作用得以最大限度的发挥，从而为保证装置的平稳运行提供可靠保障。
参考文献：
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[3]SEPD 0205-2001《疏水阀配管设计规定》中国石化工程建设公司
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[5]仪斌娟，赵瑞江 浅谈蒸汽凝结水系统设计[J]《工程建设与设计》 1007-9467(2002)06-0100-03
作者简介
赵君（1966—），男，北京人，本科，工程师。从事石油化工工程设计工作，现任北京石油化工工程有限公司管道专业负责人。
论文作者:赵君
论文发表刊物:《基层建设》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/9
标签：蒸汽论文; 疏水阀论文; 管道论文; 凝结水论文; 疏水论文; 系统论文; 设备论文; 《基层建设》2017年第15期论文;