真空管道配管的设计与分析□张志宝【内容摘要】真空管道是一种属性较为特殊的管道，当管道承受的外环境压力大于内环境介质压力时，承受强大外界压力的管道即称为真空管道。 本文将基于铀化工项目中的真空导管的配管设计作为研究对象，分别从工艺要求控制的满足与管道柔性设计的考虑两个不同的方面进行论述与探讨，并对这两个自相矛盾的方案进行综合调整与融合，找出最优化的设计方案。【关键词】真空管道；管道配管；柔性设计【作者单位】张志宝，中核新能核工业工程有限责任公司一、工艺流程分析在进行管道的设计布置时，要对 Ｐ＆ＩＤ 的流程以及工艺中各个环节进行充分的...
真空管道配管的设计与分析□张志宝【内容摘要】真空管道是一种属性较为特殊的管道，当管道承受的外环境压力大于内环境介质压力时，承受强大外界压力的管道即称为真空管道。 本文将基于铀化工项目中的真空导管的配管设计作为研究对象，分别从工艺要求控制的满足与管道柔性设计的考虑两个不同的方面进行论述与探讨，并对这两个自相矛盾的方案进行综合调整与融合，找出最优化的设计方案。【关键词】真空管道；管道配管；柔性设计【作者单位】张志宝，中核新能核工业工程有限责任公司一、工艺流程分析在进行管道的设计布置时，要对 Ｐ＆ＩＤ 的流程以及工艺中各个环节进行充分的理解，只有充分对相互关系、工艺要求、管道组成件等了解，才能采取正确的措施，保证设备与仪表、阀门的位置设计、管道走向设计合理，高度契合工艺设计的流程与要求。（一）蒸发器与冷凝器的布置要求。 蒸发器是流程设计中较为重要的环节，是一种有着提纯作用的设备，其工作原理是运用设备夹套内的蒸汽进行加热使介质沸点高的杂质蒸发水汽化，沸点较低的介质仍顺着下游移动。 设计中有较高的标高要求，在工作流程中需要三个串联工作的蒸发器，Ｅ１０１ 作为初始蒸发器。 三个蒸发器都要满足重力流要求，保证液相向下流动。 因此，在工艺设计中，要将三个蒸发器就近布置，将 Ｅ１０１ 的标高尽量提高，为下方的蒸发器连接布置保留足够空间。 在 Ｅ１１０Ａ／Ｂ 的布置工艺上没有特殊的工艺要求。 只需要将蒸发器与冷凝器之间的真空连接管道尽量缩短，冷凝器在符合设计工艺的基础上要与 Ｅ１０１ 尽量靠近［１］ 。（二）真空管道流程解释。 真空管道设计流程较为简便，只要满足长度短与弯头数量少的特征即可，减少压力损失。管道设计需要两个阀门与一个压力指示仪表，流程图见图１。图 １流程示意图（三）阀门布置。 两个阀门均设置为常开状态。 Ｅ１１０Ａ／Ｂ 为并联使用两个冷凝器。 从图１ 可以看出冷凝器既通过热水也通过冷冻水。 正常工作中通过走冷冻水来对物料进行冷却，物料从入口进入到冷凝器壳体中，通过间隙达到出口。因为管道含有冰醋酸，容易发生冻结，在完成一段时间的工作之后，会有少量冰醋酸残存，在管束的孔隙中凝固，致使管道发生堵塞，影响冷凝管正常工作。 此时，需要切断冷凝器对应的工作阀门，切断冷冻水供应，同时开启热水管道阀门，利用热水对管束进行加热，促使冰醋酸解冻，恢复冷凝器的正常工作。 可见，切断阀要布置在冷凝器附近，对切断冷凝器起切断阀作用，便于后续的解冻工作［２］ 。（四）压力指示仪表的布置。 管道上安装压力表的作用是用来检测冷凝口进口管道的压力值。 当冷凝器出现堵塞时，管道内压力增加，当压力范围超过正常的压力范围，压力指示仪表指示冷凝器内部发生严重堵塞，需要进行切断处理。 压力仪表要在分支点的下游进行安装。二、真空管道设计（一）真空管道的初始规划。 工艺设计要尽量满足长度短与弯道数量少的要求，并且要兼顾管道布置的统筹规划，满足后续的检修、施工与操作。 而且，应对管道本身走向得到的柔性进行首要考虑，并综合多种因素，敲定平面布置。 蒸发器根据房屋高度预留出吊钩与吊装梁需要的空间，设备之间的间距要考虑设备进行检修安装所需要的空间。 并通过合理的设置保证蒸发器的出口与冷凝器的入口之间形成高差实现热补偿。 在确定布置的同时，对真空管道走向与支架位置进行规划。 真空管道分为两路。 一路采用两个弯度为 ９０ 度，直径为４畅１ｍ 的弯头。 另一路采用支流三通然后配备 ９０ 度弯头。 并将切断阀安装在冷凝器管口附近，在高度为 １８畅５ｍ 的平台上实施操作，在１５ｍ 高度上对仪表进行读数［３］ 。（二）经专利商修改后的真空管道设计。 经过专利商的审查，得到两条修改意见。 其一，冷凝器的高度需要与蒸发器标高相同，尽可能缩短管道长度。 并将管口位置持平，有效控制压力损失，避免冰醋酸冻结；其二，蒸发器 １ 段分为两路进入冷气器的管道需要对称布置，保持两个管道长度相等，压降相同，保证流量均衡。 并结合实际布置情况，对设备较小的冷凝器进行调节，调整过后的布置与管道走向如图 ２所示。 管道按对称布置，标高按要求保持一致，满足相关工艺要求，缩短了管道长度，减少弯头数量，降低了压力损失。但是存在管道柔性不强的现象，米乐平台 m6官方平台蒸发器的管口需要安装膨胀节吸收东西管段产生的热量［４］ 。（三）经应力分析后的真空管道设计。 经过应力计算之后，管道工艺设计对达到了多个方面的优化。 3 6 万方数据米乐中国 m6平台官网米乐中国 m6平台官网
