40B219石油化工装置蒸汽疏水和疏水阀选用及配管设计技术条件讲解.docx

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40B219石油化工装置蒸汽疏水和疏水阀选用及配管设计技术条件讲解

中国石化集团

洛阳石油化工工程公司

公司标准

40B219-2003

石油化工装置蒸汽疏水和疏水阀选用及配管设计技术条件

代替:

40B219-1997_

第1页共8页

目次

1范围……………………………………………………………………………………………1

2引用文件………………………………………………………………………………………1

3术语……………………………………………………………………………………………1

4蒸汽疏水………………………………………………………………………………………1

5疏水阀的选用…………………………………………………………………………………2

6疏水阀的安装…………………………………………………………………………………4

1范围

本标准规定了石油化工装置蒸汽疏水方式、疏水阀的选用及配管设计。

本标准适用于石油化工装置内蒸汽加热设备（管道）的疏水设计和疏水阀的选用与配管

设计。

本标准不适用于凝结水回收和排放。

2引用文件

SH3012-2000石油化工管道布置设计通则

SH/T3040-2002石油化工管道伴管及夹套管设计规范

SH3059-2001石油化工企业管道设计器材选用通则

3术语

经常疏水：

在运行过程中，所产生的凝结水通过疏水阀自动排出。

启动疏水：

在启动、暖管过程中，所产生的凝结水通过手动阀门排出。

4蒸汽疏水

4.1蒸汽加热设备或管道的疏水—般有以下两种方式：

经常疏水和启动疏水。

4.2蒸汽加热设备或管道的下列各处应设经常疏水:

a）蒸汽加热设备（如油罐加热器、换热器等）凝结水出口管道；

b）蒸汽分水器，扩容器下部;

c）饱和蒸汽管道的末端或最低点，立管下端以及蒸汽管网每隔200-300m处；

d）蒸汽分配管下部；

杨志宏

王金富

郭昊豫

李苏秦

编制

校审

标准化审核

审定

发布日期

实施日期

e）蒸汽管道减压阀和（或）调节阀前；

f）蒸汽伴热管末端。

4.3蒸汽加热设备或管道的下列各处应设启动疏水：

a）蒸汽设备或管道启动时有可能积水而又需要及时疏水的最低点；

注：

蒸汽设备指用蒸汽加热的设备及以蒸汽为动力的设备等。

b）分段暖管的管道末端（如蒸汽支管与主管相接的切断阀前）；

c）水平管段每隔100—150m处；

d）水平管道流量孔板前，但在允许最小直管长度内，不得装设疏水点；

e）过热蒸汽不经常流通的管道切断阀前、入塔汽提蒸汽管道切断阀前。

4.4凡属4.2条c款规定的必须经常疏水处，均应在其管道下部设凝液包，其尺寸和要求按图1至图4执行。

4.5蒸汽管道的疏水量可按下列公式估算

4.5.1蒸汽管道启动疏水的凝结水量：

q1C1δt1+q2C2δt2

W=----------------X60n……………………………

（1）

i1-i2

式中：

W一—凝结水量，kg/h；

q1一—单位长度钢管质量或单个阀门质量，kg／m或kg／个；

q2一一单位长度钢管或单个阀门的保温材料质量，kg／m或kg／个；

C1一—钢管的比热，kJ／（kg.K）；对于碳素钢可取C1=0．4689，合金钢C1=0.4865；

C2一一保温材料比热，kJ／（kg.K）；可近似地取C2=0.8374

δt1一一钢管升温速度，℃／min；一般按5℃／min计算；

δt2一一保温材料升温速度,℃／min;一般取δt2=0.5δt1；

i1,i2一一操作压力下过热蒸汽的焓或饱和蒸汽的焓和饱和水的焓,kJ／kg；

n一一管道长度或阀门数量，m或个。

4.5.2蒸汽管道经常疏水的凝结水量：

Q

W=----------……………………………………………

（2）

i1-i2

式中：

Q一一蒸汽管道单位长度散热量，W／m。

4.5.3蒸汽疏水管径，可按表1选取。

4.5.4蒸汽管道的疏水管切断阀应选用闸阀，当蒸汽表压力大于或等于3.5MPa时，疏水切断阀应装两个串联闸阀。

表1疏水管的公称直径DNmm

蒸汽主管

50

80

100

150

200

250

300

400

500

经常疏水

20

20

20

20

20

20

20

20

20

启动流水

20

20

20—25

20—40

20—40

25—40

25—40

25—40

25-40

5疏水阀的选用

5.1疏水阀首先应根据工艺条件、凝结水回收或不回收以及安装位置等并参照各种疏水阀的技术性能，选用适宜的疏水阀型式。

其次根据疏水阀前后的工作压差和凝结水量、制造厂样本的试验数据或图表，决定疏水阀的规格。

5.2每台加热设备、蒸汽管道疏水点，伴热管道终点，一般应单独设疏水阀。

如排水量超过单个疏水阀，可并联使用相同类型的疏水阀，其排水量等于各个疏水阀排水量之和。

5.3蒸汽轮机、蒸汽泵的入口蒸汽管道上应选用连续疏水的疏水阀。

5.4蒸汽主管，蒸汽分水器下部管道、设备和仪表用的蒸汽伴热管道，可采用间歇疏水的疏水阀。

5.5疏水阀工作压差的确定

5.5.1疏水阀工作压差是指疏水阀入口压力与其出口压力之差。

可按公式（3）计算．

ΔP=P1-P2……………………………………………………（3）

式中：

P1一一疏水阀入口表压力，MPa；

P2一一疏水阀出口表压力，MPa；

ΔP一一疏水阀工作压差，MPa；

5.5.2疏水阀入出口压力的确定

a）蒸汽管道连续疏水用疏水阀的入口压力P1，可取蒸汽管道压力的0.95-1；

b）供蒸汽加热设备连续疏水用疏水阀的入口压力P1，可比加热设备的蒸汽入口压力低0.05-0.10MPa;

c）疏水阀出口压力P2：

取决于疏水阀后凝结水管道阻力，凝结水管道上升高度和凝结水回收容器的操作压力．可按下式计算：

P2=0.01（H+h）P3……………………………………………………（4）

式中：

P3一一凝结水回收容器的表压力，MPa

H一一疏水阀后系统阻力（水柱），m

h一一疏水阀后系统管道上升高度，m

5.6疏水阀后的背压不得超过疏水阀的最高允许背压，根据允许背压度的定义，允许背压度是允许最高背压与入口压力之比的百分率，可写成：

允许最高背压

允许背压度=------------X100%…………………………………………（5）

入口压力

或允许最高背压=入口压力X允许背压度……………………………………（6）

5.7蒸汽加热设备、蒸汽伴热管的凝结水量

a）一般蒸汽加热设备的每小时蒸汽用量即为凝结水量。

b）蒸汽伴热管道的凝结水量，可按蒸汽伴热管的每小时蒸汽用量计算。

5.8疏水阀设计排水量Wsh，应大于计算最大凝结水量W，可按下式计算

Wsh=KW……………………………………………………………（7）

式中：

K一一疏水阀的选择倍率；

W一一计算最大凝结水量，kg/h；

Wsh一一设计排水量Wsh，kg/h；

5.9疏水阀的选择倍率K的确定

5.9.1疏水阀的选择倍率K是由安全因素和使用因素确定

a）安全因素：

主要考虑理论计算与实际使用的差异，如负荷、压力等对疏水阀排水能力的影响；

b）使用因素：

主要考虑启动时大疏水量的情况，设备迅速加热的要求。

5.9.2疏水阀的选择倍率按表2执行。

表2疏水阀的选择倍率K

供热系统

使用情况

K

蒸汽管道、蒸汽分水器、蒸汽伴热系统

连续

一般2—4，可采用3

油罐排管或盘管加热器、换热器和一般工艺设备

连续

一般2-3，可采用2

凝结水量较大需迅速加热的设备、系统蒸汽管道

间歇

一般3-4，可采用4

6　疏水阀的安装

6.1疏水阀宜布置在距加热设备凝结水排出口下游300-600mm处，对于恒温型疏水阀，则应留有1-2m的不保温管段，可按图5布置。

6.2疏水阀一般应安装在水平管段上，阀盖朝上。

热动力式、双金属式疏水阀也可安装在垂直管段上。

6.3疏水阀的安装位置，应方便操作、维护和检修．应布置在地面或操作平台上，在有条件的地方，宜将疏水阀成组安装。

如蒸汽伴热管道的疏水阀，可按图6-图7布置。

6.4疏水阀入口管的设计

6.4.1疏水阀入口管径应按凝结水量计算，但不得小于疏水阀接口直径。

凝结水出口至疏水阀的入口管段应尽可能的短，且使凝结水自流进入疏水阀，并符合6.1条要求。

6.4.2每个疏水阀入口管的最低点，应装设排液管，并联的疏水阀可使用一根排液管，排液管上的阀门应选用闸阀。

6.4.3疏水阀前应设切断阀。

6.4.4疏水阀与前切断阀间宜设置Y型过滤器（疏水阀本体带过滤器者除外）。

过滤器的通道面积应为凝结水管截面积的两倍。

6.5疏水阀出口管的设计

6.5.1疏水阀出口管径应按汽液混相计算，且不得小于疏水阀接口直径。

6.5.2疏水阀后凝结水出口与回收系统间，必须安装切断阀，应选用闸阀，当凝结水不回收或单独排至无背压设备时可不设切断阀。

6.5.3凝结水回收时，疏水阀与切断阀之间，应设置DN20检查阀；当凝结水不回收直接排入地沟或下水道时，可以不设检查阀。

检查阀应为闸阀。

6.5.4疏水阀后应设止回阀，唯热动力式疏水阀本体能起止回作用可不设止回阀。

凝结水不回收或单独排至常压设备时可不设止回阀。

6.5.5疏水阀出口管插入水箱水面以下时，应在弯头下方开Ф8mm小孔，详见图8。

6.6旁通管的设置

6.6.1连续生产不能中断排除凝结水以及特殊重要的（或蒸汽量很多的）加热设备或温度有严格要求者、可设置旁通管。

旁通管应安装在疏水阀的上方或水平方向。

6.6.2一般加热设备、蒸汽管道、伴热管道不应设置旁通管。

6.7典型的疏水阀管道布置

6.7.1凝结水回收的疏水阀管道布置

a）蒸汽加热设备的疏水阀管道布置见图9；

b）蒸汽管道的疏水阀管道布置见图10。

6.7.2凝结水不回收的疏水阀管道布置见图11。

6.7.3并联疏水阀的布置

a）凝结水回收的疏水阀管道布置见图12；

b）凝结水不回收的疏水阀管道布置见图13。

主管DN50∽100

主管≤40

最小200

最小200

最小

最小

至疏水阀

至疏水阀

图2

图1

三通或加强管接头

DN150

最小200

DN100

最小200

主管DN≥300

主管DN150∽250

至疏水阀

至疏水阀

最小

最小

图4

图3

图5

凝结水

尽可能短（恒温型1∽2m）

300∽600

蒸汽

盲板

支架

盲板

备用接头

疏水集合管

疏水集合管

支架

图7

图6

蒸汽加热设备

加热设备

图9

图8

图11

图10

图13

图12