一种汽液两相流管道系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及石油炼制和石油化工生产装置中的工艺管道设计技术领域，进一步地说，是涉及一种汽液两相流管道系统，具体涉及换热设备出口到分馏塔或闪蒸塔进料口一段工艺管道，如原油常减压蒸馏装置的初馏塔或闪蒸塔进料管道。
【背景技术】
[0002]在炼油化工领域，给分馏塔提供热量的往往不仅是加热炉或重沸器，还常有换热设备。原料通过与热介质进行换热获得热量，在换热设备内部已经产生了汽化，形成了汽液两相流态，或者由于压力控制在换热设备内并没有产生汽化，但经过压力控制阀之后，压力的降低使原料迅速发生汽化，形成汽液两相流态，通过管道进入分馏塔或闪蒸塔内。换热设备可以是I组，也可以是多组。因此，连接换热设备和分馏塔或闪蒸塔进料口的一组工艺管道就形成了一种管系。这种工艺管道系统，在装置的实际运行操作中常因汽液两相流体流动的不稳定性和较高的流动速度，造成管道出现震(晃)动，给工业装置的生产带来了不安全因素。
[0003]近些年来，随着生产装置大型化的发展，大型汽液两相流管道系统多有震(晃)动现象产生。例如，原油常减压蒸馏装置的初馏塔或闪蒸塔进料管道，这个管道系统，起始于换热设备出口，终止于初馏塔或闪蒸塔进料口。冷换设备多为2组、3组，甚至4组。该管道系统的操作温度通常为200°C以上，甚至有达到280°C的，管道内的原油为汽液两相流动状态。由于在实际生产中，因原油性质、操作条件的变化，几乎不可能实现管道内稳定相态和流率流动，常会发生震(晃)动现象，尽管采取各种措施，仍不能很好地予以解决。
[0004]现有技术中，该管道系统通常被当作普通管道，按照常规管道布置规则，仅考虑满足管道热应力补偿要求。因此，不能够完全消除这种震(晃)动，特别是大型化生产装置，管道的振动力较大，这种现象更为严重。
[0005]中国专利CN 202379952 U提供了防止常减压蒸馏装置换热网络中的换热器及管线振动的设备，其包括依次连接的原油泵、原油流控、脱前原油换热、电脱盐装置、脱后原油换热、闪蒸塔或初馏塔、闪底泵或初底泵、闪底油或初底油换热和常压炉，在闪蒸塔或初馏塔入口的管线上设有压控装置。该技术实际上是通过增加压控装置，使设备配合蒸馏换热流程有效抑制闪蒸塔或初馏塔前换热流程中的脱前原油汽化，来防止换热器和管线中出现气阻，避免换热器和管线的振动和损坏的。其并未对连接闪蒸塔/初馏塔进料口和换热器之间的管道进行任何说明，例如管径的选择，管道的布置，管件的使用情况等，鉴于该段管道受到换热器框架、设备大小及闪蒸塔/初馏塔进料位置的约束，不对管道进行适当的说明及限制将无法保证该管道满足热应力补偿要求，也不能够消除管道的震(晃)动现象。
【发明内容】
[0006]为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种汽液两相流管道系统，通过由分支管道、总管道组成的两相流工艺管道系统的合理布置、管径的恰当选择、限位支架的使用，保证满足热应力补偿要求的前提下，降低生产装置运行过程中这一管道系统发生震(晃)动的可能性。
[0007]本发明的目的是提供一种汽液两相流管道系统。
[0008]连接于换热设备出口与分馏塔或闪蒸塔进料口之间，由分支管道和总管道组成；
[0009]总管道采用直管或不大于60度弯管连接于分馏塔或闪蒸塔进料口；
[0010]分支管道起始于换热设备出口，通过垂直向上的竖直管道提升分支管道的高度，再接90度弯头水平转向总管道；
[0011]分支管道水平斜插连接总管道，或在总管道轴线所处竖直平面内向上或向下斜插连接总管道，分支管道与总管道的连接夹角不大于60度；或者分支管道采用不大于60度弯管连接总管道。
[0012]其中，可优选:
[0013]分支管道在连接总管道之前，分支管道的水平管道与总管道布置在同一个水平面或者不同水平面。
[0014]当分支管道与总管道布置在不同水平面时，分支管道尾部采用90度的转弯弯头，自总管道上方或下方以不大于60度的夹角斜插连接总管道。
[0015]当分支管道与总管道布置在同一水平面内时，分支管道尾部采用不大于60度转弯并不大于60度斜插连接总管道。
[0016]所述竖直管道长度不超过其管径的10倍。
[0017]总管道转弯之前轴向水平方向设置限位支架；
[0018]分支管道在转弯之前轴向水平方向设置限位支架。
[0019]总管道采用I次或多次扩径；
[0020]分支管道可以在换热器出口阀之后到与主管道连接之前采用I次或多次扩径
[0021]本发明是通过以下技术方案来实现的:
[0022]由本发明提供的汽液两相流管道系统的布置决定换热设备布置方位、标高和分馏塔或闪蒸塔的进料口方位和标高。换热设备可以是I组，也可以是多组。所述汽液两相流管道系统由换热设备出口分支管道和与塔设备进料口相连接的总管道组成。
[0023]所述汽液两相流管道系统总管采用直管或不大于60度弯管与塔设备进料口相连接，根据管道内流体的流动相态需要，可以在弯管前或弯管后进行扩径。
[0024]所述总管道转弯之前轴向水平方向可设置限位支架，限制总管道水平方向在装置运行过程中出现震(晃)动现象。
[0025]所述汽液两相流管道系统分支管采用水平斜不大于60度接总管，或垂直斜不大于60度接总管道。
[0026]所述汽液两相流管道系统分支管起始于换热设备出口，I路I组换热设备，则I根分支管道，多路多组换热设备，则多根分支管道。I根分支管道与总管道的连接采用不大于60度弯管，多根分支管道与总管道的连接采用不大于60度斜插连接，也可以其中I根大的分支管道采用不大于60度弯管与总管道端部连接，其他分支管道采用不大于60度斜插连接。
[0027]所述汽液两相流管道系统分支管道与总管道的斜插连接可以是水平连接，或在总管道轴线所处竖直平面内向上或向下以不大于60度斜插连接。
[0028]所述汽液两相流管道系统分支管道自换热设备出口经90度弯头水平方向伸向总管道，换热设备出口的阀门可以布置在垂直管道上，也可以布置在水平管道上。在其下一次转弯之前，分支管道轴向水平方向设置限位支架，限制分支管道水平方向在装置运行过程中出现震(晃)动现象。
[0029]所述汽液两相流管道系统总管道可以采用I次或多次扩径，以满足两相流的流态要求；分支管道也可以在换热器出口阀之后到与主管道连接之前通过I次或多次扩径，以满足两相流的流态要求。
[0030]所述汽液两相流管道系统的分支管道可以在起始于换热设备出口布置垂直向上一段竖直管道，但这段垂直向上管道不宜超过其管径的10倍。
[0031]本发明的效果是:由汽液两相流管道系统的布置决定换热设备布置方位、标高和分馏塔或闪蒸塔的进料口方位和标高。分支管道水平方向斜不大于60度连接，或垂直向下或向上斜不大于60度连接总管道，总管道采用直管或不大于60度弯管连接塔设备进料口，减少分支管道垂直布置高度，最大不超过其管径的10倍，满足管道的热应力补偿要求，通过分支管道、总管道的恰当变径，满足汽液两相流体的流态要求，达到消除汽液两相流体管道的震(晃)动之目的。
【附图说明】
[0032]图1是本发明实施例1的一种汽液两相流管道系统，总管道采用直管直接与分馏塔进料口相连接，分支管道采用水平斜45度连接总管道。
[0033]图2是本发明实施例2的一种汽液两相流管道系统，总管道通过45度弯管连接塔设备进料口，分支管道向下斜45度连接总管道。
[0034]图3是本发明实施例3的一种汽液两相流管道系统，总管道通过45度弯管连接塔设备进料口，分支管道2向下斜45度连接总管道，分支管道I从下方经90弯管并通过大小头水平连接总管道。
[0035]附图标记说明:
[0036]1-1换热设备A出口； 1-2换热设备B出口； 1-3换热设备C出口；
[0037]2-1分支管道A '2-2分支管道B ;2_3分支管道C ；3总管道；