CN202643640U - 一种大口径两相流减压转油线装置 - Google Patents
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Abstract
一种大口径两相流减压转油线装置，包括一条低速段管道和多条从减压炉引出并插入低速段管道的高速段管道，低速段管道沿水平方向设置，并且向减压炉方向以2‰—3‰的坡度逐渐抬升，高速段管道由连接减压炉的竖直管、插入低速段管道的倾斜管和连接竖直管与倾斜管的弯头组成，倾斜管轴线和低速段管道轴线的交平面与竖直方向的夹角大于等于0°，并且小于等于90°；倾斜管轴线与低速段管道轴线的夹角大于等于30°，且小于等于90°。具有低的温降和压降，同时具有优良的应力和减振性能，有利于装置的稳定、安全和长周期运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种连接减压炉和减压塔的减压转油线，具体地说是一种大口径两相流减压转油线装置。
背景技术
炼油属于重要的能源加工过程，在国民经济中地位重要。
原油常减压蒸馏是炼油工业的重要过程，常减压蒸馏单元具有加工量大、产品品种多以及对下游生产装置影响面广等特点，在炼油工业中占据核心地位。常减压蒸馏是常压蒸馏和减压蒸馏的合称，基本属物理过程。常减压蒸馏主要是通过精馏过程，在常压和减压的条件下，根据各组分相对挥发度的不同，在塔板或填料上实现分离。气液两相进行逆向接触、传质传热，经过多次汽化和多次冷凝，将原油中的汽、煤、柴馏分切割出来，生产合格的汽油、煤油、柴油、蜡油及渣油等。常减压蒸馏技术水平的高低，对炼油厂的产品质量、收率以及原油的有效利用率有巨大影响。减压转油线作为原油蒸馏中减压单元的重要组成部分，对于减压装置的稳定操作、减压深拔、改善油品质量和节能意义重大。
减压转油线是常减压蒸馏装置的关键管道，由于减压转油线直径大并在高温负压下操作，要求管系压降和温降小，同时又受加工原油中硫化物及环烷酸的腐蚀，设计时不仅要考虑应力、热补偿、材质、振动及支架的设置等，还应满足多路管内介质均匀流动以及转油线的维护和检修要求。减压转油管道的设计直接关系到装置的长周期、安全、平稳运行，历来为人们所关注。
表1 典型减压转油线装置规模
| 装置规模 /Mt/a | 0.5 | 1 | 2.5 | 3.5 | 5 | 8 |
| 加热炉出口路数 | 1 | 2 | 4 | 4 | 4 | 8 |
| 高速段管道直径 /mm | 200 | 300 | 300 | 350 | 450 | 450 |
| 低速段管道直径 /mm | 550 | 900 | 1200 | 1600 | 2000 | 2200 |
随着炼油工业的发展，装置规模不断增大，转油线管径也随之增大，减压转油线的设计问题更加突出，表1给出现有的减压转油线装置规模与详细参数。为适应大容量的装置规模，本发明提出了一种大口径两相流减压转油线装置。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种大口径两相流减压转油线装置，具有小的压降和温降，有利于油品减压深拔，同时具有好的应力和振动性能，有利于炼油装置的长周期、安全和平稳运行。
本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种大口径两相流减压转油线装置，包括一条低速段管道和多条从减压炉引出并插入低速段管道的高速段管道，低速段管道沿水平方向设置，并且向减压炉方向以2‰—3‰的坡度逐渐抬升，高速段管道由连接减压炉的竖直管、插入低速段管道的倾斜管和连接竖直管与倾斜管的弯头组成，倾斜管轴线和低速段管道轴线的交平面与竖直方向的夹角大于等于0°，并且小于等于90°；倾斜管轴线与低速段管道轴线的夹角大于等于30°，且小于等于90°。
所述的多条高速段管道对称设置在穿过低速段管道轴线的竖直面两侧。
所述的高速段管道的直径不小于600mm，其管道内油品气相马赫数Mag≤0.7。
所述的高速段管道至少设有6条。
所述的低速段管道的直径不小于2500mm，其管道内油品气相马赫数Mad≤0.4。
所述的低速段管道上布置有绕其外管壁设置的加强筋，相邻加强筋的间隔大于等于低速段管道直径的0.5倍，并且小于等于低速段管道直径的2倍。
所述的低速段管道长度处于低速段管道直径的10倍至20倍之间。
所述的低速段管道上设置有人孔。
所述的弯头的曲率半径大于等于高速段管道直径的3倍，并且小于等于高速段管道直径的6倍。
根据流体力学原理，油品由高速段管道喷射到低速段管道的大口径管路中，容易形成高速的冲击射流，一方面将产生大量大尺度涡旋结构，使管路振动，另一方面，高速的冲击射流冲击低速段管道的管壁，将使低速段管壁磨损，长期运行将影响转油线安全性。本发明的大口径两相流减压转油线高速段管路以一定的空间角斜插入低速段管道，一方面使两股冲击射流对冲，减小冲击射流强度，使冲击射流引发的振动得到减弱；另一方面，以空间角斜插入低速段管道后，使冲击射流抵达低速段管道壁面的路径变长，使冲击射流得到衰减，从而减弱冲击射流对低速段管道的磨损。
本实用新型的有益效果是：通过设置高速段管道插入低速段管道的空间角度能够有效改善转油线内的流动状态，减小压降和温降的同时，还改善了应力和振动性能。通过设置管道直径和弯头的曲率半径，使其性能得到进一步提高。总之，本技术方案的转油线能满足炼油装置的大容量发展需求，具有低的温降和压降，同时具有优良的应力和减振性能，有利于装置的稳定、安全和长周期运行，适用于装置容量10 Mt/a甚至更大规模的减压转油线装置。
附图说明
图1是减压转油线装置的三维结构示意图。
图2是减压转油线装置的俯视图。
图3是减压转油线装置的轴向视图。
图4是高速段管道插入低速段管道的空间角度示意图。
图中标记：1、低速段管道，2、高速段管道，201、竖直管，202、倾斜管，203、弯头，3、加强筋，4、人孔，5、封头。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
参见图1～4，本发明的减压转油线装置由减压炉引出多路减压转油线高速段管道2，高速段管道2以一定空间角α、β对称斜插入减压转油线低速段管道1。低速段管道1与高速段管道2连接的一端设有封头5。高速段管道2由竖直管201、倾斜管202和弯头203组成，竖直管201用于连接减压炉，倾斜管202以一定空间角α、β斜插入低速段管道1，弯头203用于连接竖直管201和倾斜管202。其中，α为倾斜管201轴线和低速段管道1轴线的交平面与竖直方向的夹角；β为倾斜管202轴线与低速段管道1轴线的夹角。空间角α、β满足：0??≤α≤90??，且30≤β≤90??。高速段管道2结合已有的地形情况，在满足工艺要求的前提下，按物流顺序布置设备；低速段管道1沿水平方向设置，近似于水平布置，并向减压塔具有2‰到3‰的抬升坡度，使进入低速段管道1的流体以微小的角度向下流动。低速段管道1上设置有人孔4，便于进人检修。
所述的高速段管道2直径Dg≥600mm，同时其管道内油品气相马赫数Mag≤0.7。
所述高速段管道2的路数根据需要而定，最好是管路数n≥6。
弯头203参数满足：3??Dg≤R≤6??Dg，其中R为弯头的曲率半径，即弯头中心线到其圆心的距离。
所述低速段管道1直径Dd≥2500mm，同时其管道内油品气相马赫数Mad≤0.4。
所述低速段管道1上布置有加强筋3，加强筋3绕低速段管道1的外管壁设置。相邻两根加强筋3的间隔Lj满足：0.5??Dd≤Lj≤2.0??Dd。
所述低速段管道1长度Ld应满足：10??Dd≤Ld≤20??Dd。
其中所述的直径Dg 、Dd均为公称直径。
该大口径两相流减压转油线适用于10 Mt/a或更大容量的大型减压转油线装置，且具有较小的温降和压降，同时具有好的应力和振动性能，有利于装置的稳定、安全和长周期运行。
Claims (9)
1.一种大口径两相流减压转油线装置，包括一条低速段管道（1）和多条从减压炉引出并插入低速段管道（1）的高速段管道（2），其特征在于：所述的低速段管道（1）沿水平方向设置，并且向减压炉方向以2‰—3‰的坡度逐渐抬升，高速段管道（2）由连接减压炉的竖直管（201）、插入低速段管道（1）的倾斜管（202）和连接竖直管（201）与倾斜管（202）的弯头（203）组成，倾斜管（202）轴线和低速段管道（1）轴线的交平面与竖直方向的夹角大于等于0°，并且小于等于90°；倾斜管（202）轴线与低速段管道（1）轴线的夹角大于等于30°，且小于等于90°。
2.如权利要求1所述的一种大口径两相流减压转油线装置，其特征在于：所述的多条高速段管道（2）对称设置在穿过低速段管道（1）轴线的竖直面两侧。
3.如权利要求1所述的一种大口径两相流减压转油线装置，其特征在于：所述的高速段管道（2）的直径不小于600mm，其管道内油品气相马赫数Mag≤0.7。
4.如权利要求1、2或3所述的一种大口径两相流减压转油线装置，其特征在于：所述的高速段管道（2）至少设有6条。
5.如权利要求1所述的一种大口径两相流减压转油线装置，其特征在于：所述的低速段管道（1）的直径不小于2500mm，其管道内油品气相马赫数Mad≤0.4。
6.如权利要求1所述的一种大口径两相流减压转油线装置，其特征在于：所述的低速段管道（1）上布置有绕其外管壁设置的加强筋（3），相邻加强筋（3）的间隔大于等于低速段管道（1）直径的0.5倍，并且小于等于低速段管道（1）直径的2倍。
7.如权利要求1所述的一种大口径两相流减压转油线装置，其特征在于：所述的低速段管道（1）长度处于低速段管道（1）直径的10倍至20倍之间。
8.如权利要求1所述的一种大口径两相流减压转油线装置，其特征在于：所述的低速段管道（1）上设置有人孔（4）。
9.如权利要求1所述的一种大口径两相流减压转油线装置，其特征在于：所述的弯头（203）的曲率半径大于等于高速段管道（2）直径的3倍，并且小于等于高速段管道（2）直径的6倍。
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