大顆粒尿素裝置管線設(shè)計(jì)

吳 迎，劉三軍，李要合，朱圣東

（1．中國五環(huán)工程有限公司，湖北武漢 430223；2．武漢工程大學(xué)化工與制藥學(xué)院，湖北武漢 430073）

大顆粒尿素裝置管線設(shè)計(jì)

吳 迎1，劉三軍1，李要合1，朱圣東2

（1．中國五環(huán)工程有限公司，湖北武漢 430223；2．武漢工程大學(xué)化工與制藥學(xué)院，湖北武漢 430073）

以晉開化工控股公司2×40萬t／a尿素項(xiàng)目大顆粒尿素裝置管線布置為例，對大顆粒尿素裝置中管線的布置和設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹，并對設(shè)計(jì)過程中的關(guān)鍵問題進(jìn)行討論。

大顆粒尿素；裝置；管線；布置；設(shè)計(jì)

0 引 言

大顆粒尿素裝置無論選用的是何種工藝，均包含造粒、空氣壓縮與加熱、產(chǎn)品最終冷卻、粉塵洗滌和除塵幾個(gè)步驟。大顆粒尿素裝置的管線的布置和設(shè)計(jì)除了有一般裝置管線的常規(guī)布置和設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)外，還有它自己所獨(dú)有的特點(diǎn)，需要引起關(guān)注。本文以晉開化工控股公司2×40萬t／a尿素項(xiàng)目大顆粒尿素裝置管線布置為例，對大顆粒尿素裝置管線的布置和設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹，并對設(shè)計(jì)過程中的關(guān)鍵問題進(jìn)行討論。

1 UD（尿素粉塵空氣）管線的設(shè)計(jì)

大顆粒尿素裝置中的UD管線有2種不同類型：一種是除塵管線，管線介質(zhì)內(nèi)含有尿素粉塵成分的風(fēng)管；另一種是單純的風(fēng)管。

對于除塵管線，一種是去除塵風(fēng)機(jī)的UD除塵管線，由于管線介質(zhì)為常壓、溫度不高的含有尿素粉塵，通常選用GB／T14976－2002《流體輸送用不銹鋼無縫鋼管》標(biāo)準(zhǔn)0Cr18Ni9無縫鋼管。這類管線的管線設(shè)計(jì)需要有向下的坡度，坡度最小角度為60度，并且不能有袋形。去除塵風(fēng)機(jī)的UD除塵管線系統(tǒng)PID如圖1所示。另一種是大口徑矩形管，在大顆粒系統(tǒng)中一般指的是從造粒、冷卻系統(tǒng)去洗滌系統(tǒng)的大口徑管。UD除塵矩形管線系統(tǒng)PID如圖2所示。這類管線如果選用不銹鋼板材現(xiàn)場制造，由于管線口徑大，管線連接距離不短，費(fèi)用較高。對于此類管線我們可以按照常規(guī)矩形普通風(fēng)管來設(shè)計(jì)（具體見下節(jié)闡述），但是在防腐設(shè)計(jì)上需要特別做出處理：內(nèi)外都需要防腐：內(nèi)管壁涂刷環(huán)氧樹脂漆：內(nèi)表面先用噴射或拋射除銹（Sa2．5），底漆，環(huán)氧樹脂底漆150＋150μm兩層；面漆，環(huán)氧樹脂面漆150μm一層；外管壁涂刷等級A：底漆，環(huán)氧富鋅車間2層，中間漆，環(huán)氧云鐵防銹漆2層，面漆，各色脂肪簇聚氨脂。

對于單純的風(fēng)管，此類管線由于介質(zhì)為單純的低壓、常溫（0．6 MPa）粉塵空氣，選用參照GB／T708－1998《冷扎鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差》，碳鋼板材Q235－Q，現(xiàn)場制造。這類管線及配件的選用及制造均參照DL／T5121－2000《火力發(fā)電廠煙風(fēng)煤粉管道設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》。單純的風(fēng)管防腐設(shè)計(jì)只需要外防腐即可。

圖1 去除塵風(fēng)機(jī)的UD除塵管線系統(tǒng)PID

圖2 UD除塵矩形管線系統(tǒng)PID

在大顆粒裝置中，風(fēng)管（包括部分除塵管線和單純風(fēng)管），往往是矩形薄壁管，現(xiàn)場用普通碳素鋼板焊接而成。由于該類矩形管口徑大，壁厚薄，在管道安裝中需要配置加強(qiáng)筋。風(fēng)管上的加強(qiáng)筋由∠63×63×6的角鋼制作，橫向設(shè)置，材質(zhì)與管道材質(zhì)相同。直管段上的加固肋間距按600 mm考慮，彎頭處的加固肋角度間距按22．5°考慮，異型件處的加固肋請參考直管段和彎頭處的加固肋間距設(shè)置。UD風(fēng)管加強(qiáng)筋如圖3所示。

圖3 UD風(fēng)管加強(qiáng)筋

2 U（熔融尿素／尿素溶液）管線的設(shè)計(jì)

大顆粒尿素裝置的U類（熔融尿素／尿素溶液）管線，和尿素裝置尿素介質(zhì)管線類似，設(shè)計(jì)時(shí)特別注意部分尿液管線需要滿足坡度要求，尿液管線需要設(shè)置伴熱設(shè)計(jì)，去造粒機(jī)尿液管線管徑小、管線密集、閥門多、又需要伴熱，需要注意管線間距和管線標(biāo)高，避免管線碰撞。U（熔融尿素／尿素溶液）部分管道布置如圖4所示。

圖4 U（熔融尿素／尿素溶液）部分管道布置圖

3 結(jié) 論

以晉開化工控股公司2×40萬t／a尿素項(xiàng)目大顆粒尿素裝置管線布置為例，對大顆粒尿素裝置中UD管線（尿素粉塵空氣）、U管線（熔融尿素／尿素溶液）布置和設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹，并對設(shè)計(jì)過程中的關(guān)鍵問題進(jìn)行了討論，供同行大顆粒尿素裝置管線的布置和設(shè)計(jì)參考。

Pipeline Design of Large Granule Urea Plant

Wu Ying1,Liu San-jun1,Li Yao-he1,Zhu Sheng-dong2*
（1．China Wuhuan Engineering Co．Ltd．，Hubei Wuhan 430223；2．School of Chemical Engineering and Pharmacy，Wuhan Institute of Technology，Hubei Wuhan 430073）

Taking the large granule urea plant in the Jinkai Chemical Company 2×40 million tons／year of urea project as an example，its pipeline layout and design was brifely introduced．Moreover，the key points and attention were discussed during the pipeline layout and design of large granule urea plant．

Large granule urea plant；pipeline；layout；design

TQ441．41

B

1003-6490（2015）05-0033-03

2014－12－25

吳迎（1973－），女，湖北武漢人。1996年畢業(yè)于武漢工程大學(xué)大學(xué)化工機(jī)械與設(shè)備專業(yè)，高級工程師，主要從事高壓設(shè)備和管線的設(shè)計(jì)工作。