一種分支集合管相對(duì)轉(zhuǎn)彎的轉(zhuǎn)油線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油煉制和石油化工生產(chǎn)裝置中的工藝管道設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及加熱爐輻射室爐管分支出口到分餾塔進(jìn)料段的一段工藝管道，進(jìn)一步地說(shuō)，是涉及一種可調(diào)節(jié)加熱爐爐管出口壓力的轉(zhuǎn)油線。
【背景技術(shù)】
[0002]在煉油化工領(lǐng)域，通常將連接加熱爐輻射室爐管出口到分餾塔進(jìn)料口之間的工藝管道稱為轉(zhuǎn)油線，一般由分支管、分支集合管和總管組成。分支管、分支集合管往往稱為過(guò)渡段，也就是加熱爐輻射室爐管出口到與分餾塔進(jìn)料口直接相連的總管道之間的一段管道；而與分餾塔進(jìn)料口直接相連的總管道，有時(shí)會(huì)稱之為低速段。
[0003]加熱爐輻射室爐管出口轉(zhuǎn)油線是石油化工裝置分餾系統(tǒng)的重要工藝管道，它的操作條件比較苛刻，一般操作溫度在360°C以上，對(duì)于原油常減壓蒸餾裝置的減壓蒸餾，減壓轉(zhuǎn)油線的操作溫度可達(dá)400?420°C;管內(nèi)流速有時(shí)可達(dá)60?70m/s ;高溫汽液兩相介質(zhì)離開(kāi)加熱爐輻射室爐管出口進(jìn)入轉(zhuǎn)油線后，隨著壓降的增加，壓力逐漸降低，油品在管道內(nèi)的蒸發(fā)量增大，使得溫度逐步下降，汽化率也隨之發(fā)生改變，整個(gè)過(guò)程近似于絕熱過(guò)程。
[0004]生產(chǎn)裝置的大型化，使得加熱爐輻射室爐管出口個(gè)數(shù)增加，其轉(zhuǎn)油線經(jīng)常為多路操作，設(shè)計(jì)除應(yīng)滿足管道的熱應(yīng)力補(bǔ)償需要外，還應(yīng)該使加熱爐輻射室爐管各路分支出口壓力基本一致。高溫的汽液兩相流介質(zhì)自加熱爐輻射室爐管分支出口經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)油線進(jìn)入分餾塔。由于加熱爐是為分餾塔提供熱量的重要設(shè)備，提供的熱量越多，分餾塔的產(chǎn)品收率就越大(或產(chǎn)品質(zhì)量越好)，相應(yīng)的爐分支出口溫度就越高。而爐出口溫度又受油品的熱敏感性限制，過(guò)高的溫度會(huì)導(dǎo)致油品在爐管內(nèi)發(fā)生裂解和結(jié)焦，因此，加熱爐輻射室爐管分支出口溫度的均一性，是獲取最大負(fù)荷的重要保證，而操作壓力的均一是操作溫度均一的重要條件。
[0005]加熱爐輻射室爐管內(nèi)的油品通過(guò)爐管壁受熱獲得熱量，溫度升高。隨著溫度的升高，爐管內(nèi)的油品逐漸開(kāi)始汽化，出口的幾根爐管為汽液兩相流態(tài)。在汽液兩相流體的爐管內(nèi)，爐管內(nèi)壁會(huì)有一層油膜，油膜溫度就是介質(zhì)所受的最高溫度，穩(wěn)定的油膜有利于降低油膜溫度，而油膜的穩(wěn)定性和薄厚則取決于流體流動(dòng)的狀態(tài)，加熱爐的出口壓力正是對(duì)加熱爐爐管內(nèi)流體流動(dòng)狀態(tài)起關(guān)鍵性作用的因素。因此，轉(zhuǎn)油線設(shè)計(jì)的一個(gè)重要條件就是要控制壓力降，以滿足加熱爐出口操作壓力的需要。
[0006]轉(zhuǎn)油線的設(shè)計(jì)必須滿足:
[0007]a)穩(wěn)定的環(huán)霧流、霧狀流流態(tài)可避免兩相流管道因流態(tài)不穩(wěn)或不適宜流態(tài)(如塊狀流等)的出現(xiàn)引起管道的震(晃)動(dòng)或沖蝕。轉(zhuǎn)油線的設(shè)計(jì)必須滿足管道內(nèi)介質(zhì)逐級(jí)汽化要求、汽液兩相流態(tài)平穩(wěn)流動(dòng)的要求，須避免因壓力急速波動(dòng)引起的流態(tài)不穩(wěn)定。
[0008]b)保證各加熱爐輻射室各分支爐管出口壓力的基本一致，這是轉(zhuǎn)油線設(shè)計(jì)的重要要求。壓力一致才能保證介質(zhì)的汽化率一致，達(dá)到各分支爐管受熱一致，以及各爐管分支出口溫度一致，從而實(shí)現(xiàn)加熱爐熱負(fù)荷一定的情況下，爐出口極限最高溫度最低。
[0009]c)加熱爐的出口壓力是影響加熱爐輻射室爐管內(nèi)汽液兩相介質(zhì)流態(tài)的重要因素，穩(wěn)定的環(huán)霧流和環(huán)狀流流態(tài)，有利于降低油膜溫度，減少油品裂解或結(jié)焦的可能性。因此，轉(zhuǎn)油線的設(shè)計(jì)應(yīng)在滿足熱應(yīng)力補(bǔ)償要求的前提下，通過(guò)恰當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)彎和管道直徑及其變化的選擇，滿足加熱爐出口操作壓力的要求。
[0010]中國(guó)專利CN101532594B提供了一種低壓降減壓轉(zhuǎn)油線，由90度漸擴(kuò)式彎頭、30?60度彎頭、過(guò)流段和低速段組成，可以減小流動(dòng)過(guò)程的阻力損失，降低轉(zhuǎn)油線壓降。該專利追求的是低壓力降轉(zhuǎn)油線設(shè)計(jì)，不能夠?qū)崿F(xiàn)加熱爐出口對(duì)操作壓力的要求。也就是不能夠通過(guò)轉(zhuǎn)油線的設(shè)計(jì)，滿足加熱爐出口操作壓力的需要，以達(dá)到爐管內(nèi)汽液兩相流的流態(tài)需要。
[0011]中國(guó)專利CN 201533999 U提供了一種減壓蒸餾轉(zhuǎn)油線裝置，其在滿足油品分離總時(shí)間的要求下可有效地縮短轉(zhuǎn)油線總長(zhǎng)度且應(yīng)力分布合理、流線順暢的減壓蒸餾轉(zhuǎn)油線裝置。這也是一種低壓力降設(shè)計(jì)理念的一種減壓轉(zhuǎn)油線，而且由于加熱爐輻射室爐管出口位置的限制，采用這種方法布置的轉(zhuǎn)油線，難以實(shí)現(xiàn)加熱爐輻射室分支爐管出口操作壓力的基本一致,也難以滿足爐出口操作壓力的要求。
[0012]上述兩個(gè)專利考慮的重點(diǎn)是如何降低轉(zhuǎn)油線的壓力降，以達(dá)到降低加熱爐出口溫度的目的，而本發(fā)明的關(guān)鍵點(diǎn)是如何保證加熱爐出口壓力滿足設(shè)計(jì)需要，一般情況這一出口壓力要遠(yuǎn)高于上述兩個(gè)專利所描述的加熱爐出口壓力。
[0013]綜上所述，現(xiàn)有的轉(zhuǎn)油線布置受到加熱爐輻射室爐管出口位置限制，分支管和分支集合管不能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)稱布置，來(lái)保證爐管分支出口壓力的一致，同時(shí)追求的又是低壓力降要求，不能保證必要的加熱爐出口操作壓力要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]為解決現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種分支集合管相對(duì)轉(zhuǎn)彎的轉(zhuǎn)油線。保證滿足熱應(yīng)力補(bǔ)償要求的前提下，以爐管出口轉(zhuǎn)油線分支、分支集合管對(duì)稱布置為原貝U，保證加熱爐輻射室爐管分支出口壓力基本一致；通過(guò)左側(cè)分支集合管向右側(cè)轉(zhuǎn)彎，從右側(cè)連接至轉(zhuǎn)油線總管；右側(cè)分支集合管向左側(cè)轉(zhuǎn)彎，從左側(cè)連接至轉(zhuǎn)油線總管，兩側(cè)分支集合管對(duì)應(yīng)布置，各路分支管、分支集合管實(shí)現(xiàn)彎頭一致，介質(zhì)走向一致，長(zhǎng)度基本一致，并通過(guò)管徑、彎頭、大小頭和管道走向的選擇，滿足管道內(nèi)介質(zhì)流態(tài)的需要和加熱爐輻射室爐管分支出口操作壓力的要求。
[0015]本發(fā)明的目的是提供一種分支集合管相對(duì)轉(zhuǎn)彎的轉(zhuǎn)油線。
[0016]連接加熱爐輻射爐管出口和分餾塔入口，由分支管、分支集合管以及總管組成，分支管連接加熱爐輻射爐管出口，總管連接分餾塔入口，分支集合管連接分支管和總管，所述分支管包括直管段、彎頭和大小頭，所述分支集合管包括直管段、彎頭和大小頭；
[0017]左右分支集合管相互對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)彎，左側(cè)分支集合管轉(zhuǎn)向右側(cè)，自轉(zhuǎn)油線總管右側(cè)連接轉(zhuǎn)油線總管，右側(cè)分支集合管轉(zhuǎn)向左側(cè)，自轉(zhuǎn)油線總管左側(cè)連接轉(zhuǎn)油線總管。
[0018]其中，優(yōu)選:
[0019]左右兩側(cè)分支集合管相互對(duì)稱，并且兩側(cè)分支集合管上設(shè)置的轉(zhuǎn)彎彎頭個(gè)數(shù)一致、管道上的大小頭設(shè)置一致。
[0020]與分支管直接相連的分支集合管的水平直管段布置于同一水平面內(nèi)；
[0021]分支集合管的垂直管段的長(zhǎng)度相等、標(biāo)高一致，并布置于同一個(gè)立面之內(nèi)，所述立面正交垂直于轉(zhuǎn)油線總管軸線。
[0022]與轉(zhuǎn)油線總管斜接的左右分支集合管的直管段長(zhǎng)度一致、與轉(zhuǎn)油線總管夾角一致，并與轉(zhuǎn)油線總管布置于同一水平面內(nèi)。
[0023]左側(cè)分支集合管直管段的長(zhǎng)度之和與右側(cè)分支集合管直管段的長(zhǎng)度之和相差不超過(guò)2米。
[0024]轉(zhuǎn)油線總管采用水平轉(zhuǎn)彎，并設(shè)置大小頭。
[0025]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
[0026]一種分支集合管左右相對(duì)轉(zhuǎn)彎的轉(zhuǎn)油線，連接于加熱爐各輻射室的爐管出口和分餾塔入口之間，加熱爐具有至少一個(gè)輻射室，所述轉(zhuǎn)油線由出口分支管、分支集合管以及總管組成。
[0027]所述加熱爐輻射室的爐管出口開(kāi)設(shè)于所述加熱爐輻射室的頂面，垂直向上；每一個(gè)輻射室設(shè)置2根或4根爐管分支，多于4根爐管分支的情況則采用多個(gè)輻射室；只有2根爐管分支，則對(duì)稱布置于加熱爐輻射室頂部?jī)蓚?cè)，此種情況轉(zhuǎn)油線分支管和分支集合管為同一根管道，所述的分支集合管也即分支管；4根爐管出口分支由所述分支管每2根一組對(duì)稱連接I根分支集合管，所述分支集合管每2根一組對(duì)稱連接至總管。
[0028]所述分支管、分支集合管對(duì)稱布置；所述分支管由直管段、彎頭和大小頭等組成；所述分支集合管也是由直管段、彎頭和大小頭等組成。
[0029]所述彎頭可以采用回彎彎頭，也可以采用標(biāo)準(zhǔn)彎頭，彎頭的轉(zhuǎn)彎角度可以根據(jù)需要米用任屆、角度。
[0030]如圖1所示，所述分支集合管3-lb、3_2b自分支管水平布置伸向分餾塔，可根據(jù)需要設(shè)置大小頭，左側(cè)分支集合管3-2b經(jīng)90度彎頭水平轉(zhuǎn)彎接水平管3-2c伸向右側(cè)，再經(jīng)約45度彎頭接直管段3-2d斜向右上方，再接約45度彎頭6后接垂直向上管段3_2e，經(jīng)90度彎頭5接水平管段3-2f斜插或采用褲型三通連接至轉(zhuǎn)油線總管右側(cè)；右側(cè)分支集合管3-lb經(jīng)90度彎頭5水平轉(zhuǎn)彎接水平管3-lc伸向左側(cè)，再