(航天長(zhǎng)征化學(xué)工程股份有限公司蘭州分公司，甘肅 蘭州 730050)

化工裝置操作及檢修平臺(tái)的合理設(shè)置

孫軼瓊

(航天長(zhǎng)征化學(xué)工程股份有限公司蘭州分公司，甘肅 蘭州 730050)

化工裝置中操作、檢修平臺(tái)是生產(chǎn)的輔助部分，針對(duì)設(shè)計(jì)校審時(shí)設(shè)計(jì)人員對(duì)平臺(tái)設(shè)置考慮不周全，造成設(shè)計(jì)不合理、操作和檢修不方便等問(wèn)題，闡述了平臺(tái)設(shè)置的依據(jù)、特殊條件時(shí)平臺(tái)如何設(shè)置、不同的設(shè)備平臺(tái)如何設(shè)置等，以確保平臺(tái)設(shè)計(jì)的合理、安全、便利。

檢修平臺(tái)；操作；檢修；安全

化工廠中各種作用的平臺(tái)隨處可見(jiàn)，如設(shè)備的支撐、操作和檢修，管道上有些閥門(mén)和儀表的操作、觀察、檢修，催化劑和填料的裝卸，管廊和電纜橋架的檢修等，以上位置均需要設(shè)置平臺(tái)。作為生產(chǎn)裝置的輔助部分，平臺(tái)的合理設(shè)置不僅能滿足各種功能的要求，而且使用便利，更為重要的是它還是安全生產(chǎn)的保障措施之一。作為設(shè)計(jì)人員，應(yīng)該在項(xiàng)目設(shè)計(jì)中統(tǒng)籌考慮、合理設(shè)置。以下是一些項(xiàng)目平臺(tái)設(shè)置時(shí)的考慮和設(shè)計(jì)。

1 人孔和卸料孔平臺(tái)的設(shè)置

人孔通常作為設(shè)備的檢修口或填料和催化劑的裝料口，為便于操作，人孔距平臺(tái)面的距離不宜太高，通常在0.600～1.000 m。布置在框架內(nèi)的大型立式設(shè)備和反應(yīng)器，通常有多個(gè)人孔或多層填料，確定框架層面的標(biāo)高時(shí)，在滿足工藝要求、設(shè)備安裝和建筑等相關(guān)要求外，還需考慮人孔高度，盡可能將框架層面作為人孔的檢修平臺(tái)。

設(shè)備的手孔兼做卸料口，卸料口距樓面或平臺(tái)的凈空高度不宜小于1.2 m，若有時(shí)不注意，按人孔高度確定卸料口距樓面或平臺(tái)的凈空高度，會(huì)造成高度不夠，卸料不便。

通常情況下，框架層面的標(biāo)高以考慮人孔居多，但在個(gè)別項(xiàng)目中，業(yè)主根據(jù)實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，告知有些填料或催化劑經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間使用后，結(jié)焦、結(jié)塊嚴(yán)重，卸料比裝填困難，要求框架層面的標(biāo)高盡可能以卸料口為基準(zhǔn)進(jìn)行確定，人孔或裝料口設(shè)置操作平臺(tái)即可。此類問(wèn)題雖然較少，但可以提前與業(yè)主或催化劑供貨商溝通，確保設(shè)計(jì)合理，操作、檢修方便。2個(gè)項(xiàng)目功能相同的反應(yīng)器層高及操作平臺(tái)的設(shè)置見(jiàn)圖1。

圖1 反應(yīng)器框架層高及操作平臺(tái)的設(shè)置R—催化反應(yīng)段；RK—人孔；SK—手孔(卸載孔)；T—溫度計(jì)口

圖1(a)是以人孔為基準(zhǔn)，確定框架層高；圖1(b)是業(yè)主調(diào)研后，根據(jù)催化劑實(shí)際運(yùn)行情況，考慮裝卸的方便，要求以手孔為基準(zhǔn)，確定框架層高。

2 高位油箱平臺(tái)的設(shè)置

在石油化工廠內(nèi)，有些電動(dòng)設(shè)備如壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)等會(huì)自帶1個(gè)高位油箱，作為機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)供給，且高位油箱有安裝高度的要求，設(shè)備供貨商會(huì)在設(shè)備圖紙或資料中標(biāo)注高位油箱的安裝高度，設(shè)計(jì)者通常按資料要求在廠房?jī)?nèi)高處設(shè)一平臺(tái)，將高位油箱布置在平臺(tái)上。

工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)形式是依據(jù)工藝介質(zhì)的特性和生產(chǎn)工藝要求而確定的。如介質(zhì)為高壓、易燃、易爆等，廠房則有泄壓要求，屋頂通常設(shè)計(jì)為輕質(zhì)屋面，頂層屋面不考慮放置設(shè)備和人員通行，另外有些廠房由于安裝和檢修的需要，廠房頂部設(shè)有大型吊車。

結(jié)構(gòu)專業(yè)為滿足規(guī)范要求，考慮設(shè)計(jì)的合理性，有時(shí)會(huì)在廠房?jī)?nèi)設(shè)有柱間斜撐，但稍不注意高位油箱的平臺(tái)和梯子就會(huì)與吊車或柱間斜撐相碰，為此需要調(diào)整斜撐位置或增加廠房高度。

要避免這樣的問(wèn)題發(fā)生，一是在需要設(shè)置平臺(tái)和梯子的位置，提前和結(jié)構(gòu)專業(yè)溝通，使斜撐盡量避開(kāi)平臺(tái)和梯子，或采取其他結(jié)構(gòu)形式；二是工藝專業(yè)仔細(xì)核對(duì)結(jié)構(gòu)專業(yè)返回的條件，若有碰撞，及時(shí)調(diào)整修改平臺(tái)位置。另外，也可以考慮將高位油箱設(shè)置在廠房外或屋面頂，但需提前和設(shè)備供貨商及建筑、結(jié)構(gòu)專業(yè)溝通，設(shè)備供貨商適當(dāng)提高高位油箱的安裝高度，建筑和結(jié)構(gòu)專業(yè)將高位油箱的設(shè)置與屋頂?shù)某兄?、泄壓、保溫、防水、美觀等統(tǒng)一考慮，這樣處理的效果很好。

3 設(shè)備本體操作平臺(tái)的設(shè)置

因工藝要求，化工裝置的設(shè)備本體常帶有溫度計(jì)、壓力計(jì)、液位計(jì)等自控儀表，為便于儀表的操作、觀察和檢修，需設(shè)置為自控儀表服務(wù)的平臺(tái)，有些平臺(tái)設(shè)置在設(shè)備本體上，有些平臺(tái)單獨(dú)設(shè)置。以下是在設(shè)備本體上設(shè)置平臺(tái)時(shí)需注意的幾點(diǎn)。

3.1 立式設(shè)備

大多數(shù)的塔器和反應(yīng)器內(nèi)部通常裝有一段或多段催化劑或填料，根據(jù)工藝和催化劑性能的要求，催化劑進(jìn)出口床層溫度要求嚴(yán)格控制，為此在催化劑進(jìn)出口設(shè)有測(cè)溫點(diǎn)，且測(cè)溫點(diǎn)要求盡可能180°對(duì)稱設(shè)置。但有些工藝系統(tǒng)專業(yè)的設(shè)計(jì)人員認(rèn)為測(cè)溫點(diǎn)多比少好，會(huì)在催化劑進(jìn)出口及中部均設(shè)置測(cè)溫點(diǎn)，管道專業(yè)的設(shè)計(jì)人員如果對(duì)PID不是十分了解，就會(huì)依據(jù)PID進(jìn)行管道布置，造成操作平臺(tái)過(guò)多。以下是2個(gè)工藝相同、規(guī)模相近的反應(yīng)器流程配置。

組合式反應(yīng)器測(cè)溫點(diǎn)設(shè)置見(jiàn)圖2。圖2(a)的測(cè)溫點(diǎn)多達(dá)11個(gè)，圖2(b)是與工藝系統(tǒng)專業(yè)溝通后，取消中部測(cè)溫點(diǎn)，保留5個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，因此，大型塔器和反應(yīng)器設(shè)備本體自控點(diǎn)的設(shè)置，尤其是測(cè)溫點(diǎn)的設(shè)置，工藝系統(tǒng)專業(yè)應(yīng)慎重考慮，合理設(shè)置，避免過(guò)度設(shè)計(jì)。管道專業(yè)在接收到PID時(shí)，應(yīng)盡可能地了解工藝特性和要求，在滿足工藝要求的前提下，優(yōu)化設(shè)計(jì)。

圖2 組合式反應(yīng)器測(cè)溫點(diǎn)設(shè)置R—催化反應(yīng)段；E—段間換熱器；T—測(cè)溫點(diǎn)

3.2 臥式設(shè)備

化工裝置中汽包、廢熱鍋爐或其他臥式設(shè)備頂部通常有壓力表、安全閥、工藝閥門(mén)等儀器需要操作、觀察、檢修，因此，其頂部常設(shè)有操作平臺(tái)。如果設(shè)備較短，管口比較集中，1個(gè)平臺(tái)、1部梯子即可滿足要求，但若設(shè)備較長(zhǎng)，平臺(tái)也可分段設(shè)置。某項(xiàng)目中一汽包筒體長(zhǎng)約15 m，管口分布在筒體兩端，原設(shè)計(jì)者在汽包頂部設(shè)置了1個(gè)長(zhǎng)15 m、寬0.85 m的平臺(tái)，1部梯子，后修改為在設(shè)備兩端設(shè)置2個(gè)長(zhǎng)2.850 m，寬0.85 m的平臺(tái)，2部梯子，這樣既滿足了工藝操作、檢修要求，也比較經(jīng)濟(jì)合理。分段平臺(tái)設(shè)置見(jiàn)圖3。

圖3 分段平臺(tái)設(shè)置

3.3 球罐平臺(tái)

球罐由于其結(jié)構(gòu)的特殊性，設(shè)備管口分布在頂部和底部，頂部需設(shè)置操作平臺(tái)，到達(dá)頂部操作平臺(tái)可通過(guò)球罐本體盤(pán)梯，或是在球罐區(qū)設(shè)置聯(lián)合平臺(tái)。

工藝管道通常沿球罐體上下方向進(jìn)行布置，水道的消防噴淋管道通常設(shè)置為環(huán)形，往往在會(huì)簽時(shí)發(fā)現(xiàn)局部位置和工藝管道或盤(pán)梯碰撞，需進(jìn)行修改。因此，各專業(yè)進(jìn)行管道布置時(shí)需要考慮盤(pán)梯的位置，避免相互碰撞，另外，球罐的設(shè)備焊縫均為橫向，管道支架要避開(kāi)焊縫設(shè)置。

4 煙囪平臺(tái)的設(shè)置

煙囪通常作為將尾氣排向大氣的最末端設(shè)備，環(huán)保對(duì)排放物有嚴(yán)格的要求，需經(jīng)常監(jiān)測(cè)，故煙囪上設(shè)有監(jiān)測(cè)點(diǎn)，裝有取樣閥門(mén)和儀表，為便于取樣操作和儀表、閥門(mén)的檢修需設(shè)置平臺(tái)；其次，有些煙囪局部腐蝕快，考慮更換，需設(shè)置檢修平臺(tái)，平臺(tái)間距為3～5 m；另外，還需根據(jù)煙囪高度和是否設(shè)置航空障礙燈考慮其外部檢修平臺(tái)。

GB 50051—2013《煙囪設(shè)計(jì)規(guī)范》根據(jù)煙囪高度對(duì)外部檢修平臺(tái)的設(shè)置做了詳細(xì)規(guī)定：①煙囪高度小于60 m時(shí)，無(wú)特殊要求可不設(shè)置；②煙囪高度為60～100 m時(shí)，可僅在頂部設(shè)置；③煙囪高度大于100 m時(shí)，可在中部適當(dāng)增加設(shè)置；④航空障礙燈檢修平臺(tái)和采樣平臺(tái)可與外部檢修平臺(tái)共用。

鋼煙囪按固定形式分為塔架式、自立式、拉索式，對(duì)于塔架式煙囪工藝專業(yè)提出的條件應(yīng)包括煙囪管口、梯子、平臺(tái)方位圖，由相關(guān)專業(yè)統(tǒng)籌考慮，避免相互碰撞。

5 特殊平臺(tái)的設(shè)置

同一平面的支撐梁通常都在一個(gè)平面上，但偶爾也會(huì)有特殊的，某項(xiàng)目煙氣脫硫裝置中脫硫塔操作平臺(tái)的設(shè)置(見(jiàn)圖4)中，脫硫塔直徑φ7 570 mm，煙氣進(jìn)口管DN4 000 mm，設(shè)備材質(zhì)為玻璃鋼，煙氣進(jìn)口管的彎頭與設(shè)備直連，且為一體。

圖4 特殊平臺(tái)設(shè)置

圖4(b)為工藝專業(yè)設(shè)計(jì)人員按常規(guī)做法提出的平臺(tái)條件，校審時(shí)發(fā)現(xiàn)彎頭與+7.000面的梁1相碰，見(jiàn)A-A視圖云線處。此問(wèn)題經(jīng)工藝專業(yè)和土建專業(yè)協(xié)商后，由土建專業(yè)核算，最終確定梁1降低300～500 mm，梁1待設(shè)備就位后再進(jìn)行施工，造成梁1與梁2、梁3不在同一平面。這樣的案例雖然極少，也是有可能出現(xiàn)的，避免這個(gè)問(wèn)題的最好方法是按比例繪制條件圖，在疑問(wèn)處作詳細(xì)核算，與相關(guān)專業(yè)及時(shí)溝通，最后提出合理、正確的條件。

6 自控閥平臺(tái)的設(shè)置

隨著項(xiàng)目規(guī)模的大型化，工藝管徑也越來(lái)越大，在筆者近期接觸的項(xiàng)目中，工藝管道有DN1 200、DN1 500、DN1 700、DN2 000、DN2 400等，隨著工藝管道的擴(kuò)大，其他相關(guān)的閥門(mén)也隨之?dāng)U大，手動(dòng)閥門(mén)工藝在配管時(shí)會(huì)考慮閥門(mén)的操作及支撐，而自控閥門(mén)是自控專業(yè)核算選型后，將閥門(mén)尺寸、安裝要求以條件形式返給工藝專業(yè)，工藝專業(yè)按返回條件的要求對(duì)自控閥進(jìn)行布置。

有些自控閥由于管徑大，閥體質(zhì)量就很大，有些自控閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)比較大，單從這兩方面就應(yīng)該考慮支撐，但自控返給工藝的條件往往對(duì)閥門(mén)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的支撐沒(méi)有提出要求，工藝設(shè)計(jì)人員也容易忽視此類問(wèn)題，造成閥門(mén)在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)需補(bǔ)加支架，為確保支架的安全、牢固，需要土建補(bǔ)加支撐梁，導(dǎo)致工期延誤。+7.500 m平面是工藝專業(yè)為自控閥PDV01設(shè)置的平臺(tái)(見(jiàn)圖5)，平臺(tái)用于閥門(mén)的操作、檢修和支撐。

圖5 控制閥平臺(tái)設(shè)置

對(duì)質(zhì)量大、需要支撐的自控閥，最好在自控返給工藝專業(yè)的條件中有所體現(xiàn)，提醒工藝人員考慮閥門(mén)支撐。另外，絕大多數(shù)的自控閥需要考慮檢修，工藝專業(yè)在管道布置時(shí)要留出合理的工作檢修區(qū)域。

7 結(jié)語(yǔ)

平臺(tái)作為生產(chǎn)的輔助部分，與工藝路線、設(shè)備、自控連鎖、消防等安全要求相比微不足道，但作為操作、檢修的區(qū)域，常有人員在其上作業(yè)，如果設(shè)計(jì)不合理，

會(huì)造成操作使用不方便，并有可能存在安全隱患。因此，平臺(tái)不僅是生產(chǎn)的輔助部分，更是安全生產(chǎn)的重要措施之一，設(shè)計(jì)人員應(yīng)從合理化、人性化、實(shí)用性、方便性、安全性等方面考慮，精心設(shè)計(jì)，確保安全生產(chǎn)。

[1]HG/T20546-2009，化工裝置設(shè)備布置設(shè)計(jì)規(guī)定[S].

[2]SH3011-2011，石油化工工藝裝置布置設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3]黃新平.化工裝置梯子平臺(tái)設(shè)計(jì)探析[J].石油化工設(shè)計(jì)，2014，31(1)：1-5.

修改稿日期：2017-08-01

OntheReasonableSettingofChemicalPlantOperationandMaintenancePlatform

SUN Yi-qiong

(ChangZhengEngineeringCo.，Ltd.，LanZhouBranch，LanZhouGanSu730050，China)

Chemical plant operation and platform maintenance are the auxiliary parts of production. Aiming at problems such as unreasonable design，inconvenient operation and maintenance caused by designer’s inadequate consideration of the platform setting during the review period，this paper discusses the basis of platform configuration，and explains how to set up the platform under special conditions or for different equipment so that the rationality，safety and convenience of the platform design are guaranteed.

platform maintenance；operation；maintenance；safety

10.3969/j.issn.1004-8901.2017.05.007

TQ055

B

1004-8901(2017)05-0024-05

doi：10.3969/j.issn.1004-8901.2017.05.007

孫軼瓊(1963年—)，女，1984年畢業(yè)于蘭州化工學(xué)校無(wú)機(jī)化工專業(yè)，高級(jí)工程師，現(xiàn)主要從事工藝管道設(shè)計(jì)工作。