炼油设备基础知识1.doc

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1、炼油设备基础知识绪论一、炼油工艺对设备的基本要求 在炼油生产中，工艺是龙头，设备是为工艺服务的。随着工艺的改进和新工艺的出现，对设备提出了新的、更高的要求，促进了设备的发展，而设计合理、性能优良的设备又为先进的工艺过程的实现提供了保证。不同的工艺所使用的设备不同，对设备的要求也不尽相同，但概括而言有如下几方面要求。 (一)满足工艺要求 设备是为工艺服务的，所以首先应满足工艺所提出的各项要求。如流体输送设备应能按要求输送工艺需要的流体，反应设备应能在规定的温度、压力、浓度等条件下进行所需要的化学反应、且反应率及反应速度达到工艺要求，传质设备应能将处于混合状态的物料实施分离、并达到工艺要求的分离效

2、果和处理能力，换热设备应能在规定的流量和温度条件下实施规定的热量交换等。 (二)安全可靠地运行 炼油生产的原料、产品及使用的催化剂、添加剂，大多都是易燃、易爆、有毒及腐蚀性的物质，而且生产过程一般都是在一定的压力、温度甚至于高温、高压下进行的，一旦发生事故仅设备本身遭到破坏，往往还会诱发一连串恶性事故，造成重大人身伤亡和经济损失，所以生产的安全性尤为重要。 为了确保设备安全可靠运行，首先要求其具有足够的强度、刚度和良好的密封性。强度是指设备在载荷作用下抵抗破坏的能力，每台设备不论壳体或部件，都应该有足够的强度以保证正常操作和人员安全。刚度是指设备在载荷作用下抵抗变形的能力，刚度不足同样也会使设

3、备丧失工作能力，如在减压下操作的设备若刚度(稳定性)不足，将由于失稳(失去原有形状)而不能正常工作；密封性对炼油设备来说也是非常重要的，易燃、易爆、有毒性及强腐蚀的介质若泄漏出来，不仅给环境带来严重污染。使人员的健康受到严重的损害，而且还可能引发火灾、爆炸等恶性事故；对于真空设备，若密封不严漏进空气，破坏了真空，也是不允许的。所以要求设备在操作时应该严密不漏。 保证设备安全可靠运行除了对设备本身的要求外，还需从使用和日常操作方面着手。配备合格的操作人员和具有相关知识及技能的管理人员，严格执行操作规程、加强日常维护，按有关规定对设备主体以及安全附件定期进行检查和维修，及时发现和消除不安全因素。

4、(三)结构简单、造价低廉、操作维护方便 设备的投入费用在炼油厂中占有很大的比重，在满足工艺要求和安全运行的前提下，设备的结构要简单，尽量采用标准型号和通用零部件，以降低设备的制造成本。另外还要求设备具有良好的运转性能，自动化程度高且易于操作维护。二、炼油设备的类型 按作用，炼油设备大致分可为流体输送设备、加热设备、换热设备、传质设备、反应设备及储存设备等几种类型。 (一)流体输送设备 流体输送设备的作用是将各种介质从一个设备输送到另一个设备，或者使其压力升高以满足炼油工艺的要求。包括各种泵、压缩机、鼓风机以及与其配套的管线和阀门等。 (二)加热设备 将油品加热到一定的温度，使其汽化或为油品进行

5、反应提供热量的设备称为加热设备。炼厂中通常采用的是管式加热炉，它是一种火力加热设备，按结构有圆筒炉、立式炉、及斜顶炉等。炼厂中应用较多的是圆筒炉。 (三)换热设备 将热量从高温流体传给低温流体，以达到加热、冷凝、冷却油品，并从中回收热量、节约燃料的设备称为换热设备。换热设备的种类很多，按其使用目的有加热器、换热器、冷凝器、冷却器及再沸器等；按换热方式可分为直接混合式、蓄热式和间壁式。在炼油厂中，应用最多的是各种间壁式换热设备。 (四)传质设备 传质设备的作用是利用介质之间的某些物理性质不同，如沸点、密度、溶解度等，将处于混合状态的物质中的某些组分分离出来。这类设备大多都呈细而高的塔状，所以通常

6、也叫塔设备，如精馏塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔等。按结构，塔设备可分为板式塔和填料塔，其中板式塔应用较多。 (五)反应设备 反应设备的作用是完成一定的化学和物理反应。其中化学反应是起主导和决定作用的、物理过程是辅助的或伴生的。反应设备在炼油厂的应用也是很多的，如催化裂化、催化重整、加氢裂化、加氢精制等装置，都要采用不同类型的反应器。 (六)储存设备 用于储存各种油品、石油气及其他液体或气体物料的设备称为储存设备或储罐。按其结构特征有立式储罐、卧式储罐及球形储罐等。 上述各种设备中有的主要用于炼油、化工类生产装置，如加热炉、反应设备、塔设备、换热设备等叫做工艺设备；有些则不仅可用于炼油、化工生产中

7、，还可用于其他方面，如各种泵、压缩机、风机包括阀门等叫做通用设备。第三章 管道与阀门第一节 管 道 一、管道的分类 (一)管道的类型 炼油厂的介质种类繁多，各类介质的特性不同，在管路中的状态、温度、压力也不尽相同。按不同的分类方法，管道有不同的类型。分类的目的在于便于合理设计、安装、检修和管理。根据管路中介质压力的高低可将管道分为高压、中压、低压及真空管道，见表31。 表31管道按压力分级 级别名称 设计压力pMPa 真空管道 p小于标准大气压 低压管道 Op1.6 中压管道 1 1.6p4O 2 4.0p370 p32 p1010p32 4p10 4p101.6p41.6p4 p1.6 p1

8、.6 合金钢及 不锈钢 450 p任意-40450 p10 4p101.6p4 p1.6 注：p-最高工作压力，MPa 剧毒介质及穿越铁路、公路干线，重要桥梁，住宅区及工厂重要设施的甲、乙类火灾危险物质和有毒物质的管道的穿越部分按I类管道考虑；石油气(包括液态烃)和氢气的管道至少按类管道考虑；甲、乙类火灾危险物质、有毒物质和具有腐蚀性的介质以及难以修理、检查、更换或对生产起重要作用的管道均应升高一个类别。这里所说剧毒介质是指进人人体50g，即会引起肌体严重损伤或致死作用的介质，如氢氟酸、氢氰酸等；有毒介质是指进人人体量大于等于50g，即可引起人体正常功能损伤的介质，如二氧化硫、氨、一氧化碳等；

9、甲、乙类火灾危险物质按YHS-78炼油化工企业设计防火规定查取。 炼油、石油化工管道输送的介质一般都是易燃、可燃性介质，有些物料属于剧毒介质，这类管道即使压力很低，但一旦发生泄漏或损坏后果是很严重的，因此对这类管道不仅要考虑温度和压力的影响，还要考虑介质性质的影响；原石油化工总公司颁布的石油化工剧毒、易燃、可燃介质管道施工及验收规范(SHJ50185)，根据被输送介质的温度、闪点、爆炸下限、毒性及管道的设计压力将石油化工管道分为A、B、C三级，见表33。管道类别 适 用 范 围 A 1剧毒介质管道 2设计压力大于或等于10MPa的易燃、可燃介质管道 B 1介质闪点低于28的易燃介质管道 2介质

10、爆炸下限低于10的管道 3操作温度高于或等于介质自燃点的C级管道 C 1介质闪点2860的易燃、可燃介质管道 2介质爆炸下限高于或等于10的管道 不同级别的管道，其设计、制造、安装、使用、检验和修理改造的要求也不同。 (二)炼油厂常用管材 1.钢管 钢管按制造方法有无缝钢管、有缝钢管和螺旋钢管三种。无缝钢管有冷拔和热轧两种，适用于输送各种油品、石油气、蒸汽、水、风和浓度98的硫酸等，常用材料有碳钢、合金钢和不锈钢等；有缝钢管分为镀锌管(白铁管)和不镀锌管(黑铁管)两种，适用于水、煤气、空气、低压蒸汽(p16MPa)、碱液等的输送，使用温度O200，常用材料为Q235-AF；螺旋钢管适用于公称直

11、径大于250mm，压力1.64.0MPa，温度小于等于300的大型输油、输气管道，常用材料为Q235-AF、Q235-A、16Mn等。 2铸铁管 铸铁管耐腐蚀性好，多用于埋置地下的上、下水管，也碱液及浓硫酸。按使用压力分为低压、中压及高压三种，其最大承受压力分别为0.45MPa、0.75MPa、1.0MPa；公称直径751500mm，管长34m。 3耐油胶管 耐油胶管有耐油夹布胶管、耐油螺旋胶管及输油钢丝编织胶管三种，可用于低压输油管和低压输水管，适用压力0.11.0Mpa。 二、管道的安装 1管道安装的一般要求 管道安装应注意以下几方面： (1)管道安装前必须将全部管架及支架紧固，对于安装在

12、沉陷量大的基础上的设备，必须在设备找正定位并经水压沉陷稳定后，再安装与其连接的管道。 (2)管子在组合前或管子和组合件在安装前，应将管子和管件内部清扫干净。 (3)安装有缝钢管道时，应使其纵缝位于管道水压试验时易于检查的方位。 (4)凡穿过楼板、墙壁、基础、铁道及公路的管道，应加保护套管且套管内的管段一般不得有焊口，若不得不有焊口时应先进行试压，合格后再安装。钢管与套管间应填满保温材料。 (5)管道对口时应在离接口200mm处测量平直度，如图3-4所示。当管子公称直径小于lOOmm时，允许偏差为 图34管道对口平直度lmm；当管子公称直径大于等于lOOmm时，允许偏差为2mm。但全长允许偏差不

13、得超过lOmm。管道连接时不得强力对口、一般不允许将管子的重量支承在机泵设备上。 (6)法兰连接应与管道同心，并应保证螺栓自由穿入，法兰螺栓应错开排管的排列方向，法兰盘问应保持平行，其偏差不得大于法兰外径的1.5且不大于2mm，不得用强紧螺栓的办法消除歪斜。 (7)输送含有固体介质的管道，主管和支管除设计上有规定者外，一般要求不大于30角相接；接口焊缝根部应光滑，管内壁无焊瘤。 (8)埋地压力管道安装时，应先检查支持的地基或基础待合格后才能进行，如遇地下水或积水时应先排水后安装；焊接接口需要进行强度及严密性试验合格并采取防腐蚀措施后，才能回填土。距管道两侧及顶部200mm以内的回填土中不应含有

14、石块、砖头等杂物。管道两侧应同时覆土夯实以防管道错位。距管顶200mm以内的回填土层只能踏实，不得用器械夯打，200mm以上应每200300mm为一层分层夯实。 2管道的连接 管道的连接方式有焊接、法兰连接、丝扣(即螺纹)连接和承插连接四种。螺纹连接主要用于生活水、暖设施管道、机泵冷却水管道或压力表的引压线连接上。这种连接需要多种配件，如活接头、三通、长箍、丝堵等。丝扣连接拆装方便，但施工麻烦、接头处也容易发生泄漏。承插连接主要适用于铸铁管、陶瓷管、混凝土管及塑料管的连接。在炼油厂采用最多的还是焊接连接和法兰连接。 管道的焊接连接焊口强度高、严密性好、不需要配件、成本低、使用方便，适用于输送各

15、种介质的钢管道，其缺点是不能拆卸。焊接连接时要求两平行焊缝间距离不小于管子外径且不得小于200mm；为避免十字焊缝，若是钢板卷制焊接而成的管子，在对口时应使相邻两管的纵焊缝错开200mm以上。管道的对接焊缝应离开支架lOOmm以上。法兰连接通过法兰把管子和各种设备连接在一起。法兰连接由一对法兰、一个垫片、若干个螺栓、螺母组成，如图35所示。法兰连接拆装灵活方便，管道可定期清洗、检修；但由于温差、压力波动及腐蚀等原因，有时在连接处会发生泄漏，造成介质损失、甚至引起事故。法兰属标准零件，国家和行业都有相应的标准。需要指出的是，各种规格法兰、垫片、螺栓的标准繁杂，选用时要注意。 图35法兰连接 l一

16、垫片；2-管子；3一螺母；4_法兰；5一螺栓 3.管道的保温、防腐与涂色 管道无论在地下还是在地面，其表面都会受到周围土壤或大气的腐蚀，使管道使用寿命减少，因此应采用涂刷涂料等防腐措施。 对蒸汽、热油管等高温道，为了减少热量损失、保证工艺参数的稳定和操作人员的安全，需要采取保温措施。保温层的厚度和结构应根据环境、用途、经济性等综合考虑，应使全年热损失的价值和保温层投资的折旧费之和为最小，一般由理论分析并结合实际经验确定。保温材料要有导热系数低，密度小，机械强度高、化学稳定性好、价格低、施工方便等特点。为了便于识别和管理，各种管道应按规定涂刷不同颜色的油漆，炼油厂工艺管道的刷漆规定见下表序号 名

17、称 表面色标志色、字样和箭头序号 名称 表面色标志色、字样和箭头 1 物料管道 3紧急放空管(管口) 大红 淡黄 (1) 一般物料 银 大红 4 消防管道 大红 白 (2) 酸、碱 管道紫 大红 2 公用工程管道 5电气、仪表保护管 黑 (1) 水 艳绿 白 6 仪表管道 (2) 污水 黑 白 (3) 蒸汽 银 大红 (1) 仪表风管 天酞兰 (4) 空气及氧 天酞兰 大红 (5) 氮 淡黄 大红 (2) 气动信号管 银 (6) 氨 中黄 大红 (3) 导压管 银 三、管道的使用与维护 （一）管道的投用 新设管道施工完毕或在用管道检修完毕后，在管内往往留有焊渣、铁锈、泥土等杂物，如不及时清除，

18、在使用中可能会堵塞管路、损坏阀门，甚至污染管内介质。因此管道在投用前必须进行清洗和吹扫。具体方法是：先用水清洗，然后再用压缩空气吹净管内存水，对输送不能含水的介质，如航空煤油、润滑油等，在水洗后应用温度不低于80的热风吹干；管道吹扫时应避开调节阀和各种设备。若吹扫经过过滤器则应在吹扫后打开过滤器，清除过滤网上的杂质，防止堵塞、影响管路的畅通。 为了检查管道的强度、焊缝的致密性和密封结构的可靠性，对清扫后的管道应进行耐压试验。耐压试验应以水作为试压介质，对承受内压的地上钢管道及有色金属管道试验压力取设计压力的1.5倍。对承受外压的管道。其试验压力取设计内外压力差的1.5倍且不小于O.2MPa。对

19、不宜作水压试验的可作气压试验，气压试验时应做好安全措施，试验压力及其他具体要求查阅有关规范。 (二)管道的检查 管道投用后应进行定期检查。管道的定期检查分为外部检查、重点检查和全面检查，检查的周期应根据管道的综合分类等级确定。各类管道每年至少进行一次外部检查，每6年至少进行一次全面检查；I、类管道每年至少进行一次重点检查，、类管道每2年至少进行一次重点检查。管道的外部检查主要是观察管道外表面有无裂纹、腐蚀及变形等缺陷，连接法兰有无偏口，紧固件是否齐全、有无腐蚀、松动等现象，用听声法检查管内有无异物的撞击、摩擦声等。 管道的重点检查首先包括外部检查的全部项目，其次对管道及配件中易受腐蚀的部位进行

20、重点测厚，一般每个测厚的部位至少应选3点进行测量；对I、类管道的弯头应100进行测厚，类管道的弯头至少抽测50；检查管道的焊缝有无裂纹、渗漏现象，管道中的阀门是否严密、有无被腐蚀的现象，管道中的压力表、温度计、减压阀、止回阀等是否正常；对输送易燃易爆介质的管道还应每年检查一次防静电接地措施。 管道的全面检查首先包括重点检查的全部内容，其次对外部检查和重点检查中管道母材表面可疑的部位应进行磁粉和着色检测，对管道上焊缝还要进行射线或超声波检测抽查，I类管道的焊缝抽检20、类管道的焊缝抽检10、类管道的焊缝抽检5，抽检中如发现有超过检测标准的焊缝缺陷，则应按原检测比例加倍抽检，若再发现超标缺陷则应对

21、全部剩余焊缝进行检测。 (三)炼油厂输油管道的维护 油品在管路输送过程中，为防止油品由于粘度增高或凝结而影响输送，在输油管内安装小直径的蒸汽管或把蒸汽管和输油管用保温材料包扎在一起，这些用来加热油品的辅助性管道称为伴热管。若伴热管蒸汽不足，温度下降，蒸汽凝结甚至被冻结，使输油管中油品凝固，管路堵塞，这时应加强对伴热管的维护，利用伴热管将输油管内的油品化开，严禁用明火烘烤，当油品管停运时应用蒸汽及时吹扫排空，在伴热管的低处应设置放水点，多条油管的伴热管都应单独排水，不可连接在同一根排水管上，以防止阀门不严凝结水串入停运的伴热管而使管路冻结。 管道的焊缝质量不合格会造成管道破损漏油，在进行修补或切

22、除重焊时，应将其与系统拆开通往大气，并用绝缘物分离；管内积油要用蒸汽吹扫干净并排净余气，取样化验确认无可燃气体时方可作业。第二节 阀 门 (一)阀门的分类 阀门的种类繁多，分类方法也很多。按公称压力可分为真空阀、低压阀、中压阀和高压阀；按关闭阀件的驱动方式可分为手动阀、动力驱动阀(电磁阀、液动阀、气动阀、电动阀等)和自动阀(靠管路中介质本身能量驱动的阀门，如止回阀、安全阀、减压阀等)；按阀体材料可分为铸铁阀、铸钢阀、锻钢阀等。最常见的是按阀的结构特征分类，可分为闸阀、截止阀、止回阀、旋塞阀、安全阀及减压阀等。 (二)阀门的型号 我国阀门产品型号由7个单元组成。各单元的代号见表35、表36。表3

23、-5 阀门结构形式代号 类型 结构形式 代号截止阀和节流阀 直通式 l 角 式 4 直流式 5 平衡 直通式 6 角式 7 闸 阀明杆楔式弹性闸阀 O刚性单闸板 1双闸板 2平行式单闸板3双闸板4暗杆楔式单闸板5双闸板 6球阀浮动 直通式 l L型三通式 4 T形 5 固定 直通式 7 蝶 阀 杠杆式 O 垂直板式 1 斜板式 3 隔 膜 阀 层脊式 l 截止式 3 闸板式 7 止 回 阀 和 底阀升降 直通式 l 立式 2旋启 单瓣式 4 多瓣式 5 双瓣式 6旋塞填料 直通式 3 T形三通式 4 四通式 5 阀油封 直通式 7 T形三通式 8安全阀弹簧封闭 带散热片 全启式 0 微启式 l

24、 全启式 2带扳手 全启式 4不封闭 双弹簧微启式 3 微启式 7 全启式 8带控制机构 微启式 5 全启式 6脉冲式 9减压阀薄冲式 l弹簧薄膜式 2活塞式 3管纹管式 4杠杆式 5疏水阀浮球式 1钟形浮子式 5脉冲式 8热动力式 9表36阀门型号中各单元代号 阀门类型 代 号 阀门类型 代 号 闸 阀 截止阀 节流阀 旋塞阀 止回阀 安全阀 Z J L X H A 球阀 蝶阀 隔膜阀 减压阀 疏水阀 Q D G Y S 传动类型 代 号 传动类型 代 号 电磁场 电磁-液动 电-液动 蜗轮 直齿圆柱齿轮 0 1 2 3 4 锥齿轮 气动 液动 气-液动 电动 5 6 7 8 9 联接形式

25、代 号 联接形式 代 号 内螺纹 外螺纹 法兰 焊接 1 2 4 6 对夹 卡箍 卡套 7 8 9续表 密封面或衬里材料 代号 密封面或衬里材料代号 铜合金 橡胶 尼龙塑料 氟塑料锡基轴承合金(巴氏合金) 合金钢T X N F B H 渗氮钢 硬质合金 衬胶 衬铅 搪瓷 渗硼钢 D Y J Q C P 阀体材料 代号 阀体材料代号 灰铸铁 可锻铸铁 球墨铸铁 铜、铜合金 碳素钢 Z K Q T C 铬钼合金钢 GrMo 铬镍不锈耐酸钢 lCrl8Ni9Ti铬镍钼不锈耐酸钢 Grl8Nil2Mo2Ti 铬钼钒合金钢 12GrlMov I P R V (三)阀门的标识 为了识别和辨认方便，通常在阀

26、体上铸造、打印出如阀门的名称、型号、公称压力、公称直径、介质流向、开启刻度或表示开启的箭头、制造厂家及出厂时间等文字或符号，并在阀门的非加工面上涂上表示阀体材料的油漆，在手轮或自动阀的阀盖上涂上表示密封面材料的油漆。在缺少阀门图纸资料的情况下，可根据阀门上的铭牌和标志及涂漆的颜色，识别阀门的类别、结构形式及适用情况等。阀门上标志的含义见表37，涂漆颜色规定见表38。表37阀体上标志含义标志形式 阀门的规格及特性 阀门规格 阀门 形式 介质流动方向公称通径 mm公称压力 MPa工作压力MPa介质温度 PN4.0 50 50 4.0直通式 介质进口与出口的流动方向在同一或相平行的中心线上 P5ll

27、O l00 100 lO 510 PN40 50 50 4.0直角式 介质进口与出口的流动方向成90角 介质作用在关闭件下P5llO l00 100 10 510 PN40 50 50 4.0 介质作用在关闭件上P5llO100 100 10 510 PNl6 50 50 1.6三通式 介质具有几个流动方向 P5llO 100 100 10 510表38阀体材料涂色规定 阀体材料 涂漆颜色 阀体材料 涂漆颜色灰铸铁、可锻铸铁球墨铸铁碳素钢 红 黄 铝白耐酸钢或不锈钢合金钢 浅蓝 淡紫二、炼油生产常用阀门介绍 (一)闸阀 闸阀又称闸板阀，其构造如图31l所示，由阀座、闸板、阀杆、阀盖、凸肩、手轮

28、、填料及压盖等组成。闸阀利用可上、下移动的闸板来控制阀的启闭。闸板与带有手轮的阀杆相连，阀杆上有螺纹，转动手轮可使阀杆上、下移动，从而调节流体的流量。 闸阀按阀杆上螺纹的位置分为暗杆式和明杆式。明杆阀阀杆螺纹露在上部，与之配合的螺母装在手轮中心，旋转手轮就是在旋转螺母，从而使阀杆升降，这种阀适用于腐蚀性介质及室内管道，炼油厂最常用；暗杆阀阀杆螺纹在下部，与闸板中心的螺母配合，升降闸板靠旋转阀杆来实现，但阀杆本身并未上、下转动，这种阀适用非腐蚀性介质及安装、操作位置受限制的地方。 闸阀密封性能好，流体阻力小，开启和关闭也较省力，适用范围广，一般多用在大口径的管道上；但其结构复杂，外形尺寸较大，密

29、封面易磨损。闸阀主要用于切断而不允许用于节流。 (二)截止阀 截止阀的构造如图312所示，由阀座、阀盘、阀杆、阀盖、螺帽、手轮、填料及压盖等组成。这种阀是利用装在阀杆下面的阀盘与阀体的突缘部分相配合来控制阀的启闭的。通过旋转手轮改变阀盘与阀座问的距离，即可改变通道截面积的大小。实现流体的调节。 截止阀按流体流向有直通式、直流式和直角式。直通式截止阀进、出口通道成一直线，安装在直线管路上，操作方便，使用广泛，但流体经过阀座时要拐90的弯，阻力较大；直流式截止阀进、出口通道成直线且流体流过时也是直线，故流体阻力较小；直角式截止阀进、出口通道成一直角，安装在垂直相交的管路中，常用于高压管道。 截止阀

30、结构简单，制造、维护方便，多用于小口径输油管道或水、汽管路上，不适用带颗粒和粘度较大的介质，截止阀主要用于管路的切断，一般不用于节流。截止阀只允许介质单向流动，安装时应注意方向性。 图3一ll暗杆闸阀 图312直通式截止阀1-阀座；2-闸板；3-阀杆；4-阀盖；5-止推凸肩； l-阀座；2-阀盘；3-阀杆；4-阀盖；5-填料6-填料；7-填料压盖；8-手轮 6-填料压盖；7-轭：8-螺帽；9-手轮 (三)旋塞阀 旋塞阀的构造如图313所示，由阀体、旋塞、阀杆、手轮等组成。这种阀是通过旋转手轮带动与阀杆另一端相连的圆锥形旋塞，旋塞上有孔道，转动旋塞使其开孔转到被阀体挡住一部分时，流体的流量相应减

31、少，如旋塞开孔全部被阀体挡住，流体就被完全阻隔。 旋塞阀结构简单，外形尺寸小，启闭迅速，操作方便，流体阻力也不大便于制作成三通路或四通路阀门，作为分配换向用，但密封面易被磨损，开关较费力。这种阀主要用于自来水管和输送温度小于120C、压力0.31.6MPa范围内的流体管路上，也可用于输送固体颗粒；直径大于80mm的管路、高温、高压及蒸汽管路均不适于安装旋塞阀。 (四)疏水阀 疏水阀也称阻汽排水阀，安装在饱和蒸汽系统的末端，蒸汽加热设备的下部，蒸汽伴热管的最低处，蒸汽管路系统的减压阀、调节阀前等部位。疏水阀能自动排出管路或设备内的凝结水，而又阻止蒸汽泄漏，避免水击现象的发生和蒸汽的损失。 疏水阀

32、种类很多，有浮球式、脉冲式、浮桶式和热动力式等。应用最多的是热动力式，其构造如图3一14所示。由阀体、阀座、阀片、阀盖、阀帽及过滤网等组成。这种阀是利用凝结水和蒸汽动压、静压的变化来进行排水阻汽的。阀在工作时，当凝结水进入阀片底部时，因压力将阀片顶开，经环形孔流向出口，由于水的密度和粘度较大，流速较小，加之结构上的适当考虑，使阀片保持微开，排出凝结水；当蒸汽进人阀片底部时，因其密度、粘度较小，流速较大，这样在阀片与阀座间形成负压区，而蒸汽又同时进入了阀片上部空间，使阀片上部压力增大，阀片在重力和上部压力的作用下迅速落下，关闭通路，阻止了蒸汽的外溢。由于向外散热，阀片上部的蒸汽凝结、压力下降，阀

33、片下部凝结水再次顶开阀片而溢出。 热动力式疏水阀结构简单，维修方便，动作灵敏可靠，适用于中、高压管道上，不适用于压力低于O.049MPa的蒸汽管道。 (五)止回阀 止回阀又称逆止阀或单向阀，它靠液体的压力和阀盘的自重达到自动开闭通道，并阻止液体的倒流。通常安装在泵出口管道、锅炉给水管或其他不允许液体、气体倒流的管道上，止回阀的构造如图315所示由阀体、阀座、阀盖、阀盘、密封圈等组成。 止回阀按其阀盘的动作情况有升降式和旋启式两种。升降式止回阀的阀盘作升降运动，当介质顺流时阀盘在流体压力作用下升起，通道打开；当介质倒流时阀盘在流体压力作用下自行关闭，防止流体倒流。旋启式止回阀的阀盘围绕密封面(阀

34、盘与阀座接触面)作旋转运动，其开闭原理与升降式相同。 止回阀一般适用于清净介质，对有固体颗粒和粘度较大的介质不适用。升降式止回阀密封性比旋启式止回阀好，但流体阻力较大，适于安装在水平管道上，而旋启式止回阀流阻较小，多用于大口径的管道上，可安装在水平、垂直、倾斜的管道上，如装在垂直管道上应使介质自下而上。 除以上几种阀门外，在炼油厂较常见的阀门还有安全阀、减压阀及自动流量调节阀等。 安全阀是安装在受压容器及管道上的一种压力保护装置。安全阀在工作过程中，当容器或管道在正常压力下工作时，安全阀处于关闭状态；当容器或管道中压力超过正常压力时，安全阀在容器内介质压力作用下立即开启，全量排放，使压力下降，

35、当压力降低到规定的值时，阀片关闭，从而使生产系统在正常压力下安全运行。安全阀按其结构形式和工作原理分为杠杆式、弹簧式和先导式，其中弹簧式安全阀由于体积小、轻便、灵敏度高、安装位置灵活等优点应用较多，其构造如图3-16所示。减压阀是能自动将设备或管道内介质压力减小到所需压力的一种阀门。它是依靠其敏感元件(弹簧、膜片)来改变阀片的位置，从而达到降低介质压力的目的，一般情况下减压阀的阀后压力应小于阀前压力的05倍。减压阀的结构如图317所示。减压阀只适用于蒸汽、空气等清净介质，不能用作液体的减压，更不能用于含有固体颗粒的介质。一般情况下使用时都在减压阀前加过滤器。三、阀门的选用与维护 (一)阀门的选

36、用原则 阀门种类繁多，选用时应考虑介质的性质、压力、温度、管道的直径、工艺要求(节流、减压、放空、止回等)，阀门的安装位置等因素。选择阀门时应本着“满足工艺要求、安全可靠、经济合理、操作维护方便”的基本原则，一般应着重注意以下几点。 (1)对双向流的管道应选用无方向性的阀门，如闸阀、球阀、蝶阀；对只允许单向流的管道应选止回阀，对需要调节流量的地方多选截止阀。 (2)要求启闭迅速的管道应选球阀或蝶阀；要求密封性好的管道应选闸阀或球阀。 (3)对受压容器及管道，视其具体情况设置安全阀，对各种气瓶应在出口处设置减压阀。 (4)蒸汽加热设备及蒸汽管道上应设置疏水阀。 (5)在油品及石油气体管道上就连接

37、形式而言应多选法兰连接的阀门，在公称直径小于等于25mm的管道中才选丝口连接的阀门；就阀门的材料而言，要尽量少选公称压力小于等于1OMPa的闸阀或公称压力小于等于16MPa的截止阀，因为这两种阀材料为铸铁，对安全生产不利。 (二)阀门的使用维护 为了使阀门使用长久、开关灵活，保证安全生产，应正确使用和合理维护。一般应注意以下几点。 (1)新安装的阀门应有产品合格证，外观无砂眼、气孔或裂纹，填料压盖应压平整，开关要灵活；使用阀门的压力、温度等级应与管道工作压力相一致，不可将低压阀门装在高压管道上。 (2)阀门开完应回半圈，以防误开为关；阀门关闭费力时应用特制扳手，尽量避免用管钳，不可用力过猛或用

38、工具将阀门关得过死。 (3)阀门的填料、大盖、法兰、丝口等连接和密封部位不得有泄漏，若发现问题应及时紧固或更换，更换时不可带压操作，特别是高温、易腐蚀介质,以防伤人。 (4)室外阀门，特别是明杆闸门阀，阀杆上应加保护套，以防风雪的侵蚀和尘土锈污；对用于水、蒸汽、重油管道上的阀门，冬天要做好防冻保暖工作，防止阀门冻凝、阀体冻裂。 (5)对减压阀、调节阀、疏水阀等自动阀门在启用时，应先将管道冲洗干净，未装旁路和冲洗管的疏水阀，应将疏水阀拆下，吹净管道再装上使用。 (6)对蒸汽阀，在开启前应先预热并排除凝结水，然后慢慢开启阀门以免汽、水冲击，当阀全开后，应将手轮再倒转半圈，使螺纹之间严密；对长期闭停

39、的水阀、汽阀应注意排除积水。 (7)应经常保持阀门的清洁，不能依靠阀门支持其他重物，更不能在阀门上站人；阀门的阀体与手轮应按工艺设备的管理要求，做好刷漆防腐。第四章 换热设备第一节 概 述一、换热设备在炼油生产中的应用 在炼油、化工生产中，绝大多数的工艺过程都有加热、冷却和冷凝的过程，这些过程总称为传热过程。传热过程的进行需要通过一定的设备来完成，这些使传热过程得以实现的设备称之为换热设备。二、换热设备的分类 换热设备按用途来分有换热器、冷凝器、再沸器、冷却器及加热器，按换热方式来分有混合式、蓄热式及间壁式三大类型，其中间壁式换热设备中又有多种形式，下面分别介绍。 (一)按用途分类 1换热器

40、两种温度不同的流体进行热量交换，使一种流体降温而另一种流体升温，以满足各自的需要，这种换热设备称为换热器。原油初馏装置中馏出油品与进入加热炉前的原油之间的换热所用设备就是换热器。 2冷凝器 两种温度不同的流体在进行热量交换过程中，有一种流体是从气态被冷凝成为液态，但其温度变化并不大，这种换热设备称为冷凝器。如塔顶油气经过冷凝器而变为液体油品，此时冷凝温度并不高，一般多用水作为吸收热量的流体，这部分热量没有被利用而是散放于环境中。 3重沸器 也叫再沸器，其工作过程与冷凝器相反即有一种流体被加热而蒸发成为气体。如重整、催化裂化等装置中塔底的轻质油品需要提高温度来产生油气以维持塔内正常的分馏条件，就需要用再沸器，一般常用水蒸气或热油作为热源。 4冷却器 凡是热量不回收利用，而单纯只是为了使一种流体被冷却的设备称为冷却器。根据其