（中石化上海工程有限公司，上海 200120）

化工裝置中考慮到生產(chǎn)和檢修的需要會(huì)設(shè)置各種平臺(tái)，如設(shè)備的支撐、操作和檢修，管道上閥門和儀表的操作、觀察、檢修，催化劑和填料的裝卸等等均需要設(shè)置平臺(tái)[1]。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，更為重要的是安全生產(chǎn)的保障措施之一。如果能在平臺(tái)（梯子）設(shè)計(jì)時(shí)周全考慮現(xiàn)場(chǎng)的因素（尤其是在救援、疏散、逃生或手持物品使用時(shí)），避免一些不必要的傷害，的確是一件于人于己都非常有益的事[2]。塔設(shè)備平臺(tái)、再沸器鋼結(jié)構(gòu)框架平臺(tái)及周邊框架平臺(tái)等通過統(tǒng)籌考慮，做到最大限度的連通，對(duì)于后期的裝置生產(chǎn)可以提供很大的便利。

1 概述

某裝置中，物料自塔設(shè)備中段對(duì)稱布置的出口分別進(jìn)入兩個(gè)再沸器底部，通過再沸器加熱自再沸器上部分別返回塔內(nèi)，這段流程管道要求完全對(duì)稱布置，并就近設(shè)置操作平臺(tái)用于管道上儀表及閥門的操作檢修。

2 聯(lián)合平臺(tái)布置

2.1 塔與再沸器周邊布置

塔設(shè)備布置于整個(gè)裝置中間位置，北側(cè)為裝置消防通道；南側(cè)為裝置主框架，塔中心與南側(cè)主框架距離6 m；與塔關(guān)聯(lián)的再沸器對(duì)稱的布置在塔的東西兩側(cè)，詳細(xì)布置見圖1。塔直徑6.4 m，塔高近60 m（其中裙座11 m），共有9 個(gè)人孔，眾多的儀表和工藝管口，分布于整個(gè)塔體。工藝物料預(yù)熱后從塔體上部入口進(jìn)入塔設(shè)備，經(jīng)過塔內(nèi)件填料層、塔板層逐層精制，通過塔體中間段的兩個(gè)再沸器和塔釜再沸器的加熱，氣體物料自塔頂排出，塔釜少量液相物料通過泵進(jìn)入下一個(gè)流程。塔設(shè)備的配管通?？梢苑譃椴僮鱾?cè)和檢修側(cè)，操作側(cè)原則上是為操作、維修設(shè)置的，包括梯子、平臺(tái)、人孔、儀表等；配管側(cè)主要用于敷設(shè)管道，作為塔連接框架、管廊或者其他設(shè)備的區(qū)域[3]。根據(jù)塔周圍設(shè)備和框架布置情況，可將塔的北側(cè)作為操作區(qū)，主要布置儀表、人孔、梯子等，南側(cè)作為配管區(qū)，便于裝置中的管道與塔連通。

圖1 塔與再沸器周邊布置Fig.1 Layout around tower and its reboilers

2.2 塔設(shè)備相應(yīng)高度平臺(tái)布置

進(jìn)入塔內(nèi)的物料從中間段的N7ab 管口進(jìn)入兩個(gè)再沸器底部，靠近塔的位置設(shè)置切斷閥。經(jīng)再沸器加熱工藝物料返回塔體N8ab 管口，這段管線工藝要求盡量短，并設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)溫度計(jì)。在N7ab 和N8ab 管口的這段高差密集地分布著各類管口，人孔A3，A4，工藝管口N9，N10，N19 以及各類儀表管口和公用工程管口。

人孔、儀表管口等作為需要直接操作的管口布置在塔的操作側(cè)，工藝管口則盡量布置在配管側(cè)。設(shè)備人孔中心線距平臺(tái)的距離宜為0.8～1.0 m，人孔平臺(tái)之間通過直爬梯連通，單段梯子的高度不宜大于10 m，高度大于10 m 的A3 至A4 間人孔平臺(tái)應(yīng)采用多段梯，梯段水平交錯(cuò)布置[4]。針對(duì)A4 人孔設(shè)置了PF.EL.+32.0 人孔操作平臺(tái)以及PF.EL.+29.5 中間休息平臺(tái)，29.5 m 層平臺(tái)同時(shí)考慮到其他管口的操作。針對(duì)A3 人孔設(shè)置了PF.EL.+21.2 平臺(tái)。塔徑6.4 m，DN80 的儀表管口可以按照10°的夾角依次布置。這中間有一個(gè)特殊的現(xiàn)場(chǎng)帶連通管的液位計(jì)管口K5b，這個(gè)管口與塔底下方的N5a（圖中未體現(xiàn)）管口連接，高差有8 m，會(huì)分成三段測(cè)液位。這樣的現(xiàn)場(chǎng)液位計(jì)一般會(huì)布置在平臺(tái)外側(cè)直爬梯附近，這樣既不貫穿設(shè)備平臺(tái)避免設(shè)備開孔影響布梁，同時(shí)又可通過直爬梯操作到儀表的根部閥。因此，將K5b與其他5 個(gè)儀表管口和公用工程管口通過直爬梯（PF.EL.+21.2～PF.EL.29.5）隔開，29.5 m 層平臺(tái)考慮管口和上下的直爬梯，角度跨度大約要80°，其中從下方上平臺(tái)的直爬梯布置在20°，連通管液位計(jì)布置在30°，去上層平臺(tái)的直爬梯暫定300°，平臺(tái)從290°到10°順時(shí)針布置。塔的扇形平臺(tái)寬度是根據(jù)塔內(nèi)件大小和操作維修及通行要求確定，塔內(nèi)件都要通過人孔進(jìn)出，一般人孔直徑為600 mm，因此平臺(tái)寬度一般在1 200～1 400 mm。平臺(tái)設(shè)計(jì)太寬不僅浪費(fèi)鋼材而且導(dǎo)致塔的風(fēng)載荷增加基礎(chǔ)增大[5]。得出如圖2布置方案。

圖2 塔設(shè)備中間段平面圖Fig.2 Plan of middle section of tower

N7a/b 管口是重要的工藝管口，分別位于90°和270°方向，物料通過管口進(jìn)入到再沸器中，設(shè)置切斷閥，管道的走向見圖3，閥門布置在管口，需要考慮操作和檢修。管口位于+27.94 的高度，設(shè)置27 m層平臺(tái)，由于這個(gè)層高并無其他管口或者需要操作的點(diǎn)，平臺(tái)考慮經(jīng)濟(jì)因素不連通布置，僅布置于塔設(shè)備東西兩側(cè)供管道閥門操作和檢修用。直爬梯（PF.EL.+21.2～PF.EL.29.5）位于20°，其東側(cè)布置有連通管液位計(jì)，即使延伸27 m 層平臺(tái)也無法通行到N7a管口，只能后續(xù)考慮依靠再沸器框架通行，與塔設(shè)備其他平臺(tái)并不相連。西側(cè)可以考慮延伸29.5 m 和27 m 層平臺(tái)，并增加連通的直爬梯。

2.3 再沸器框架平臺(tái)設(shè)置

根據(jù)塔設(shè)備直徑、N8a/b 管口標(biāo)高、再沸器直徑、換熱管長(zhǎng)度、再沸器形式以及再沸器下管板至塔設(shè)備TL 線的距離，結(jié)合工藝物料溫壓等參數(shù)進(jìn)行應(yīng)力核算，確定再沸器的安裝高度和安裝形式，計(jì)算過程不贅述，經(jīng)核算本例中再沸器安裝高度為EL.+28.60，加上彈簧支撐的高度（按照950 mm 算），在EL.+27.65 高度布置再沸器的支撐梁。再沸器與塔的連接盡量靠近，T2 與N8a/b 管口（EL.+31.16）的連接管道（DN900）有盡量短的工藝要求；自塔的N7a/b 管口（90°和270°）分別去往再沸器底部管口的管道，管徑達(dá)到了DN600，管道布置過程中考慮空間因素，需要留出閥門布置、彎頭連接、再沸器鋼結(jié)構(gòu)支撐空間。

本例中依照上述布置的要求，確定了再沸器中心與塔設(shè)備中心的間距為8 m、再沸器框架的最低高度EL.+27.65 以及框架尺寸5 m×5 m。再沸器框架在滿足對(duì)再沸器支撐要求前提下，也要考慮再沸器及其管口的操作要求。再沸器平臺(tái)設(shè)置主要考慮各管口及其連接管道的操作檢修要求，設(shè)備頂部的放空口如果可以就近布置到塔平臺(tái)即可以不用專門為其搭設(shè)平臺(tái)操作。再沸器最重要的功能性平臺(tái)為再沸器上下TL 線位置和物料的進(jìn)出管口，下方入口和下封頭設(shè)置了PF.EL.+23.0。上方物料出口標(biāo)高同塔設(shè)備N8ab 管口，管口下緣在大約30.5 m 的高度，考慮設(shè)置PF.EL.+30.0 平臺(tái)。另外，之前塔設(shè)備東側(cè)的27 m層平臺(tái)只能通過框架靠近塔側(cè)的外挑平臺(tái)與其連接。接近30 m 的小框架需要考慮多個(gè)休息平臺(tái)，平臺(tái)高度可以根據(jù)周圍管道布置要求調(diào)整，盡可能地做到所有操作檢修位置都有平臺(tái)。

圖3 塔和再沸器立面圖Fig.3 Elevation drawing of tower and its reboilers

塔設(shè)備平臺(tái)、再沸器平臺(tái)由于空間限制采用直爬梯連通，通常只有一個(gè)上下通道。

通過以上塔設(shè)備平臺(tái)和再沸器平臺(tái)設(shè)置情況的統(tǒng)籌考慮，在標(biāo)高EL.+27 m～EL.+30 m 之間有很大的連通優(yōu)化空間。塔設(shè)備在EL.+30.6 高度有多個(gè)儀表操作管口，設(shè)置了29.5 m 層平臺(tái)，即使不考慮500 mm 的高差，由于配管側(cè)有較多的大口徑工藝管道附塔通過并不能很奢侈地做成環(huán)設(shè)備的全平臺(tái)，進(jìn)而與主框架29 m 層連通。主框架與再沸器框架3.5 m的間距可以通過外挑平臺(tái)完成平臺(tái)的連通，塔平臺(tái)PF.+29.5 通過高差和角度的調(diào)整也可以與再沸器框架的29 m 層連接。這樣，29 m 就成了一個(gè)特殊的高度，塔平臺(tái)的29.5 m 降低到29 m，與儀表管口高差增加到1 m，操作要求亦能滿足，作為A3 人孔與A4 人孔平臺(tái)間的休息平臺(tái)也不受影響，連通管液位計(jì)的位置如果距離不夠可以考慮局部平臺(tái)做寬滿足平臺(tái)通行的要求。形成如圖3的立面結(jié)構(gòu)。如果再沸器框架原本考慮的30 m 平臺(tái)降到29 m，可以形成一個(gè)主框架和設(shè)備連通的大平臺(tái)，設(shè)備上的平臺(tái)也可以通過框架斜梯到達(dá)，極大地提高了便利程度。平臺(tái)降低以后，對(duì)連接管道上的儀表等操作影響不大。另外，本來只能靠再沸器框架到達(dá)的塔設(shè)備27 m 層平臺(tái)，通過各平臺(tái)的連通也能更方便到達(dá)，形成了如圖4連通對(duì)稱的29 m 層大平臺(tái)。

圖4 PF.EL.+29.0 連通平臺(tái)Fig.4 The union platform at the elevation of+29.0

3 結(jié)論

眾所周知，安全無小事，在安全越來越受重視的當(dāng)今，各行各業(yè)都在努力消除各自的安全隱患。化工裝置中平臺(tái)梯子的設(shè)置對(duì)于裝置的生產(chǎn)具有不可忽視的影響，更多的平臺(tái)連通，意味著更多的安全逃生通道。本文通過討論某裝置中塔設(shè)備及其連接的再沸器聯(lián)合平臺(tái)的設(shè)置，統(tǒng)籌周圍操作檢修環(huán)境，為后期的裝置生產(chǎn)提供了極大的便利，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)的人性化、實(shí)用性、方便性和安全性。