论能源化工设备安装设计和土建设计
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摘要：能源化工设备安装设计与土建设计有着密切联系，土建为安装所考虑的构造设计的合理性和可能性为能源化工设备安装设计能否付诸于实践的提供了依据。能源化工设备安装设计的技木经济的合理性需要借助于土建，反之一些建筑的结构能否做到设计经济上的合理也需要能源化工设备安装予以配合。
关键词：能源化工 设备安装 土建
能源化工设备安装设计与土建设计有着密切联系，土建为安装所考虑的构造设计的合理性和可能性为能源化工设备安装设计能否付诸于实践的提供了依据。能源化工设备安装设计的技木经济的合理性需要借助于土建，反之一些建筑的结构能否做到设计经济上的合理也需要能源化工设备安装予以配合。
一、能源化工设备
化工容器结构
（1）基本部件
图1－1化工容器的总体结构
1―法兰； 2―支座； 3―封头拼接焊缝； 4―封头； 5―环焊缝；
6―补强圈； 7―人孔； 8―纵焊缝； 9―筒体； 10―压力表； 11―安全阀； 12―液面计
①法兰
法兰在这里起到连接作用和密封作用。它通过螺栓起到连接作用，通过拧紧螺栓使垫片压紧来保证密封。法兰也分很多种类，管法兰用于管道连接合密封；容器法兰用于容器端盖和筒体连接后密封。筒体端部是指在高压容器中，用于端盖与筒体连接，并且和筒体焊在一起的容器法兰。容器法兰按其结构分为整体式、活套式和任意式三种。
②封头
封头可以分为球形、碟形、球冠形、椭圆形、锥壳和平盖等几种，其中以椭圆形封头应用最多。封头与筒体的连接方式有用法兰连接的可拆连接与焊接这种不可拆连接两种。
③筒体
筒体是化工容器最主要的受压元件之一，是化工设备中用以储存物料或完成传质、传热或化学反应所需要的工作空间。工程中最常用的筒体结构是圆柱形筒体（即圆筒）和球形筒体。
④密封装置
密封装置的可靠性很大程度上决定了化工容器能否正常安全地运行。封头和筒体间的可拆式连接，容器接管与外管道间可拆连接等都是化工容器上需要的密封装置。
⑤开孔与接管
为了满足工艺要求和检修及监测的需要，化工容器中常在筒体或封头上开设各种大小的孔或安装接管，如人孔、手孔、视镜孔、物料进出口接管，或者安装压力表、液面计、安全阀、测温仪表等接管开孔。
⑥支座
支座支承并固定化工容器，随安装位置不同，化工容器支座分立式容器支座和卧式容器支座两类。立式容器支座又有腿式支座、支承式支座、耳式支座和裙式支座四种。卧式容器支座有支承式、鞍式和圈式支座三种，其中以鞍式支座应用最多。球形容器多采用柱式或裙式支座，大型容器多采用裙式支座。
（2）压力容器
工业生产中具有特定的工艺功能并承受一定压力的设备，称压力容器。贮运容器、反应容器、换热容器和分离容器均属压力容器。满足以下条件:最高工作压力≥9.8×104Pa(1Kgf/cm2)；容积≥25L，且工作压力与容积之积≥200L.Kgf/cm2(1960×104L.Pa)；介质为气体、液化气体或最高工作温度高于标准沸点的液体。
2、化工塔设备的结构
（1）、塔设备的基本部件
填料塔和板式塔结构见图1－2。从图中可看出，塔结构包括的一些基本部件，如塔体、支座及塔体附件等。
图1－2填料塔结构图
1―支座； 2―液体出口； 3―填料支承； 4―卸料孔； 5―塔体；
6―填料； 7―液体再分布器； 8―喷淋装置
①塔体
塔体是塔设备的主要部件，大多数塔体是等直径、等壁厚的圆筒体，顶盖大多以椭圆形封头。铸铁、碳素钢、低合金钢、不锈耐酸钢等材质是塔体常用的材质。
②塔体支座
为了使塔体具有足够的强度和刚度，来承受塔体操作重量、风力、地震等引起的载荷塔设备常采用裙式支座。塔体支座的材质常采用碳素钢，也有采用铸铁的。
③塔体附件
塔体附件包括接管、吊耳、吊柱、人孔和手孔、平台和爬梯等几个部分。
（2）填料塔
图1－3板式塔总体结构图
1―裙座； 2―裙座人孔； 3―塔底液体出口； 4―裙座气孔；
5―塔体；6―人孔； 7―蒸汽入口； 8―塔板； 9―回流入口；
10―吊柱； 11―塔顶蒸汽出口； 12―进料口
填料塔是化学工业中最常用的气液传质设备之一，在塔内设置填料使气液两相能够达到良好传质所需的接触面积。填料塔具有结构简单，便于用耐腐蚀材料制造，适应性较好的特点。填料塔广泛的应用在蒸馏、吸收和解吸操作，而在大型装置中，填料塔的使用范围正在逐步扩大。近代石油工业中，填料塔的地位变得日益重要。近来，由于塔内采用接触面积较大的矩鞍型或聚丙烯鲍尔环填料，经实践证明已克服大型填料塔的不足，并且显示了出效率高，处理量大，压力降小等优点。
二、化工设备的安装
化工设备的安装要考虑设备的特点和占地面积等。设备布置的安装要按生产流程顺序和同类设备适当集中布置。设备的安装也要考虑是否在厂房、框架或利用管廊的上部和下部空间布置，操作通道、维修通道、消防通道、疏散通道的设置。装置大气排放和操作辅助设施、围堰、铺砌的设置等。
化工设备的安装设计要按照应对装置布置的原则，遵守的标准规范，装置布置的一般要求来设置。比如操作维修场地、通道、净空、净距和安全间距等要求和确定标高等要求。这里的标高包括室外铺砌区、非铺砌区，室内地面，设备基础面等。
三、化工土建设计
土建的设计对化工设备的安装具有很大的影响，对特殊地基所采取的处理措施，主要建筑物的结构选型、以及生产特点对建筑物的要求，如防火、防水、防腐、防爆、抗爆、防振等因素在能源化工设备的安装设计中有着举足轻重的作用。在化工设备安装施工前，基础施工单位应提交质量合格证明书、测量记录及其他施工技术资料;基础上应明显的画出标高基准线、纵横中心线,相应的建筑物上要标有坐标轴线;设计要求做沉降观测的设备基础应有沉降观测水准点。
化工土建基础混凝土强度应达到设计要求,周围土方应回填、夯实、整平,地脚螺栓的螺纹部分要达到无损坏和不生锈的标准。土建基础表面在设备安装前应进行修整，需灌浆抹面时要铲好麻面，基础表面不得有油垢或疏松层。放置垫铁处(至周边50 毫米)应铲平,铲平部位水平度允许偏差为2 毫米/米，预留地脚螺栓孔内的杂物应清除干净。
四、总结
能源化工设备的安装和土建设计两者的关系密不可分，根据不同的土建设计设置安装设备能更好的利用土建结构、质量、功能等来完成设备的安装工作。为了做好安全工作，土建设计的防震、防爆、防腐设计也起着至关重要的作用。能源化工设备的安装设计和土建设计两者相辅相成，在施工中应注意两者之间的关系，合理利用两者的关系进行配合，才能更好的完成工作，达到资源利用与经济效益的最大化。