塔设备是石油化工生产过程中气液传质、液液传质等的关键设备。在塔设备中可以进行吸收、精馏、萃取、解吸、气体的增湿与冷却等单元操作，使气体和液体或两液体两相之间进行充分接触，以完成相互传热的目的，又可以使接触之后的两者相互分离，互不夹带。今天，流程君总结了一些塔设备工艺设计的注意要点以及安全设计策略，只有在日常工作中不断积累和总结，才能更好地了解塔设备，减少生产过程中的失误，使损失降至最低。

在石油化工生产装置里边，塔设备的成本占整个设备费用的25%左右，在化工生产装置和炼油中的费用占到34%左右。塔设备的性能主要影响着整个装置设备所生产产品的质量、产量、消耗定额、生产能力以及三废处理等各个方面。

根据塔设备的种类不同，其作用也是大不相同，设备和管道布置的要求也不尽相同。像如填料塔、反应塔管线较少，它只是侧重于催化剂、切换、更换填料等比较特殊一点的检修要求、生产操作上;板式塔则满足填料塔、反应塔的要求之外，还要对塔管口进行特殊布置，这是由于板式塔塔内部构件比填料塔、反应塔较复杂一些。

塔设备的管道布置主要流程是，首先根据设备布置和工艺流程实行配管研究，然后根据设备图与配管研究准确确定管口方位，同时也要进行对塔设备梯子、平台的设置，其次是确定设备管口方位以及详细设计管道的，最后根据管线的应力条件与管架标准来完成支架设置。

1、塔的平面布置

1.1平面布置

一般塔与其进料加热器、重沸器、冷凝冷却器、回流罐、塔底抽出泵等构成一组, 应考虑塔与他们之间的关系并尽可能靠近布置。布置时应考虑下列情况：

要考虑塔的安装位置和安装方法;

要考虑装配塔内件(塔盘等)进出的空间;

布置两个或多个塔时中心线应布置在一条直线上并与管桥平行。

两塔之间净距不宜小于2.5米，以便敷设管道和设置平台。

对于长径比大的塔, 自身支撑难度比较大或不可能的，可以考虑在构架内或者沿构架布置，由构架来进行支撑没有构架的地方, 应取塔中支撑。

一些直径较小的塔往往有锥形裙座, 此时应考虑直径较小塔的自身支撑空间。

1.2塔的安装高度

在确定塔安装高度时, 应考虑以下几方面因素

裙座尽可能低, 这对投资是有利的;

塔底管道与泵相连接的，塔的裙座高度应满足其塔底泵的汽蚀余量的要求;

带有非明火加热的重沸器的塔,塔的安装高度应满足塔最低液位到重沸器之间最低净液柱的高度要求;

对于成组布置采用联合平台的塔, 为了联合塔平台各层高度取齐或者高差不至于过大, 一般会抬高某个塔的裙座;

塔的安装高度还应满足底部管道进出管桥侧梁的要求，其基础面一般宜高出地面0.2米。

2、敷塔管道设计

2.1塔体开口布置

在塔体上开口时, 结合塔的内部结构和整个设备的总体布置, 要在满足工艺要求的同时也要便于操作和检修, 同时也应充分考虑与塔嘴子连接的管道和塔的外观。通常可将塔四周大致划分为管道敷设所需的“管道侧”和操作和检修所需的“操作侧”, 但有时很难将上述两侧严格分清。塔体开口方位一般布置如下：

塔顶安全阀口、气相馏出线、放空口等一般布置在塔顶封头上;

塔的回流口：开口方位一般与塔板溢流方式及回流管内部结构等有关;

进料开口：气液混相进料开口一般布置在塔板上方并设分配器，当流速较高时应切线进人, 并设螺旋导板，气相进料开口一般布置在塔板上方，与降液管平行,当气体流速较高时，应设分配器;

侧线产品抽出口：应布置在降液管下方的弓形范围内，一般宜设抽出斗;

重沸器油气返回口：应设在与塔受液槽平行的塔中心线上;

塔的人孔要避开液管或受液槽区域，一般应设在塔板上方的鼓泡区考虑到美观性、操作性、进出塔内的安全、方便性, 塔的人孔中心距平台面高度一般为1米，最适宜高度为米，且一般应尽量布置在操作区的同一角度上, 并且不要离塔顶吊柱太远，以便吊装塔内件。

为了方便观测、操作及检修等,液位控制计、液位计、液位开关等装置常位于梯子附近、塔平台内或局部平台端部, 且不得把液位计接口布置在进料口对面60°角范围内，除非进料口有内档板保护。如果没有特别说明，一般温度计测量液相温度，压力表测量气相压力, 且开口一般≤0.1米测量的为液相，≥0.1米测量的为气相。

2.2敷塔管道的排列

管道敷设应满足工艺PID的要求, 每一根管道都应沿塔敷设，要求整齐美观，布置合理，并应考虑可操作性和安全性，每一条管道都应尽可能短，并且充分考虑热应力的影响，沿管道

侧的塔外壁呈同心圆，从塔顶顺序敷设到塔底，并且应首先考虑塔顶管道和大口径管道，然后考虑塔底管道和小口径管道的布置。

2.3敷塔管道支架

沿塔敷设的管道应设置承重支架和导向支架，管道的最大导向支架间距应符合SH3012~2011第13.1.15条的规定，承重支架应设置在靠近设备管口处，以减少管口受力。

3、平台梯子设置

塔的平台主要用于开关阀门、采样、测量仪表、装卸塔内件、进人人孔检修等。针对上述用途, 在以下地方应考虑设置平台需要热紧螺栓的地方, 装卸安全阀、检验弹簧、检测管线壁厚等的位置，有人孔和手孔的地方，双塔、三塔或者多塔联合的，应考虑做联合塔平台，以方便操作和同行。

等底层平台距地面高度不应小于3米，相邻两层塔平台的层高不能超过7米;相邻两层平台间净距不小于2.1米;一般平台宽度为1米，有人孔的平台1.5米，各种通道净宽度不小于0.6米。梯子通常应设在检修侧，直梯高度距地面或平台超过2米应加护笼。长度等于或者大于8米的平台应在两个方向设梯子。

4、塔设备安全设计

4.1加强塔设备密封系统

对不断散发有毒气体、可燃的酸雾、粉尘等生产系统,塔设备应当设计成密闭的，还要加强除尘、除雾的设施。低沸点有毒液体、可燃液体通过与空气中的水、氧气发生氧化导致变质时要采用惰性气体进行密封，并且要在保证惰性气体系统安全条件下。工作人员应当对具有腐蚀性的介质，采取恰当的防止腐蚀的措施。

4.2仪表和自动控制实行安全设计

塔设备的仪表和自动控制有：分析仪表、现场危险区域的仪表、控制器、有害气体浓度监测仪表、仪表线缆等都应设置警报装置，以便工作人员在最短的时间内做出反应，采取措施来保护公共财产。

4.3加强装置的布置与设计

建构筑物、通道布置和设备都属于装置布置范围，时刻要确保塔设备在加工生产过程的顺利进行，规范符合安全的间距，操作要便于维修和消防作业，方便人员的疏散。设备与建筑物间的防火间距要完全符合GB50160的规定;设备布置应当符合工艺对设备布置的要求，如设备间位差、泵灌注头;避免引燃源，即危险的释放源与明火加热设备邻近布置。

写在最后

一个完美的设计要遵循规范、标准和流程，也要讲究美观。在实际工程中，塔设备装置是极为复杂的，只有在日常生活中不断积累和总结才能更好地了解塔设备，才能在设计的时候减少失误，在安装使用的时候更加合理和安全，最大化的减少损失。