张敏

    (中石化上海工程有限公司，上海 200120)

    淤浆管道是指将含有颗粒物质的液体或气体从上一个工序输送到下一个工序的管道。与输送一般液体和气体的管道不同，由于管道内的物料淤浆具有颗粒物大、易沉积、黏度高等特殊性质，在生产运行中极易导致管道堵塞，影响生产效率，因此，对淤浆管道的合理设计，能够有效地提高装置生产效率和设备稳定性。本文以淤浆法高密度聚乙烯装置的淤浆管道设计为例，从工艺流程、设备布置、管道设计、材料选择、应力计算及支吊架设置等多方面对淤浆管道的设计进行阐述，旨在为聚烯烃装置中淤浆管道的合理设计提供参考。

    1 淤浆管道的相关工艺流程简介

    淤浆法高密度聚乙烯技术的生产流程主要包括：催化剂配制、聚合、分离干燥、脱气、造粒及掺混、溶剂回收、公用工程及辅助生产设施等七个生产工段。其中聚合反应是整个生产过程的关键环节，淤浆管道是聚合反应工段中的关键管道，它是整个装置生成最终产品的第一道反应产物。淤浆管道的工艺流程主要包含以下两个部分：

    (1)淤浆外循环过程：从聚合反应器抽出部分淤浆，由淤浆循环泵送至淤浆外循环冷却器冷却到一定温度后，返回聚合反应器。主要设备包含反应器、淤浆外循环冷却器、淤浆外循环泵。

    (2)溢流淤浆的处理：聚合反应器内物料经溢流管口出料进入稀释罐分离为液相和气相，稀释罐内的聚合物淤浆减压后进入闪蒸罐，闪蒸后的聚合物淤浆通过淤浆输送泵送至离心干燥工段。主要设备包含稀释罐、闪蒸罐、淤浆输送泵。

    淤浆管道的工艺流程示意图如图1 所示，图1中红色管线为淤浆外循环管道，绿色管线为溢流淤浆管道，图中红色加粗淤浆外循环泵入口管道为下文主要分析管道。

    图1 淤浆外循环及溢流反应流程示意图Fig.1 Process diagram of slurry external circuliation and ouerflow reaction process

    2 设备及管道布置

    与淤浆管道相关联的设备包括：聚合反应器、淤浆循环泵、淤浆外循环冷却器、稀释罐、闪蒸罐及淤浆输送泵。由于淤浆管道具有易堵塞、易沉积的特点，为保证设备及管道的稳定运行，结合聚烯烃装置在设备布置及管道设计方面的特殊性，设备布置时，成组的反应器应中心线应对齐成排布置在同一构架内[1] ......