石油運輸管道設(shè)計分析

王天鴻

摘 要：如今石油作為不可或缺的能源，在日常生活中的使用隨處可見，使用石油來生產(chǎn)加工化工用品時，必須要通過管道的輸送，為了保障石油安全送達，石油運輸管道的設(shè)計十分重要。在管道設(shè)計時出于對安全性的考慮，需要采取防護措施和遺漏定位技術(shù)等，石油運輸管道的設(shè)計方案完善，才能盡量避免不必要的失誤，針對石油管道運輸可能出現(xiàn)的問題，文章對石油運輸管道的設(shè)計展開了簡要分析。

關(guān)鍵詞：石油；運輸管道；設(shè)施設(shè)計

1 石油運輸管道設(shè)計的安全考慮分析

1.1 管道設(shè)計的安全性

石油運輸管道在石油化工設(shè)備中不可替代，不僅具有連接的作用，而且減少運輸過程中安全事故的發(fā)生，例如石油泄露等安全問題。石油管道還必須具備保護運輸?shù)臍怏w或者液體能安全的運送到目的地的功能，良好的石油運輸管道設(shè)計還能節(jié)約運輸成本，同時也為維護和保養(yǎng)提供便利。

1.1.1 在石油運輸管道的進出裝置設(shè)計上，必須要設(shè)計切斷閥。切斷閥位于界區(qū)的邊界處，在切斷閥的側(cè)面需要設(shè)置“8”字形盲板，“8”字形盲板通常運用于有毒氣體或可燃性氣體的運輸管道中，為了保障石油運輸?shù)陌踩裕凸艿肋\輸中也應(yīng)該設(shè)置“8”字形盲板。為了避免實際操作中工作人員的失誤引發(fā)一些安全事故，“8”字形盲板的設(shè)計是進出管道的保護裝置，在安裝設(shè)置時一定要落實，以免帶來不必要的損失。

1.1.2 石油運輸管道的安全閥設(shè)置，要配備入口切斷閥和旁通閥。在日常工作中，入口切斷閥和旁通閥應(yīng)該出于鎖定的狀態(tài)，a前者在開啟情況下鎖定，后者在關(guān)閉情況下鎖定。通常用L.O或者C.S.O的符號表示開啟后鎖定狀態(tài)，L.C或者C.S.C的符號表示關(guān)閉后鎖定狀態(tài)，切斷閥和旁通閥在沒有指示的情況下均不得擅自關(guān)閉或開啟，這些指示符號在設(shè)計時要注意，工作人員在操作中也需要清楚符號代表的含義，以免造成失誤。

1.2 管道環(huán)境的考慮

管道設(shè)計不僅要考慮自身的設(shè)備，對于管道安裝的環(huán)境也需要進行分析。首先要結(jié)合石油運輸管道設(shè)計路線，從管道鋪設(shè)環(huán)境為考查點，分析該地的地質(zhì)地貌以及水文情況，適不適合石油管道的鋪設(shè)，若是地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)區(qū)，還需要考慮多個因素，以免意外情況的發(fā)生造成安全隱患。其次，在地質(zhì)條件不穩(wěn)定的區(qū)域，鋪設(shè)石油運輸管道需要安裝預(yù)警設(shè)備，若發(fā)生災(zāi)害立即停止對石油的輸送，啟動保護系統(tǒng)，若災(zāi)害已經(jīng)發(fā)生，對石油運輸管道造成了損害，須立即派施工人員進行搶修維護，以免造成更大的損失。

2 石油運輸管道設(shè)計的布置合理性分析

2.1 管廊附加余量的控制

石油運輸管道的設(shè)計中，必須要考慮到管道安排的合理性設(shè)計，這將直接影響到管道的施工建設(shè)以及日后對石油的正常輸送。在設(shè)計管廊時，要注意余量一般為10%-20%之間，但為了以后能及時對管廊余量的擴大，在最初安排管道時將熱應(yīng)力管道設(shè)計在兩邊，在技術(shù)發(fā)展到一定階段，對于余量值可以提高后，能對設(shè)備進行升級，不需要耗費更大的成本去換置，而且也有利于設(shè)置補償器。

2.2 管道安全閥的設(shè)置

安全閥對于石油運輸管道十分重要，在設(shè)計時就要引起重視。對于泄壓總管和安全閥的連接，流向角度要精確，通常設(shè)計為安全閥出口以45度傾斜，從管道上部流入總管道，角度的傾斜是為了防止總管道的石油倒流進入分支管道，造成操作的失誤。設(shè)置管道的傾斜角度，使安全閥出口高于泄壓總管，還能減少對安全閥的背壓。為了防止袋形管積液，需要定期排放至密閉系統(tǒng)。

3 石油運輸管道材料和采購的選擇分析

3.1 選擇管道材料的注意事項

石油運輸管道由于其特殊的性質(zhì)，要嚴格監(jiān)管管道的質(zhì)量，通常在選擇管道原材料時，采用金屬材料為主要原料。在實際操作中，管道要發(fā)揮各種功能，首先要選擇合適的管道材料，這樣才能保障石油的正常輸送，減小安全事故的發(fā)生幾率。在選材時，金屬墊片和螺栓的使用量較大，在管道中多用于管道等級分界，根據(jù)不同的等級管道，選擇相應(yīng)適合的管道材料，若選擇不恰當，對于維護和修理、保養(yǎng)等都會帶來不便。除了上述材料問題的考慮，對于管道的保溫措施，需要分析管道鋪設(shè)的具體環(huán)境，相比于已有的管道設(shè)計經(jīng)驗，更多的是“因材施教”，實際的地理狀況和氣候、水文情況，都要注意，全面的分析利弊，才能選擇適合的管道材料。

3.2 采購管道材料的注意事項

對于管道材料的選擇設(shè)定后，就要針對選擇的材料進行采購，采購時面臨最重要的問題就是材料的質(zhì)量，材料質(zhì)量直接決定了整個管道設(shè)置的使用和日常操作，質(zhì)量不過關(guān)，在實際工作中會帶來不少問題。除了質(zhì)量，采購的數(shù)量也是要根據(jù)設(shè)計來決定，采購數(shù)量過多是一種浪費，增加了工程的成本，通常是按照2%-20%的附加量進行采購，具體根據(jù)材料的不同進行調(diào)整，若采購數(shù)量不足又需要進行二次采購，所以采購數(shù)量要精確控制。在管道的建設(shè)中，施工技術(shù)以及施工進度都是要注意的問題，材料在購買時需要了解是否適合某項技術(shù)進行的運用，這需要和材料廠家進行交涉和溝通，施工的技術(shù)人員也要熟悉管道材料的構(gòu)成以及使用說明，以免操作失誤影響工程進度以及整體的管道質(zhì)量。采購管道材料一定有采購清單，這些數(shù)據(jù)都需要進行保存，除此之外，材料的生產(chǎn)許可證、合格證等資料也需要建立相應(yīng)的檔案，以方便以后的查詢。

4 石油運輸管道設(shè)計的防護措施及保養(yǎng)

4.1 溫度對運輸管道的影響

石油運輸管道的工作環(huán)境對輸送有著重要影響，溫度是一個難以把握的問題。若溫度過低，通常低于零下20度時，會造成管道的各項指標下降，和正常溫度情況下相比，壓力和沖擊力數(shù)值都降低，這是可能引起管道的破裂。為了避免石油管道破裂造成的泄露以及對土壤、水體的污染，對于低溫的環(huán)境，需要采用抗低溫的管道材料來應(yīng)對管道鋪設(shè)環(huán)境中的溫度變化。采用金屬材料時考慮金屬的溫度變化，并針對最低溫度進行相關(guān)試驗，以應(yīng)對液化氣體突發(fā)性汽化的現(xiàn)象。若管道鋪設(shè)環(huán)境的溫度較高，金屬管道穩(wěn)定性遭到了破壞，到達一定的熔點溫度，在恒應(yīng)力作用下發(fā)生應(yīng)變，隨著時間的變化，金屬也會變形，蠕變失效，穩(wěn)蠕變發(fā)生到快速蠕變，最終導(dǎo)致管道破裂。由于高溫的環(huán)境對于碳的穩(wěn)定性有影響，石墨化的傾向?qū)е鹿艿涝谑褂媚晗奚峡s短。

4.2 管道防腐蝕技術(shù)的運用

針對頻頻發(fā)生的管道腐蝕穿孔導(dǎo)致石油泄漏的事件，造成了環(huán)境污染和巨大損失，石油運輸管道的防腐蝕技術(shù)需要提高。土壤腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕，鋼管和土壤接觸后，由于電極電位差異形成腐蝕電池。當土壤性質(zhì)有差異時會形成腐蝕電池，不同的土壤造成腐蝕電池兩極距離較遠，這是宏腐蝕電池的構(gòu)成原理。為了提高管道的防腐蝕性能，充分考慮環(huán)境對管道的影響，以及管道材料自身的抗腐蝕性，在選材時也要及時注意。

4.3 運輸管道清理的保養(yǎng)

石油運輸管道的長期使用，會在管道內(nèi)部形成沉積物，這些沉積物呈黑褐色，與管道粘結(jié)較為牢固，大部分是臘、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)混合物。會導(dǎo)致石油運輸能力下降，造成輸送障礙，因此要注重管道的清理。較多使用的方法有三種，分別是化學(xué)添加劑防臘和清臘，在管道內(nèi)刷上涂層減少臘的凝結(jié)，再就是采用清管器清臘，這些措施都能有效的減少管道臘的沉積。

5 結(jié)束語

石油運輸管道的設(shè)計是保障管道施工和日后實際運行的關(guān)鍵，在設(shè)計中首要考慮的是安全問題，同時對于管道材料的選擇和采購，管道的防腐蝕能力、抗溫度變化能力以及應(yīng)對自然災(zāi)害的能力都要進行全面地權(quán)衡，將石油運輸管道的設(shè)計進一步的完善，才能為實際的操作打下堅實的基礎(chǔ)，對于管道的清理和保養(yǎng)也提供了便利。

參考文獻

[1]牛立道.論石油管道施工規(guī)劃問題及解決措施[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2012（13）.

[2]張州.淺談石油管道施工所存在的問題與解決措施[J].城市建設(shè)理論研究，2011（29）.