關(guān)于如何設(shè)計石油化工管道問題的討論

【摘 要】在石油化工裝置的組成中，管道不僅占據(jù)了大量的比重，并且在其中起到了不可取代的作用，因此，對石油化工管道設(shè)計研究具有十分重要的意義，一個好的管道設(shè)計需要多方面的考慮。本文主要從管道的布置、支吊架的選擇、機械的破壞防止、材料選用等多種因素來淺談對石油化工管道設(shè)計過程中應(yīng)注意的問題。

【關(guān)鍵詞】化工管道；設(shè)計；溫度

引言：

管道是石油化工裝置中不可缺少的組成部分，它連接著各種設(shè)備和相關(guān)的系設(shè)施，同時也是保證各種流體安全輸送的重要保障。但是在實際工作中，由于受到多方面的因素影響，管道設(shè)計過程中常常會使管道的防護(hù)失效，給整個設(shè)備裝置帶來一定的不安全性。筆者針對上述一些因素，來淺談對石油化工管道設(shè)計過程中應(yīng)注意的問題。

一、設(shè)計要注意防止機械對石油化工管道破壞

（一）溫度過高。由于碳鋼自身的物理特性導(dǎo)致如果管道長期處于高溫的環(huán)境下很容易發(fā)生物理強度。這樣會導(dǎo)致管道在運行到一定年限的時候發(fā)生斷裂并給裝置帶來一定的嚴(yán)重?fù)p失，所以在設(shè)計過程中一定要考慮到石墨化的發(fā)生傾向。在設(shè)計管道過程中要考慮到金屬材料在高溫下組織和性能惡化時是常見的一些破壞。蠕變失效，當(dāng)金屬材料在（0.3一0.5）Tm熔點溫度時，在恒應(yīng)力作用下發(fā)生應(yīng)變，隨著時間的變化，應(yīng)變增加，會導(dǎo)致變形，以穩(wěn)蠕變發(fā)展到快速蠕變以至斷裂。

（二）溫度過低。當(dāng)石油管道的工作環(huán)境溫度過低時，由于低溫導(dǎo)致管道所能承受的壓力和沖擊力限度極大的降低，很容易就出現(xiàn)破損的現(xiàn)象。所以，在實際操作過程中，當(dāng)操作溫度等于或低于零下20℃時，就必須要根據(jù)實際要求選用低溫材料。在設(shè)計過程中應(yīng)注意當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度的影響，或如液化氣體急劇氣化時，應(yīng)考慮到管道金屬溫度值，并按相關(guān)規(guī)定設(shè)計最低溫度做沖擊試驗。

二、注意石油化工管道材料的選購

（一）石油化工管道材料的甄別。對管道設(shè)計的溫度而言，要充分考慮管道工作的實際環(huán)境，很多時候設(shè)計所得的理論數(shù)值往往只能起到借鑒作用。管道等級分界處金屬墊片及螺栓的選用，應(yīng)注意會碰到不同等級管道在法蘭邊接處分界，根據(jù)具體的情況采用相應(yīng)的材料。當(dāng)管道材料特別是金屬材料的選擇對管道來說起到非常重要的作用，材料選用是否恰當(dāng)，將在一定程度上決定裝置管道在實際工作過程中是否能夠發(fā)揮的效果，保證運輸?shù)陌踩约敖窈蟮木S修等等，因此選用材料非常重要。

（二）石油化工管道材料的采購。管道材料采購也是管道設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，材料采購的數(shù)量、技術(shù)要求、進(jìn)度、需要提供的技術(shù)文件等對工程建設(shè)起著重大作用。在采購過程中，要求廠家提供必要的較全面的文件，相關(guān)人員應(yīng)對這些資料進(jìn)行整理并歸檔，以方便將來對材料的復(fù)查帶來方便。比如：生產(chǎn)許可證、產(chǎn)品合格證、質(zhì)量證明文件、供貨清單、產(chǎn)品監(jiān)檢證書等資料。在材料的采購過程中，應(yīng)按照專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2%一20%的附加量來采購，對于不同的材料應(yīng)根據(jù)使用的不同，而比例不同。在采購過程中應(yīng)要求廠家在請購單中寫明技術(shù)要求，以方便設(shè)計相關(guān)人員熟悉材料規(guī)格書，更要了解管道材料所使用的工況，這樣才能保證材料的質(zhì)量保證。

三、設(shè)計應(yīng)注意石油化工的安全要素

在管道設(shè)計過程中，對安全閥設(shè)置人口切斷閥和旁通閥，正常工作時人口切斷閥應(yīng)在開啟狀態(tài)下鎖住，旁通閥應(yīng)在關(guān)閉狀態(tài)下鎖住。

在設(shè)計過程中，應(yīng)注意圖紙中應(yīng)按以下規(guī)定來加標(biāo)注符號：L.0.或C.S.0一開啟狀態(tài)下鎖?。ㄎ唇?jīng)批準(zhǔn)不得關(guān)閉）L.C.或C.S.C.=關(guān)閉狀態(tài)下鎖住當(dāng)在設(shè)計過程中，把這些主要的標(biāo)識設(shè)計進(jìn)去，方便操作人員能夠簡單易學(xué)，更方便操作人員在操作過程中應(yīng)注意的這些問題，減少一些不必要的事故發(fā)生。進(jìn)出裝置的管道均應(yīng)在界區(qū)邊界處設(shè)置切斷閥，并在裝置側(cè)設(shè)“8”字盲板?，F(xiàn)在在很多管道設(shè)計中存在了一定的誤區(qū)，只是把“8”字盲板應(yīng)用在運輸有毒或可燃?xì)怏w的管道中，導(dǎo)致一些進(jìn)出裝置的管道缺乏相應(yīng)的保護(hù)，但是如果缺乏，'8”字盲板，一旦工作人員的操作發(fā)生失誤或者違規(guī)的現(xiàn)象，同樣會對人的安全造成威脅，例如窒息等等。在管道設(shè)計過程中，對于一些需要運輸容易出現(xiàn)安全隱患或者危害到環(huán)境的氣體的管道更要引起我們足夠的重視，在事故高發(fā)的位置需要設(shè)計報警儀，一旦出現(xiàn)危險將會第一時間發(fā)出警報，提醒工作人員進(jìn)行及時的維修。所以在設(shè)計過程中，一定要注意對裝置“8”字盲板設(shè)計規(guī)劃，這樣能減少在實際操作中的誤操，盡量不給設(shè)計帶來損失。

四、設(shè)計應(yīng)注意石油化工管道的布置

在石油化工管道設(shè)計過程中應(yīng)注意合理的安排管道的不僅，因為在很大的程度上管道的布置將會影響到管道裝置的施工和管道今后的正常工作，因此在安排管道的布置時一定要充分考慮到各方面因素的影響。在管道布置過程中對安全閥的管道布置，在安全閥出口接往泄壓總管時，要注意從管道上部順著流向以45。角來進(jìn)人總管，以免總管內(nèi)的介質(zhì)倒人支管，導(dǎo)致一些不必要的麻煩，并可以減少安全閥的背壓。若安全閥出口低于泄壓總管，應(yīng)在低處易于接近的地方設(shè)手動放液閥，并定期排放至密閉系統(tǒng)以免袋形管積液。在管道布置過程中應(yīng)注意管廊附加余量，管廊上的設(shè)計余量一般為10%一20%，但隨著科技的發(fā)展和管道設(shè)計的不斷進(jìn)步，根據(jù)裝置運行的不斷改造，可能會有更高的數(shù)值，但在熱應(yīng)力管道規(guī)劃時一般布置在兩邊，有利于fl形補償器的設(shè)置。

結(jié)束語：

管道不僅起到了連接的作用，更是保護(hù)液體或氣體安全運輸?shù)钠琳希軌蛴行У臏p少運輸過程中安全事故的發(fā)生頻率及對周圍環(huán)境的污染和威脅。合理的管道設(shè)計不僅能最大化的發(fā)揮管道的功能，還能極大程度上的節(jié)約制作成本，并為未來的管道維修和維護(hù)提供便利，但由于管道種類繁多，使用工況各不相同，影響設(shè)計的因素和環(huán)節(jié)也很多。

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