關(guān)于如何設(shè)計(jì)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(duì)石油化工管道設(shè)計(jì)研究具有十分重要的意義，一個(gè)好的管道設(shè)計(jì)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(jī)械的破壞防止、材料選用等多種因素來淺談對(duì)石油化工管道設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意的問題。

【關(guān)鍵詞】化工管道；設(shè)計(jì)；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(shí)也是保證各種流體安全輸送的重要保障。但是在實(shí)際工作中，由于受到多方面的因素影響，管道設(shè)計(jì)過程中常常會(huì)使管道的防護(hù)失效，給整個(gè)設(shè)備裝置帶來一定的不安全性。筆者針對(duì)上述一些因素，來淺談對(duì)石油化工管道設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意的問題。

一、設(shè)計(jì)要注意防止機(jī)械對(duì)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(zhǎng)期處于高溫的環(huán)境下很容易發(fā)生物理強(qiáng)度。這樣會(huì)導(dǎo)致管道在運(yùn)行到一定年限的時(shí)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(jì)過程中一定要考慮到石墨化的發(fā)生傾向。在設(shè)計(jì)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(shí)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(diǎn)溫度時(shí)，在恒應(yīng)力作用下發(fā)生應(yīng)變，隨著時(shí)間的變化，應(yīng)變?cè)黾?，?huì)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(shí)，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(shí)際操作過程中，當(dāng)操作溫度等于或低于零下20℃時(shí)，就必須要根據(jù)實(shí)際要求選用低溫材料。在設(shè)計(jì)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(shí)，應(yīng)考慮到管道金屬溫度值，并按相關(guān)規(guī)定設(shè)計(jì)最低溫度做沖擊試驗(yàn)。

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(duì)管道設(shè)計(jì)的溫度而言，要充分考慮管道工作的實(shí)際環(huán)境，很多時(shí)候設(shè)計(jì)所得的理論數(shù)值往往只能起到借鑒作用。管道等級(jí)分界處金屬墊片及螺栓的選用，應(yīng)注意會(huì)碰到不同等級(jí)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(duì)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(shí)際工作過程中是否能夠發(fā)揮的效果，保證運(yùn)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(jì)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(duì)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(duì)這些資料進(jìn)行整理并歸檔，以方便將來對(duì)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(duì)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(qǐng)購單中寫明技術(shù)要求，以方便設(shè)計(jì)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(jì)應(yīng)注意石油化工的安全要素

在管道設(shè)計(jì)過程中，對(duì)安全閥設(shè)置人口切斷閥和旁通閥，正常工作時(shí)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(jì)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(hào)：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(jì)過程中，把這些主要的標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)進(jìn)去，方便操作人員能夠簡(jiǎn)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(jì)中存在了一定的誤區(qū)，只是把“8”字盲板應(yīng)用在運(yùn)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(huì)對(duì)人的安全造成威脅，例如窒息等等。在管道設(shè)計(jì)過程中，對(duì)于一些需要運(yùn)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(jì)報(bào)警儀，一旦出現(xiàn)危險(xiǎn)將會(huì)第一時(shí)間發(fā)出警報(bào)，提醒工作人員進(jìn)行及時(shí)的維修。所以在設(shè)計(jì)過程中，一定要注意對(duì)裝置“8”字盲板設(shè)計(jì)規(guī)劃，這樣能減少在實(shí)際操作中的誤操，盡量不給設(shè)計(jì)帶來損失。

四、設(shè)計(jì)應(yīng)注意石油化工管道的布置

在石油化工管道設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意合理的安排管道的不僅，因?yàn)樵诤艽蟮某潭壬瞎艿赖牟贾脤?huì)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(shí)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(duì)安全閥的管道布置，在安全閥出口接往泄壓總管時(shí)，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(dòng)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(jì)余量一般為10%一20%，但隨著科技的發(fā)展和管道設(shè)計(jì)的不斷進(jìn)步，根據(jù)裝置運(yùn)行的不斷改造，可能會(huì)有更高的數(shù)值，但在熱應(yīng)力管道規(guī)劃時(shí)一般布置在兩邊，有利于fl形補(bǔ)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(yùn)輸?shù)钠琳?，能夠有效的減少運(yùn)輸過程中安全事故的發(fā)生頻率及對(duì)周圍環(huán)境的污染和威脅。合理的管道設(shè)計(jì)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(jì)的因素和環(huán)節(jié)也很多。

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