石油化工裝置工藝管道的設(shè)計(jì)分析

張 海 韓立祥

江蘇首城工程設(shè)計(jì)有限公司南京分公司

石油化工裝置工藝管道的設(shè)計(jì)分析

張 海 韓立祥

江蘇首城工程設(shè)計(jì)有限公司南京分公司

石油化工裝置工藝管道的設(shè)計(jì)是整個(gè)石油工程最基礎(chǔ)的部分，也是整個(gè)石油化工裝置最重要的一環(huán)，工藝管道設(shè)計(jì)的是否合理直接影響到整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，因此進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)其的研究非常有必要。設(shè)計(jì)人員要充分考慮石油化工工程所需的生產(chǎn)、工藝條件等，然后根據(jù)自身的工藝知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，制定出最科學(xué)、合理、實(shí)用的工藝管道設(shè)計(jì)?；诖吮疚姆治隽耸突ぱb置工藝管道的設(shè)計(jì)。

石油化工；裝置工藝；管道設(shè)計(jì)

1、石油化工裝置工藝管道設(shè)計(jì)的重要性

石油化工裝置工藝管道的設(shè)計(jì)必須滿足實(shí)用性要求，比如考慮到石油的特性，管道的設(shè)計(jì)必須適應(yīng)石油的變化情況﹑管道內(nèi)部的壓力﹑內(nèi)流體性質(zhì)。因此，石油化工裝置工藝管道的設(shè)計(jì)必須經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的規(guī)劃與探討，要求相關(guān)人員深入石油日常運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地考察，以實(shí)際情況為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)，在設(shè)計(jì)石油化工裝置工藝管道時(shí)，要從整體出發(fā)，實(shí)事求是，既要有整體的規(guī)劃，又要細(xì)化日常工作。

2、石油化工裝置工藝管道設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀

石油化工裝置工藝管道的設(shè)計(jì)是整個(gè)系統(tǒng)最基本的基礎(chǔ)，所以工藝管道設(shè)計(jì)的合理性直接影響整個(gè)石油化工裝置。首先針對(duì)石油化工裝置工藝管道的工藝流程，許多企業(yè)為了使企業(yè)成本降低就省去了工藝流程設(shè)計(jì)這一步驟，參考其他企業(yè)的工藝流程比著葫蘆畫(huà)瓢，這樣就對(duì)整個(gè)工程埋下了很大的隱患。這樣使工藝管道的質(zhì)量得不到保證，廢棄物也不是及時(shí)通過(guò)管道排出，導(dǎo)致管道出現(xiàn)於結(jié)現(xiàn)象。所以對(duì)工藝管道進(jìn)行工藝流程設(shè)計(jì)是十分必要的。許多企業(yè)對(duì)工藝管道擺放密度大，這樣出現(xiàn)事故就會(huì)對(duì)企業(yè)造成意想不到的后果。在管道架設(shè)的過(guò)程中疏于管理，使用劣質(zhì)材料，這就導(dǎo)致架設(shè)的穩(wěn)定性得不到保證，致使安全事故產(chǎn)生。不少企業(yè)使用劣質(zhì)材料制造工藝管道，導(dǎo)致存在重大的安全隱患。

3、石油化工裝置工藝管道設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 設(shè)計(jì)完善的工藝流程

完善工藝流程的目的在于保證石油化工產(chǎn)品的質(zhì)量。在此基礎(chǔ)上，完善石油化工裝置工藝管道的設(shè)計(jì)流程具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。合理的工藝流程設(shè)計(jì)可以保證整體設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性，綜合整個(gè)石油化工裝置工藝管道設(shè)計(jì)流程進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃設(shè)計(jì)。同時(shí)，還需要優(yōu)化石油化工裝置工藝管道設(shè)計(jì)過(guò)程。優(yōu)秀的工藝流程設(shè)計(jì)不僅有利于石油化工裝置工藝管道的設(shè)計(jì)，還能從根本上保證石油的高品質(zhì)。

3.2 做好化工裝置的布置工作

3.2.1 塔和容器的管道設(shè)計(jì)。對(duì)于石油化工裝置中的容器﹑塔的管道設(shè)計(jì)，重點(diǎn)應(yīng)注意其相關(guān)的介質(zhì)形態(tài)及其工藝原理。例如，對(duì)其介質(zhì)形態(tài)的分析﹑氣液兩相流的布置時(shí)，把調(diào)節(jié)閥安置在能夠接受介質(zhì)的容器這一邊，這樣不僅能夠減少管道內(nèi)部的壓力，還能有效地減少化工裝置使用過(guò)程中管道的振動(dòng)。從工藝原理上看，在汽堤塔和分餾塔之間設(shè)置一組靠近汽堤塔的調(diào)節(jié)閥組，而回餾罐和分餾塔之間設(shè)置一個(gè)在回餾罐上部的調(diào)節(jié)閥，分餾塔內(nèi)部的塔頂壓力采用無(wú)袋形且線路短的熱旁路來(lái)控制，以便于液柱在調(diào)節(jié)閥之前達(dá)到管道設(shè)計(jì)規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)。

3.2.2 閥門(mén)的管道布置。在石油化工裝置的工藝管道設(shè)計(jì)時(shí)，閥門(mén)管道的設(shè)計(jì)可以將自動(dòng)感應(yīng)﹑智能控制技術(shù)運(yùn)用進(jìn)去，采用采樣點(diǎn)(采樣必須要有代表性，即在管道敷設(shè)條件最?lèi)毫萤p最復(fù)雜的線路段進(jìn)行管道使用材料﹑鋪陳方案的選擇，然后以此為代表，進(jìn)行小差別地鋪設(shè)其他線路)等方式，最后用蒸汽吹掃的方式進(jìn)行管道清理。這樣不僅能夠在單個(gè)的分支管出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象時(shí)及時(shí)關(guān)閉，還不影響蒸汽總管和其他分支管的正常運(yùn)行。

3.2.3 管道支架的設(shè)計(jì)。對(duì)于石油化工裝置管道的設(shè)計(jì)，要想達(dá)到工藝﹑美觀﹑成本低等要求，不僅可以順著管道的線路進(jìn)行敷設(shè)，適當(dāng)?shù)販p少?gòu)椈杉埽€可以極大程度地減少管道與支架之間的相對(duì)位移。例如，從成本上考慮，彈簧架較于一般的支架來(lái)說(shuō)，要貴很多且作業(yè)時(shí)出現(xiàn)失效的頻率更高，如果大量采用彈簧架甚至用彈簧架來(lái)替代一般支架，不僅初設(shè)時(shí)的成本會(huì)增加，在日常作業(yè)過(guò)程中的維護(hù)費(fèi)用也會(huì)相應(yīng)地增加。將彈簧架與一般支架合理地搭配，不僅可以使化工作業(yè)的管道運(yùn)行更具有性?xún)r(jià)比，而且還能夠極大限度地合理安排小管與彈簧架之間的相對(duì)位移，減少因小管鋼性大而造成的管道振動(dòng)的現(xiàn)象。

3.2.4 冷換設(shè)備管線設(shè)計(jì)。石油化工裝置工藝管道設(shè)計(jì)中，有一種與其他工藝裝置都不相同的管線，被稱(chēng)為冷換設(shè)備管線。其所包含的因素眾多，并且在設(shè)計(jì)工藝上極其的復(fù)雜。首先，冷換設(shè)備管線采用逆流的方式進(jìn)行設(shè)備中換熱，在設(shè)計(jì)冷換設(shè)備的冷水管道時(shí)，通常采用的是由上出，由下進(jìn)的方式，這樣，在裝置出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，冷換設(shè)備由于采用下部進(jìn)水，能夠保證在設(shè)備中有部分水被進(jìn)行保存，無(wú)法流出。其次，將緩冷設(shè)備中上下進(jìn)出水口閥門(mén)中的法蘭與管線保持一定的安全距離，通常稱(chēng)為“凈距離”，并且，這種凈距離之間的間隔大約為300毫米以上，且不超過(guò)350毫米。最后，為保障冷換設(shè)備設(shè)計(jì)的合理性，通常在管道箱體的前端位置設(shè)置換熱器，這樣能夠很好的確保熱力通過(guò)管道箱體的前端沿管道出去。

3.3 選擇優(yōu)質(zhì)材料

因?yàn)楣に嚬艿罆?huì)有壓力的變化，所以這就要求材料的抗壓能力比較好，而且所選用的材料應(yīng)對(duì)溫度變化的能力也相對(duì)較強(qiáng)，由此選用優(yōu)質(zhì)的材料鑄造管道。在進(jìn)行管道鑄造的時(shí)候也要注意，防止偷工減料的情況發(fā)生。

3.4 增加工藝管道的安全性設(shè)計(jì)

安全是工程施工最重要的一方面，也是在石油化工裝置工藝管道設(shè)計(jì)時(shí)考慮的首要問(wèn)題，因此，工藝管道的設(shè)計(jì)必須具有安全性。在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，盡量選擇安全性能較高的閥門(mén)﹑管道等材料。總之，對(duì)石油化工裝置工藝管道設(shè)計(jì)的時(shí)候一定要考慮石油管道的安全與合理，進(jìn)而確保石油化工企業(yè)安全﹑穩(wěn)定地生產(chǎn)。

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[2]宋淵.石油化工裝置管道設(shè)計(jì)安全問(wèn)題探析[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2012，12：44.

[3]紀(jì)貴利.石油化工裝置管道設(shè)計(jì)安全分析[J].化工管理，2014，27：131.