化工工藝管道設(shè)計的配管注意事項研究

程飛(海灣工程有限公司，河北 石家莊 050081）

化工工藝管道設(shè)計的配管注意事項研究

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石油化工工藝裝置主要以石油為原材料，通過一系列的化學(xué)反應(yīng)后，生成化工產(chǎn)品。而蒸汽管道是石油化工生成中不可或缺的裝置設(shè)備，管道配置的質(zhì)量與效率影響到石油化工的安全生成，對提升化工產(chǎn)品的質(zhì)量具有重要作用。因此在進行化工工藝管道設(shè)計的過程中，必須做好配管設(shè)計的工作，加強對管道配管的質(zhì)量控制，才能實現(xiàn)生成質(zhì)量與工作效率的提升。本文主要研究了化工工藝管道設(shè)計的配管注意事項，以供參考完善。

化工工藝；管道設(shè)計；配管；注意事項

在石油化工裝置中，依據(jù)蒸汽操作壓力的不同，蒸汽可劃分為4種類型：超高壓蒸汽、高壓蒸汽、中壓蒸汽以及低壓蒸汽；操作溫度在200～538℃內(nèi)，管徑約為DN15～DN600mm。這些蒸汽作為主要的公用工程物料，不僅能用于稀釋蒸汽和汽提蒸汽，還用于蒸汽輪機、再沸器、蒸汽分配站、蒸汽滅火以及公用工程站等?？梢娺\用何種手段與方法來設(shè)計化工工藝管道的配置，實現(xiàn)蒸汽管道的安全性與經(jīng)濟性，具有重要意義。

化工管道設(shè)計配管，應(yīng)不僅局限于蒸汽于凝液。蒸汽及凝液不僅在化工行業(yè)有，熱電。工礦等行業(yè)都有。不能突出化工行業(yè)的特殊性。建議說明化工行業(yè)劇毒，高、低溫，高壓、易燃易爆管道的配管注意事項。另外化工管道的配管要求，以及相應(yīng)的一些禁忌可以重點說明。比如說對于不同管道等級連接注意哪些。特殊設(shè)備管道配管注意哪些事項。塔類設(shè)備及附屬冷凝器，再沸器連接的注意事項。裝置區(qū)管廊，埋地管道等?？梢詮亩喾矫骊U述說明

1 化工工藝概述

化工是指以石油、天然氣為主要原材料，經(jīng)物理、化學(xué)反應(yīng)后，生成石油產(chǎn)品、化工產(chǎn)品以及工業(yè)產(chǎn)品。而蒸汽管道是整個石油化工生產(chǎn)過程中的主要組成部分，確保蒸汽管道的合理設(shè)計，能夠為石油化工安全、穩(wěn)定生產(chǎn)提供保障。因此為保證化工工藝中各個管道布局合理，必須通過模型法對管道設(shè)計進行模擬設(shè)計，以合理配置管道，這樣才能確保石油化產(chǎn)品安全穩(wěn)定生產(chǎn)[1]。

2 化工工藝管道設(shè)計的配管注意事項

2.1 蒸汽支管的設(shè)計

設(shè)計蒸汽支管時，應(yīng)沿著主管頂部連接，若需要在支管上安裝切斷閥時，必須在主管的水平管段上安裝。但是要注意的是，在安裝的過程中，為了方便工作人員日后操作，禁止從蒸汽透平、再沸器以及“π”形補償器中連接蒸汽支管，應(yīng)從靠近“π”形補償器兩側(cè)的直管上連接支管，并控制支管的承受壓力，以免主管熱膨脹引起支管連接位置偏移。

2.2 排液設(shè)施的設(shè)計

在暖管階段，由于蒸汽管道會產(chǎn)生大量的凝液，因此設(shè)計人員須在管廊蒸汽管道“π”形補償器的上升段安裝排液設(shè)施，然后在蒸汽主管的末端設(shè)置分液包，若分液包安裝在內(nèi)部，需間隔80～160m安裝1個；相反，如果安裝在外部，需間隔200～300m安裝1個分液包，并在裝置側(cè)的邊緣安裝蒸汽分水器，直到排出蒸汽放空管中。但是為了確保人員安全操作，還需在蒸汽放空管下端的彎頭部位安裝型號為Φ6mm的排液孔，與DN15的管子連接，引入到排水溝、漏斗位置，若放空管中安裝消聲器，需要在消聲器底部連接DN15的排液管和放空管，并使用承重支架支撐[2]。

2.3 管廊管道的設(shè)計

化工管道運輸?shù)奈镔|(zhì)屬于劇毒產(chǎn)品，加上管道本身的特殊性，易燃、易爆，如果管廊管道設(shè)計不當(dāng)，極易導(dǎo)致管道泄漏，甚至是爆炸，引發(fā)安全事故。因此在管廊管道的設(shè)計過程中，依據(jù)蒸汽管道設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)要求來設(shè)計，將需要安裝的管道集中在一起，順著裝置或者是廠房外布設(shè)，并在空中架設(shè)支架來支撐，形成一個完整的管道走廊（稱為管廊）。然后在管廊的第一、二層架設(shè)工藝物料管，第三層架設(shè)公用工程管道，第四層安裝儀表、電纜以及槽板等設(shè)備設(shè)施，以便日后管理。例如某工業(yè)園區(qū)的30萬噸聚丙烯與50萬噸乙二醇裝置中的動力站管廊設(shè)計，為了滿足管廊上的蒸汽管道布設(shè)要求，應(yīng)依據(jù)該裝置高溫高壓的特點，在靠近管廊的一側(cè)安裝13Mpa、4Mpa、1.6Mpa以及0.4Mpa蒸汽管道，方便集中安裝“π”形補償器。但是為了吸收管內(nèi)的熱膨脹，工作人員需要控制安裝的間距：13Mpa的管道，每間隔50m安裝1個補償器；4Mpa的管道，每間隔75m安裝1個補償器；1.6Mpa與0.4Mpa的管道，需間隔100m安裝1個補償器。緊接著在第二層安裝液態(tài)烴管道，并用公用工程管道作隔層，但需要控制雙方之間的間距，確保在50cm內(nèi)?？紤]到蒸汽管道的橫向熱位移，還應(yīng)在第四層安裝電氣設(shè)備、儀表、電纜，并使用線槽連接，以保證管道操作的安全性能。但需要特殊注意的是，在安裝管道的過程中，還需注重再沸器與冷凝器等設(shè)備設(shè)施的安裝事項，具體體現(xiàn)為：（1）再沸器的安裝。嚴格按照《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》、《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定，在塔底安裝再沸器，嚴格控制再沸器換熱管的管長與管徑，保證管長不超過3.7m、管徑小于32mm，操作壓力設(shè)定為0.03MPa，以減少再沸器液體的過冷長度。為了有效解決低壓頭、高熱流的情況下液體流動的不穩(wěn)定性，還需將閥門與孔板安裝于供液管路上，并設(shè)定液體的流速，盡可能控制在5m/s內(nèi)。（2）冷凝器的安裝。應(yīng)在通風(fēng)良好的區(qū)域安裝，盡可能避開灰塵、酸堿性砌體、水蒸氣較多與高溫排氣的場地。為了確保冷凝器的制冷效果，需測量出液管的高度，保證高出進液管1800mm，并在每個出液管道的200mm位置上安裝存液彎，以維持相互之間的壓力均衡。

2.4 凝液管的設(shè)計

對于凝液管的設(shè)計，如果需要在凝液罐上安裝“π”形補償器，為了避免出現(xiàn)水錘的情況，可在水平方向與成立管傾斜段安裝“π”形補償器。并且在連接蒸汽凝管時，還應(yīng)按照不同壓力的蒸汽流水閥流出的凝液，連接相應(yīng)的凝液回收管。此外，對于直徑為50mm的支管，需沿著介質(zhì)流向的45°斜接到凝液回收總管頂部；而對于直徑小于50mm的支管，可按照90°直角直接接入到頂部。但需要特殊注意的是，在凝液回收系統(tǒng)中安裝蒸汽流水閥時，需要通過法蘭連接的方式來安裝，并在流水閥后部安裝止回閥，以滿足石油化工藝生產(chǎn)的需求[3]。

3 結(jié)語

綜上所述，石油化工裝置中蒸汽管道的設(shè)計十分復(fù)雜，涉及內(nèi)容廣泛，對設(shè)計要求極高。因此在實際石油化工工藝管道設(shè)計的過程中，為了提高設(shè)計質(zhì)量，確保管道穩(wěn)定運行，必須從科學(xué)多方面出發(fā)，認真做好有關(guān)的設(shè)計工作，并對凝液管、支管、排液設(shè)施以及管廊管道等設(shè)計環(huán)節(jié)的質(zhì)量加以控制，這樣才能順利完成設(shè)計工作，為工作有序開展奠定扎實基礎(chǔ)。

[1]郭邑.化工工藝裝置蒸汽管道配管設(shè)計分析[J].工業(yè)c, 2016(6):97-97.

[2]孫雪.淺談石油化工工藝裝置蒸汽管道配管設(shè)計[J].工程技術(shù):全文版,2016(6):161-161.

[3]李長青,尹杰,于廣山，等.石油化工工藝裝置蒸汽管道配管設(shè)計要點[J].化工管理,2016(36):143-143.

[4]王云龍.談石油化工工藝中蒸汽管道配管的設(shè)計[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2013(16):54-54.