石油化工管道設(shè)計問題

黃春燕

摘 要：在石油化工行業(yè)中，尤其是石油化工相關(guān)方面的設(shè)計中，有很多需要我們在設(shè)計過程中重點關(guān)注以及注意的問題，因此我們在設(shè)計石油化工相關(guān)部件以及設(shè)備的過程中要格外注意。在設(shè)計過程中，石油化工管道的相關(guān)設(shè)計絕對是一項非常重要并且需要正確的設(shè)計。在石油化工行業(yè)的設(shè)計過程中，管道方面的設(shè)計是一項非常綜合的設(shè)計，在管道設(shè)計的過程中需要我們的設(shè)計人員全面掌握石油化工行業(yè)的生產(chǎn)流程、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)的相關(guān)設(shè)備，以及管道施工的相關(guān)情況、管道檢修方面的問題等，只有全面掌握上述的問題，我們在管道設(shè)計的過程中才能夠更加科學、更加準確地進行管道設(shè)計，保障設(shè)計質(zhì)量以及設(shè)計的安全性。本文主要針對石油化工管道設(shè)計的相關(guān)問題進行詳細論述以及分析，通過對管道設(shè)計過程中的各種問題進行論述來找出相應的問題關(guān)鍵，并且給出相應的改正措施，希望通過本文的闡述以及分析能夠有效地提升我國石油化工管道的設(shè)計質(zhì)量，同時也為我國石油化工行業(yè)進一步的安全發(fā)展貢獻一份力量。

關(guān)鍵詞：石油化工 管道設(shè)計 管道布置 支吊架選擇

中圖分類號：TE65 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）09（c）-0059-02

在我國的石油化工行業(yè)中，管道是一種特種形式的物料輸送設(shè)備。在石油化工生產(chǎn)過程中具有非常重要的作用。在石油化工行業(yè)，我們能夠根據(jù)管道的使用方式以及使用工況來對管道進行詳細分類和區(qū)分，因此在石油化工行業(yè)中，管道的形式多種多樣。因此我們在管道設(shè)計的過程中要根據(jù)管道的使用用途以及使用環(huán)境進行針對性的設(shè)計和分析。通常情況下管道設(shè)計的過程中我們要針對四個問題進行認真分析和設(shè)計：首先是管道設(shè)計過程中的管道布置；其次是管道設(shè)計中的應力分析，再次是管道設(shè)計過程中的支吊架的選擇，最后是管道設(shè)計過程中的材料的正確選擇。除此之外，我們在設(shè)計的過程中還要根據(jù)現(xiàn)場的施工情況、施工能力，同時還要對材料進行跟蹤，只有這樣我們才能夠在管道設(shè)計的過程中更有針對性地進行管道設(shè)計，達到管道的使用要求，發(fā)揮出管道的最佳作用。下面針對設(shè)計過程中的相關(guān)設(shè)計問題進行詳細闡述以及分析。

1 在石油化工行業(yè)管道設(shè)計中的管道布置設(shè)計

在石油化工行業(yè)中，管道系統(tǒng)的設(shè)計要求非常嚴格，首先管道的設(shè)計要滿足現(xiàn)場的施工需求，要便于管道的檢修，要便于生產(chǎn)的操作，同時還要保障管道的設(shè)計以及施工質(zhì)量，最重要的是要對管道的工藝設(shè)計以及工藝布置以及化工生產(chǎn)過程中的相關(guān)要求給予明確的回應。在管道系統(tǒng)設(shè)計的過程中由于要防止凝液從總管內(nèi)部流向支管中，我們在設(shè)計泄壓總管以及安全閥的過程中要重視兩者的連接位置和方式，我們通常會按照管道內(nèi)凝液的流向在45°角的上方將安全閥插入到總管內(nèi)部，這樣的設(shè)計優(yōu)點在于安全閥的壓力大于或者接近于7MPa的時候，45°角能夠有效地降低安全閥的背部壓力；當管道運行的過程中，安全閥的出口位置壓力小于泄壓總管的壓力的時候，我們就要在管道設(shè)計的過程中進行手動放液閥的設(shè)計，通常情況下，手動放液閥的設(shè)計位置在容易接觸到的位置；同時在管道設(shè)計的過程中為了有效地避免管段積液的出現(xiàn)，我們要定期將管道內(nèi)部的積液排放到密閉系統(tǒng)之中。石化行業(yè)的管道有時候的運行環(huán)境為寒冷天氣，因此我們在設(shè)計的過程中也要進行適當?shù)目剂?，在管道設(shè)計的過程中我們要采取相應的裝置避免管道在運行的過程中出現(xiàn)凍結(jié)的現(xiàn)象，通常情況下我們采用防凍裝置或者是加熱裝置來進行管道的防凍。

2 在石油化工行業(yè)管道設(shè)計中的支吊架選擇設(shè)計

2.1 在支吊架選擇設(shè)計的過程中要重視承重支架的設(shè)計

關(guān)于承重支架的設(shè)計我們按照標準可以得出，沿著管道敷設(shè)的方向，通常只設(shè)計一個相應的承重支架，需要注意的是設(shè)計的這個承重支架并不是一般意義上的剛性支架，同時支架的塔頂焊縫同支架的頂部需要有至少150mm的間距。只設(shè)計一個承重支架并不是絕對的，在設(shè)計的過程中如果對承重支架的承重能力有一定的異議，我們可以再增加一個承重支架，起到保險的作用，但是新增的承重支架要設(shè)計成彈簧吊架的形式。根據(jù)設(shè)計規(guī)范要求規(guī)定，管道的水平彎頭位置不允許設(shè)計具有剛性特性的承重支承。

2.2 在支吊架選擇設(shè)計的過程中不要過多地選擇吊架，同時還要對彈簧架的數(shù)量進行控制

在管道設(shè)計的過程中，我們要盡量減少彈簧吊架的設(shè)計，主要的原因在于彈簧吊架在安裝過程中較為繁瑣，對于安裝進度是一種滯后，同時彈簧吊架的成本較高，最主要的還是安全方面的考量，彈簧吊架在使用一段時間之后，彈簧由于其自身的問題會出現(xiàn)失效的問題，這樣就會嚴重威脅到石油化工行業(yè)的管道運行安全。我們在管道設(shè)計的過程中還要注意的一點就是不能夠在一條管道上設(shè)計過多的吊架，如果設(shè)計了一定數(shù)量的吊架我們要進行偏移角的設(shè)定，通常情況下，吊架的偏移角不應該小于4°，否則會嚴重影響到管道的運行穩(wěn)定以及運行安全。

3 在石油化工行業(yè)管道設(shè)計中的材料選擇

3.1 在管道材料選擇的過程中要對法蘭之間連接處的螺栓以及墊片等進行重點關(guān)注

在管道設(shè)計的過程中，法蘭通常的作用在于能夠有效地區(qū)分不同等級的管道，通常情況下，不同等級的管道在連接處會采用法蘭的形式連接，因此我們在管道設(shè)計的過程中要重視連接件的材料選擇。在墊片的材料選擇過程中，我們要選擇的墊片硬度不高于法蘭的硬度，同時我們要根據(jù)法蘭的特性選擇合適的螺栓，如果螺栓選擇的不正確或者不合適，就會影響法蘭連接處的密封效果，同時也會對法蘭造成一定的傷害。

3.2 在管道材料選擇的過程中要法蘭的配對進行相應的重視

國內(nèi)材料機械性能與國外的設(shè)備材料很不一致，溫度-壓力值亦存在差異，國外引進的設(shè)備往往與法蘭不配對應，特別是工況在溫度-壓力曲線附近時更容易發(fā)生。另外，法蘭連接的管道，至少一端應為活套法蘭，以便于施工時螺栓孔有效對正。

3.3 在管道材料選擇的過程中要注意管道在使用過程中的隔熱溫度

能否實現(xiàn)真正意義上的管道隔熱，主要是由技術(shù)工藝、環(huán)境溫度、生產(chǎn)對介質(zhì)的要求以及操作溫度差別決定的。管道的設(shè)計溫度基本上要在操作溫度允許的范圍內(nèi)，增加或降低一定的溫度。

4 在石油化工行業(yè)管道設(shè)計中的材料采購

4.1 在管道設(shè)計的過程中要盡量對采購附加量進行相應的減少

現(xiàn)如今，施工技術(shù)與制造技術(shù)已經(jīng)大大提高了，施工損壞量與材料次品量也較早前大大減少，因此，沒必要按照以前的附加量標準采購，要減少采購附加量。

4.2 在管道設(shè)計的過程中要對相關(guān)的材料重要文件要求材料廠家提供

向廠家訂購材料時，必要的、較全面的文件往往會忽略，致使缺乏對現(xiàn)場材料的全面認識，也給將來對材料的復查核查以及文件的存檔帶來了困難，對管道系統(tǒng)材料而言，一般情況下，應該要求廠家提供各種相關(guān)文件。其次在管道設(shè)計的過程中要在技術(shù)要求上表明材料現(xiàn)場進行驗收。

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