化工工藝裝置蒸汽管道配管設(shè)計探討

周飛 朱玉金

摘要：為滿足實際工程的需要，進(jìn)一步加強(qiáng)蒸汽管道配置設(shè)計內(nèi)容和質(zhì)量。文章主要就化工管線的配管設(shè)計誤區(qū)為出發(fā)點，從彎頭細(xì)節(jié)設(shè)計、異徑管設(shè)計、分支設(shè)計、閥門設(shè)計、連接設(shè)計等多方面進(jìn)行整理和分析，并提出可行性的科學(xué)的規(guī)避措施。緊接著針對配管設(shè)計的蒸汽管道布置、排液設(shè)施的設(shè)計、蒸汽支管的設(shè)計以及蒸汽凝液管的設(shè)計作出了詳細(xì)的闡述，總結(jié)了在整個化工工藝裝置上各個分部配管設(shè)計的特點和要求，希望通過研究的成果為管道設(shè)計基礎(chǔ)提供科學(xué)的技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：化工工藝裝置；蒸汽管；配管設(shè)計

在進(jìn)行石油化工項目的時候，蒸汽管道配管占有重要地位。為進(jìn)一步提高化工生產(chǎn)車間的綜合運行速度和質(zhì)量，需要在前期對工藝管道配管進(jìn)行科學(xué)的研究和設(shè)計，針對化工管道設(shè)計過程中存在的具有危險系數(shù)或者安全隱患的誤區(qū)，及時的做出有系統(tǒng)性的規(guī)避操作手段，從而降低工藝管道配管設(shè)計的出錯率。蒸汽管道系統(tǒng)在自身內(nèi)部結(jié)構(gòu)上要具有一定的規(guī)劃性，協(xié)調(diào)好各部分設(shè)計方案，根據(jù)實際管道蒸汽輸送情況進(jìn)行優(yōu)化改革。管道配管的工藝設(shè)計要與輸送的管徑以及管道壓力、輸送距離相互匹配。讓配管設(shè)計質(zhì)量在有關(guān)工程監(jiān)督部門的檢測下得到有效保障，加強(qiáng)各個各項作業(yè)監(jiān)管力度，確保作業(yè)質(zhì)量，使得整個系統(tǒng)體系在工藝裝置和蒸汽管道配管設(shè)計相統(tǒng)一的情況下，安全穩(wěn)定且有序的進(jìn)行。

1.常見化工管道配管設(shè)計誤區(qū)和改正措施

1.1工藝化工管道設(shè)計存在不足

在實際的化工工程項目實施過程中，在管道配管設(shè)計上存在一定的不足，進(jìn)一步影響了整個化工生產(chǎn)體系的作業(yè)安全系數(shù)?；诖?，下面將從幾個方面對工藝管道配管設(shè)計工藝的不足進(jìn)行歸納整理和分析。

1.1.1彎頭設(shè)計的不足

對于配管設(shè)計來說，彎頭的存在尤為重要。首先，彎頭在實際的管道布置上起著連接配管的作用，大多分布在橫管、塑管相互連接的交叉點，采取使用彎頭的方式來改進(jìn)圖紙設(shè)計，可以將工程有效的推進(jìn)。但是從尺寸精細(xì)化設(shè)計方面來看，添加彎頭裝置，極易導(dǎo)致管道在運行的時候作用于彎頭上的阻力會變大，導(dǎo)致出現(xiàn)焊縫、泄漏等安全隱患。

1.1.2分支設(shè)計的不足

在化工管道輸送介質(zhì)的時候，遇到分叉處應(yīng)當(dāng)配置合適的配管以達(dá)到順利運輸?shù)哪康?。?dāng)管道輸送的氣體介質(zhì)，在水平方向上遇到分叉，應(yīng)當(dāng)注意將分支設(shè)計朝上，避免出現(xiàn)氣體凝液造成管道堵塞的現(xiàn)象產(chǎn)生。

1.1.3控制閥門設(shè)計的不足

閥門設(shè)計是管道配管設(shè)計最為關(guān)鍵的節(jié)點，不同類型的閥門存在不同的功能效果，也同樣作用于不同的管道位置。常見的閥門類型有：蝶閥、普通閥、止水閥等等，在設(shè)計的過程中根據(jù)實際需求進(jìn)行閥門類型的合理選取，避免出現(xiàn)相對的安全事故。

1.2有效的改正措施

1.2.1規(guī)劃化工管道路線

在化工工程項目的前期，應(yīng)當(dāng)將整體管道進(jìn)行系統(tǒng)全面的規(guī)劃，將管線的鋪設(shè)走向進(jìn)行合理化的處理，同時應(yīng)當(dāng)避免彎頭的大量使用，降低管道介質(zhì)在運行的過程中出現(xiàn)大量的阻力。減少管道焊接的次數(shù)和管道的長度，在保證質(zhì)量的情況下，將管道的長度控制到適中，從而確保管道的安全性。

1.2.2提高分支設(shè)計的綜合性

化工工藝的管道在分支上處理應(yīng)當(dāng)從設(shè)計的科學(xué)性、合理性以及耐用性上進(jìn)行合理的應(yīng)用。對管道進(jìn)行輸送的介質(zhì)特點進(jìn)行分析，從而進(jìn)行系統(tǒng)詳細(xì)的分流管控，降低在輸送過程中存在的安全隱患。

2.常見配管設(shè)計類型

2.1蒸汽管道的配管布置

常見的化工蒸汽管道在運行過程中，管道內(nèi)的蒸汽溫度以及空間壓力的變化指標(biāo)會與大氣環(huán)境壓力產(chǎn)生一定的壓強(qiáng)，從而使得管內(nèi)產(chǎn)生大量的熱量，一點在蒸汽氣流輸送的過程中遭受到阻礙，會對整個管道、支架甚至是相關(guān)機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的損害。在傳統(tǒng)蒸汽管道設(shè)計中，會采用管道自然補(bǔ)償或者波紋管補(bǔ)償?shù)姆绞?，將由管道熱脹冷縮產(chǎn)生的熱量進(jìn)行部分吸收?，F(xiàn)如今，由于情況的復(fù)雜性，應(yīng)當(dāng)根據(jù)其管道在運行階段的工作特點，進(jìn)行管道優(yōu)化設(shè)計，來保障蒸汽管道運行的安全性。以1000kt/a乙烯為為例，如圖1所示：

2.2排液設(shè)備的設(shè)計

結(jié)合物理特性和蒸汽管道運行的特征，氣體在暖管內(nèi)由于液化會產(chǎn)生大量的水滴凝珠，所以，在化工蒸汽管道的最低點進(jìn)行相應(yīng)的排液設(shè)施安置或設(shè)計。同樣的，要根據(jù)蒸汽壓力值的變化來合理的布置管道低點排液基礎(chǔ)設(shè)施。超高壓蒸汽輸送管道在正常運行的情況下是不會產(chǎn)生水滴凝液的，即可通過管道最低點的排液設(shè)施進(jìn)行排放。常見的經(jīng)常疏水設(shè)施是由分液包、放凈閥門、根部閥門、疏水閥門以及止水閥等五個部分組成。如圖2所示：

2.3蒸汽凝管的設(shè)計

蒸汽管道的平面設(shè)計位置一般是以化工工藝裝置蒸汽凝管的設(shè)計位置相互重疊的。在蒸汽凝管上安裝具有一定形狀的補(bǔ)償器是為了防止發(fā)生水波沖擊，因為流速的變化而造成在輸送過程中產(chǎn)生安全隱患。

結(jié)束語

綜上所述，在化工工藝裝置的設(shè)計中，管道配管的設(shè)計尤為重要，特別是對蒸汽管道凝管的設(shè)計需要加以重視。配管設(shè)計的理念應(yīng)當(dāng)建立在經(jīng)濟(jì)、耐用、科學(xué)、美觀的基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合運用，才能確保配管的正常安全使用，從而提高化工生產(chǎn)工作效率。

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（作者單位：江蘇中圣管道工程技術(shù)有限公司）