石油化工裝置工藝管道設計的合理性研究

雷林(陜西延長石油(集團)有限責任公司延安煉油廠，陜西 延安 727406)

0 引言

我國石化裝置的運行需要一個穩(wěn)定的石油化工裝置工藝管道進行輔助，但是石油化工管道的鋪設需要結(jié)合施工現(xiàn)場的自然環(huán)境進行一定的調(diào)整，這樣就使得整個流程的設計安排存在一定的復雜性。對此，本文提出要從石油管道鋪設的客觀條件出發(fā)，回歸設計目的，從而順利完成合理科學的石油化工裝置工藝管道設計。

1 石油化工裝置工藝管道設計存在的問題

科學制定石油化工裝置工藝管道的設計方案，能夠保證施工進展流程科學，降低因為流程進行混亂、返工出現(xiàn)的物料損失、人力支出等，從而減少成本支出?？茖W設計圖紙，能夠在工程進行之前預先做好當?shù)氐膶嵕罢{(diào)查，分析可能會影響施工安全的問題，保證施工人員的生命健康安全?；ぱb置中工藝管道需要連接不同的裝置，這些復雜的安排會給予管道建成之后的日常維護工作帶來嚴重的影響。因此在設計化工管道時，需要重視條理，考慮到便于維修的問題。

而現(xiàn)實情況卻存在著化工管道排列混亂，這樣給維修人員的工作增加了風險性和操作不便，不利于管道的使用。這樣欠缺考慮的設計方式甚至還會給管道的使用造成安全隱患。在管道設計問題上，首先要明確選材，選擇性質(zhì)較為可靠對人體傷害性較小的產(chǎn)品，減少產(chǎn)品會帶來間接的人體健康侵害的可能。選材要盡量選擇運費較少性價比較高的材料，注重整個工藝流程設計的使用合理，將整個設計流程簡單化處理，保證安裝環(huán)節(jié)的平穩(wěn)有序推進。結(jié)合我國的真實技術使用情況，緊貼主流技術流行現(xiàn)狀及時引進先進的施工手段，提升整個化工管道設計的合理穩(wěn)定性[1-2]。

2 石化管道設計的關鍵內(nèi)容

2.1 明確流程

在進行設計之前，設計師需要先行同其他部門進行溝通，確定化工管道的施工流程順序。除此之外，石油化工企業(yè)要及時轉(zhuǎn)變設計理念，重視這項工作的進展。切忌不能對其的存在性進行質(zhì)疑，認可其先見性、預見性的優(yōu)勢。同時，要認可工藝設計能為施工科學性帶來的加強作用。設計人員要使用綠色環(huán)保的設計理念，促進技術實施的合理有效性，保證先進技術的使用并不會對施工當?shù)氐纳鷳B(tài)自然狀況造成破壞。對施工產(chǎn)生的廢棄物，設計人員要根據(jù)成本和國家政策等相關條件進行環(huán)保回收處理，實現(xiàn)建設企業(yè)良好正面形象的目的。

2.2 優(yōu)化石油化工廠的布局結(jié)構(gòu)

為了實現(xiàn)石油化工裝置工藝管道設計符合邏輯，條理清晰，能夠為日后的維修檢查帶來便利的條件，這就要求對石油化工廠的布局結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化。這一過程是為了保證石油化工廠內(nèi)部建筑結(jié)構(gòu)能夠為管線的條理性鋪設提供規(guī)則的室內(nèi)環(huán)境。在此基礎之上，還要保證各個管線之間的距離符合安全操作的標準，能夠有效減少發(fā)生事故的可能[3]。

2.3 消防建設

石油化工產(chǎn)品處于易燃易爆品，為了保證石油化工管道安全穩(wěn)定性，需要遵守相關的國家消防安全標準，確保整個管道的使用安全。減少因發(fā)生火災使得廠房爆炸燃燒、周圍人員傷亡的情況發(fā)生。

3 石油化工裝置工藝管道設計的合理性建議

3.1 管道和閥門設計

石油化工裝置工藝管道設計合理在管道和閥門設計的問題上，需要重視吹掃管線位置和采樣點位置的安排。在主管道位置做好采樣工作，能夠順利避開出現(xiàn)數(shù)據(jù)信息收集盲點的情況，根據(jù)分支管線的連通位置確認最終的采樣點位置，實現(xiàn)采樣點高度覆蓋。吹掃管線主要用于蒸汽吹掃，其存在的意義是防止管道和閥門密閉性出現(xiàn)問題。一旦出現(xiàn)泄漏問題，那么就會及時封閉該管道所在區(qū)域的管道設備，以此確定其他的管道能夠繼續(xù)運作。這樣的設計是為了防止運輸延誤造成的經(jīng)濟損失[4]，也是出于經(jīng)濟效率的考量。

3.2 設計塔管

在設計塔筒和集裝箱過程中，應當充分結(jié)合介質(zhì)和工藝原理的特殊性，做好相應的布置和設計作業(yè)。在進行布局設計時，應當加強對分餾器汽提塔以及回流罐的布置。一般來說，應當在汽提塔和分餾器間設置閥組，并且閥組應當在汽提塔附近。若熱旁路控制塔頂分餾塔的壓力，此時應盡量縮短熱旁路，同時，其還應當具有一定的保溫作用，避免產(chǎn)生液體。

3.3 設計泵

泵能夠平穩(wěn)工作是做好石油化工裝置工藝管道設計的合理性工作的重要內(nèi)容。在之前要明確吸料管的安裝和使用安全。杜絕液體進入泵內(nèi)，導致的渦流漂移情況的發(fā)生，平衡液體流量安排，改良水頭的安裝位置，減少氣體阻礙現(xiàn)象。做好這些防護措施能夠順利提升泵的使用效果，延長泵的使用期限，減少資金支出。這就需要設計石油化工裝置工藝管道期間在泵的輸入位置安裝值管，這樣的設計理念是出于減少泵受到的直接沖擊。但是具體的管道形狀安排，要根據(jù)泵的具體形式才能確定，不同的泵需要不同類型的管道還減緩沖擊。管道的側(cè)面吸收泵需要選擇的直管長度需要保持在管道直徑的三倍之間。之后還要注意，離心泵在液體進入之前會出現(xiàn)氣穴現(xiàn)象，此時應該使用雙吸嘴的方法，保證吸管和泵軸保持平行。一般這個情況下管徑應該選取直管長度的七分之一。

3.4 設計冷卻設備管道

若在管道上安裝了閥門或者調(diào)節(jié)器，應平行布置調(diào)節(jié)器與熱換器附近的管道。恒溫器是傳熱管道中的一項重要裝置，應將其設置在通道閥和管道附近位置處。將其設置在該位置處的主要原因是便于工作人員對其進行觀察，并且針對觀察情況，完成相應的操作。同時，需要設計人員特別注意的是，在設計法蘭與氣缸時，距離一定要足夠大，避免對管道的運行造成不良影響，引起安全事故[5]。

3.5 冷換設備

換熱器、冷凝器、冷卻器的總稱為冷換設備。冷換設備存在的意義是壓力和溫度較高的情況，冷換設備使用冷熱介質(zhì)完成導管內(nèi)部的冷熱交換工作。為了保證化工工作的環(huán)境的壓力系統(tǒng)符合相關標準，需要保證換熱器管道的韌性符合國家的政策規(guī)定標準。要根據(jù)換熱器本身的特質(zhì)，壓力表、閥門、元件、組件、溫度計等部件的安裝位置要盡可能地貼近維修通道附近，實現(xiàn)整個維修通道的便利使用。管道設備進出的設計，需要首先在分界處位置安排閘門，閥門，還要追加盲板和孔板保持相通的狀態(tài)。這樣的設計是為了保證一旦管道出現(xiàn)故障或者需要維修，也不會影響石油化工原料的正常運輸，保證管道運輸工作如期進行。為了實現(xiàn)工作人員的使用操作安全，減少操作使用的危險性，需要保證空冷器入口位置和分管連接保持50 mm的間隔，氣溫恒定地區(qū)主管位置要安置冷凝設備。低溫地區(qū)的冷凝器需要安置在旁通閥水管之上。配套的設備還需要準備防積水裝置、放空閥等裝置。確保管道的內(nèi)測干燥，使得整個冷凝液分布勻稱，保證設計的布局結(jié)構(gòu)保持一致，使得液體流動均勻。

3.6 人員組織工作

石油化工裝置工藝管道設計的流程耗時較少，整個環(huán)節(jié)需要多方施工人員、后勤人員、管理人員的積極配合。設計組成員要積極整理收集多項數(shù)據(jù)信息，及時同設計人員溝通情況，保證工作狀態(tài)的平穩(wěn)有序執(zhí)行。重點關注設計的使用的安全效果，確保整體工作的順利實現(xiàn)。整個石油化工裝置工藝管道的鋪設需要花費的時間周期較長，整體的技術施工要求較高，在進行管道設計時，要將可能會延誤的工期也要納入最終的施工周期之中。這樣做是為了防止出現(xiàn)突發(fā)狀況導致無法順利應對風險，導致造成施工單位的經(jīng)濟損失。為了保證管道建設配合充足的人力，優(yōu)秀的專業(yè)技術人員，要事先做好各個工程的具體施工安排，做好各項工作的配合工作。不光是一段施工內(nèi)容內(nèi)部得銜接，還要做好各個施工段的銜接，以求實現(xiàn)整體管道的穩(wěn)定使用，毫無泄漏。石油化工管道設計人員要具有全局性的判斷事物的眼界，做好管道的安全防護工作。加強人性化設計，方便之后的同仁使用，維護管道。設計人員要選擇環(huán)保綠色材料，關注施工地當?shù)氐纳鷳B(tài)自然環(huán)境，保證對生態(tài)的破壞性降到最低[6-7]。

4 結(jié)語

石油化工裝置工藝管道設計的合理性研究需要明確綠色環(huán)保主義和人道主義。設計時要保證施工活動和管道使用不會對當?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)造成干擾。為了方便后期管道維護管理，需要保證管道設計安排條理清晰有序，結(jié)構(gòu)便于維護。出于經(jīng)濟效益考量，需要準備備用系統(tǒng)，做出即使出現(xiàn)維修和破損也不會影響整體管道繼續(xù)使用的設計。加強管道的安全建設，注意防火防止出現(xiàn)爆炸事故。積極同各個部門溝通協(xié)調(diào)，注意流程銜接。