石油化工裝置工藝管道設(shè)計(jì)的合理性探討

張東偉

遼寧寶來生物能源有限公司 遼寧盤錦 124010

石油化工裝置工藝管道在工藝路線設(shè)計(jì)和工藝過程安全中經(jīng)常存在很多的問題。導(dǎo)致管道出現(xiàn)爆裂、腐蝕等情況，影響管道正常的使用功能。這些問題的出現(xiàn)多數(shù)為管道設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致。為了減少或防止安全事故的發(fā)生，應(yīng)提高石油化工裝置管道設(shè)計(jì)的合理性，這樣可以減少化工企業(yè)受到的經(jīng)濟(jì)損失，提高管道的安全使用性能。對(duì)此，此文簡(jiǎn)單介紹了石油化工裝置工藝管道的設(shè)計(jì)要求，詳細(xì)分析了石油化工裝置工藝管道設(shè)計(jì)中具有的問題，并提出了相應(yīng)的處理措施，希望能夠給未來的相關(guān)研究提供參考。

1 石油化工裝置工藝管道設(shè)計(jì)的原則

在石油化工裝置工藝管道設(shè)計(jì)過程中，要貫徹落實(shí)安全第一的基本準(zhǔn)則，從根本上有效確保安全性設(shè)計(jì)，不管在什么條件和什么因素的影響下，都要秉持著安全性的首要準(zhǔn)則，特別是針對(duì)石油化工管道來說，它對(duì)于國計(jì)民生都有著至關(guān)重要的影響，必須要從根本上有效關(guān)注石油化工管路設(shè)計(jì)的安全性、科學(xué)性和合理性。與此同時(shí)，在管道設(shè)計(jì)過程中要著重考慮到管道的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價(jià)值，以及相應(yīng)的成本問題，另外，在操作方面的簡(jiǎn)易程度、安裝的適用性等一系列相關(guān)問題都要進(jìn)行切實(shí)有效的考慮。在具體的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，最首選的材料一定是安全性更大的材料，并且要針對(duì)所挑選的材料進(jìn)行嚴(yán)格細(xì)致的審核和測(cè)試，針對(duì)實(shí)際操作條件中可能遇到的嚴(yán)苛環(huán)境進(jìn)行有針對(duì)性的測(cè)試和核對(duì)，在最大程度上有效確保管道設(shè)計(jì)中的安全性能，有效避免把相關(guān)的問題簡(jiǎn)單化處理，從而留下相應(yīng)的安全隱患，同時(shí)，要充分考慮到所選材料的經(jīng)濟(jì)成本[1]。

2 石油化工裝置工藝管道設(shè)計(jì)中存在的問題

2.1 工藝路線設(shè)計(jì)中的問題

在工藝路線設(shè)計(jì)過程中，由于設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)不足，對(duì)設(shè)計(jì)缺乏全面性的考慮，導(dǎo)致在裝置安裝投入使用后出現(xiàn)很大的安全問題。尤其在選擇材料和介質(zhì)方面，如果選擇不合理，就會(huì)對(duì)石油化工裝置造成嚴(yán)重的損害，提高安全事故發(fā)生的幾率。同時(shí)，過于繁復(fù)的路線設(shè)計(jì)會(huì)給工作人員的操作和施工成本控制方面帶來很多問題。這些都需要進(jìn)行有效的解決才能避免相關(guān)問題的發(fā)生[2]。

2.2 工藝管道設(shè)計(jì)的安全問題

首先，由于材料和裝置的選擇不合理導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生腐蝕、損傷、密封性能減弱等情況。例如管道設(shè)計(jì)中如果缺乏安全預(yù)警裝置，則在溫度、壓力等變化的情況下，管道容易出現(xiàn)各種損傷情況?？赡軙?huì)引起較大的安全事故。其次，工作人員管道安全檢測(cè)工作不到位。在石油化工裝置運(yùn)行的過程中，如果不能及時(shí)對(duì)設(shè)備和管道進(jìn)行檢測(cè)，很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備中存在的安全隱患，這就會(huì)使小故障慢慢發(fā)展為大事故，給工業(yè)企業(yè)帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。例如閥門密封設(shè)施老化或者銜接不緊密導(dǎo)致的管道泄漏等問題，如果能夠提前對(duì)老舊設(shè)備元件進(jìn)行更換，就可以避免泄漏事故的發(fā)生和發(fā)展[3]。

3 石油化工裝置工藝管道的合理性設(shè)計(jì)

3.1 管道閥門的合理性設(shè)計(jì)

首先，在管道上選擇合理的采樣點(diǎn)。采樣點(diǎn)位置的選取取決于分支管線的位置。一般設(shè)置于其前端，對(duì)各個(gè)分支管線前端都要進(jìn)行全方位采樣。其次，吹掃管線的設(shè)置。吹掃管線一方面可以防止管道閥門發(fā)生銜接漏洞和泄漏情況，一方面可以保障管道的正常輸送功能，提高工藝管道的安全性能。石油化工企業(yè)一般采用蒸汽吹掃的方式來設(shè)計(jì)工藝管道。通過管道吹掃，可以對(duì)管道中的密封墊進(jìn)行試壓和試漏，提高管道設(shè)計(jì)的合理性和安全性。在應(yīng)用蒸汽吹掃時(shí)，需要注意防止發(fā)生燙傷和水擊等事故的發(fā)生。并將相應(yīng)的零部件進(jìn)行拆除和妥善保管，為管道吹掃工作提供便利條件[4]。

3.2 冷換設(shè)備管線的合理性設(shè)計(jì)

冷換設(shè)備的設(shè)計(jì)根據(jù)熱交換原理來調(diào)節(jié)設(shè)備的運(yùn)行溫度和壓力。冷換設(shè)備管線與其他裝置的管線存在一定的區(qū)別，在設(shè)計(jì)工藝上相對(duì)復(fù)雜。首先，冷換設(shè)備管線一般采用上出下進(jìn)的方式來進(jìn)行設(shè)計(jì)。這樣如果設(shè)備發(fā)生故障，可以確保管道中留存一定數(shù)量的水，對(duì)管道起到一定的保護(hù)作用。石油化工裝置的運(yùn)行環(huán)境常常處于高低壓系統(tǒng)交替的情況，對(duì)設(shè)備的各項(xiàng)性能要求較高。各元部件極易發(fā)生損壞，所以對(duì)于設(shè)備的元部件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮維修的便利性，將易受損的元部件設(shè)計(jì)在易于維修的部位。其次，法蘭與管線之間保持安全距離。法蘭與管線之間的距離間隔應(yīng)控制在30-50cm。最后，換熱器的位置設(shè)計(jì)。換熱器應(yīng)設(shè)置在管道箱體的前端，確保熱力能夠得到有效疏散。同時(shí)，管道箱體前端的管道管嘴應(yīng)做上移處理，以免設(shè)備受熱力影響發(fā)生位移[5]。

3.3 管道材料與等級(jí)的合理性設(shè)計(jì)

在對(duì)石油化工裝置管材進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮壓力、受力等級(jí)等問題，選擇符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求的管道材質(zhì)。當(dāng)管道與低壓系統(tǒng)連接時(shí)，需要與低級(jí)閉合管路相連;當(dāng)管道與高壓系統(tǒng)連接時(shí)，需要與高級(jí)閉合管路相連。這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)不同的管道設(shè)計(jì)需求。首先，當(dāng)管道的材料相同，受力等級(jí)不同時(shí)，管道材料應(yīng)選用高壓材質(zhì)。其次，當(dāng)承受的壓力相同，管道材料不同時(shí)，可以選用質(zhì)地低一點(diǎn)的法蘭和墊片，但螺栓與閥門的材質(zhì)要選用高質(zhì)地的。這樣可以在控制設(shè)計(jì)成本的同時(shí)，還能確保系統(tǒng)的使用性能。當(dāng)上述情況都不一致時(shí)，材質(zhì)和等級(jí)都需要選擇質(zhì)地、等級(jí)較高的材料。這樣才能確保選用的管道材料與運(yùn)行環(huán)境的壓力等級(jí)相符。

4 結(jié)語

工業(yè)企業(yè)的設(shè)計(jì)人員需要對(duì)石油化工裝置工藝管道設(shè)計(jì)提高重視度，并提高自身的專業(yè)水平，用全面性的眼光來看待石油化工裝置的設(shè)計(jì)問題。針對(duì)石油化工裝置設(shè)計(jì)中存在的問題，提高工藝管道設(shè)計(jì)的合理性，確保石油化工裝置的使用性能和使用壽命。促進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域的不斷建設(shè)和穩(wěn)定發(fā)展。