解析石油化工“管道設(shè)計(jì)”中的常見問題

辛明　宋燊

摘? 要：石化管道作為運(yùn)輸石油和天然氣的特殊工具，在化工企業(yè)的生產(chǎn)和正常運(yùn)營(yíng)中發(fā)揮了重要作用。由于當(dāng)前的運(yùn)輸條件和運(yùn)輸條件，石化管道的設(shè)計(jì)工作有所不同，設(shè)計(jì)管道有很多差異。管道的布局、材料的選擇、管道的外部處理甚至管道的材料也有很大不同。在設(shè)計(jì)石化管道的過程中，需要對(duì)影響因素進(jìn)行分析和了解，能夠有效預(yù)防石油化工管道設(shè)計(jì)的不合理性，該設(shè)計(jì)對(duì)當(dāng)前運(yùn)營(yíng)中的安全生產(chǎn)構(gòu)成一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，不合理的石油化工管道設(shè)計(jì)不僅會(huì)延長(zhǎng)施工周期，還會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成影響，甚至可能會(huì)出現(xiàn)石油泄漏等現(xiàn)象，進(jìn)而引發(fā)安全事故的發(fā)生，因此必須要注重石油化工管道設(shè)計(jì)中的問題，才能夠?qū)踩鹿氏?/p>

關(guān)鍵詞：石油化工；管道設(shè)計(jì)；常見問題

1 石油化工管道安置原則分析

石化管道在石油運(yùn)輸中發(fā)揮了非常重要的作用，安置石油化工管道有幾個(gè)原則：

第一，改善管道運(yùn)行。在當(dāng)前的石油化工管道安裝項(xiàng)目中，會(huì)出現(xiàn)諸如用于卸壓的管道出口的水平位置高于安全閥的情況。此時(shí)，操作員必須手動(dòng)操作排水閥，將排水閥放置在合理位置是一個(gè)合理的選擇，這樣可以保證工作效率。第二，注重當(dāng)?shù)貤l件。石油化工管道的布置要注意當(dāng)?shù)貤l件。例如，為避免在管道段溫度最低的管道接頭處以袋形管道處的流體變硬，應(yīng)加強(qiáng)材料的構(gòu)造和使用，并應(yīng)進(jìn)行防凍處理。在高溫環(huán)境下，應(yīng)更加注意正常的管道膨脹，內(nèi)部和外部管道的材料選擇應(yīng)保持一致，以確保膨脹程度基本相同，以避免由過度膨脹引起的負(fù)面問題。第三，要注意控制成本。在石化管道的實(shí)際修復(fù)中，必須考慮成本問題。盡管在設(shè)計(jì)中已充分考慮了成本，但由于環(huán)境和其他條件的變化，實(shí)際成本將有很大的波動(dòng)。通過合理科學(xué)的布局，可以進(jìn)一步控制成本，避免增加不必要的費(fèi)用[1]。

2 石油化工管道設(shè)計(jì)中存在的安全問題

2.1 管道泄漏

在石油化工管道的運(yùn)行階段，由于管道焊接效率差，管道閥門和法蘭連接的密封性差，很可能發(fā)生石油和天然氣泄漏，從而引起爆炸或中毒。在目前的設(shè)計(jì)過程中，有必要根據(jù)工作條件合理選擇管道材料，并對(duì)管道內(nèi)的滲漏情況進(jìn)行報(bào)警，以便盡早發(fā)生事故，及早發(fā)現(xiàn)并及時(shí)處理，將損失降至最低，管道泄漏容易導(dǎo)致人員爆炸和中毒，對(duì)人身安全是非常危險(xiǎn)。

2.2 管道機(jī)械破壞

在石化管道運(yùn)輸過程中，外部環(huán)境對(duì)管道的影響非常嚴(yán)重。在低環(huán)境溫度下，減少了管道上的應(yīng)力和車輛的沖擊極限，并且易于檢測(cè)損壞。在當(dāng)前的操作過程中，溫度下降到大約20攝氏度時(shí)，在選擇管道材料時(shí)必須特別選擇具有最大強(qiáng)度以防止低溫?fù)p壞的材料，并將該樣品用于實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的合理性驗(yàn)證了材料的選擇。不僅如此，運(yùn)輸管道的材料是碳鋼，由于石油化工管道的長(zhǎng)期運(yùn)行可能會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力疲勞，導(dǎo)致管道出現(xiàn)破壞。同時(shí)，碳鋼材料必須在設(shè)計(jì)中考慮石墨化的風(fēng)險(xiǎn)[2]。

2.3 管道腐蝕

在設(shè)計(jì)運(yùn)輸管道時(shí)，需要加強(qiáng)石油化工管道的防護(hù)工作，由于石油化工管道所經(jīng)歷的地形比較復(fù)雜，很容易受到外界因素的影響，管道在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中引起非常嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象。俯視現(xiàn)象的出現(xiàn)，不僅會(huì)影響管道的運(yùn)輸功能，造成運(yùn)輸功能低下，對(duì)石油化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益造成嚴(yán)重影響，腐蝕現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致運(yùn)輸流程的混亂，造成嚴(yán)重的安全事故，給人民和社會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

2.4 石油化工管道的密封效果

為了防止管道的腐蝕和泄漏，并確保管道的安全性，目前石化管道的簽署主要采用兩種密封方式：閥門密封和管道法蘭密封，主要有法蘭、密封圈組成，密封面的類型以及法蘭和墊圈輥的剛度直接影響密封效果。閥門泄漏主要分為內(nèi)部泄漏和外部泄漏，對(duì)于不同材料的法蘭連接，應(yīng)使用相應(yīng)的墊圈，為了承受最高的密封壓力，金屬墊圈用于高級(jí)法蘭，而高級(jí)螺栓則用于低強(qiáng)度法蘭。在當(dāng)前石化管道的運(yùn)行中，必須在特定的當(dāng)前條件下采取防腐措施，管道泄露主要出現(xiàn)在法蘭，閥門等的連接面上。如果密封裝置有泄漏，將在不同程度上影響石化管道的安全生產(chǎn)和運(yùn)行。因此，在設(shè)計(jì)石油化工管道的過程中，需要根據(jù)管道的材料以及實(shí)際情況選擇合適的密封固件，從而確保管道設(shè)計(jì)的安全性。

3 影響管道設(shè)計(jì)的問題

3.1 材料的選擇

化工管道的大部分投資和設(shè)計(jì)用于管道材料的采購(gòu)和放置。不同類型的材料對(duì)管道設(shè)計(jì)的影響不同。有必要根據(jù)當(dāng)前的工作環(huán)境合理選擇管道材料。在選擇石油化工管道材料過程中，應(yīng)當(dāng)選擇金屬材料，材料選擇的合理性會(huì)在一定程度上影響管道的運(yùn)輸功能。石油和天然氣，產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)陌踩院臀磥砉艿赖木S護(hù)等。因此，材料的選擇非常重要。

3.2 石油化工管道材料的采購(gòu)

選擇管道材料后，還應(yīng)在管道材料的采購(gòu)階段進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和跟進(jìn)。材料的采購(gòu)也是石油化工管道設(shè)計(jì)的重要部分。所采購(gòu)的材料數(shù)量以及質(zhì)量都需要提供相關(guān)的質(zhì)量合格文件，在進(jìn)行采購(gòu)過程中，相關(guān)制造商需要對(duì)材料的質(zhì)量提供合格文件。同時(shí)相關(guān)技術(shù)人員需要對(duì)這些文件進(jìn)行歸檔處理，以便后期能夠?qū)Σ牧线M(jìn)行質(zhì)量審查，管道部位不同，所涉及到的材料質(zhì)量也會(huì)有所不同。因此在經(jīng)營(yíng)型采購(gòu)過程中，需要根據(jù)指定的材料指標(biāo)進(jìn)行選購(gòu)，以方便將來安裝管道，防止由于材料特性不同而引起的混合，同時(shí)還要檢查管道材料的質(zhì)量。確保材料本身的安全。

3.3 石油化工管道的布置

在石化管道設(shè)計(jì)過程中需要結(jié)合管道布置安排，根據(jù)具體的施工情況進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。因此，在調(diào)整管道布局時(shí)，必須充分考慮各種因素的影響。根據(jù)石油化工管道的需要，必須正確安裝安全閥。在管路布置過程中，當(dāng)安全閥出口連接到泄壓網(wǎng)絡(luò)時(shí)，安全閥管路的布置應(yīng)注意從管路頂部到45度拐角的流量。在主管中避免二次泄漏在主管中的支管中，從而引起一些不必要的問題并降低安全閥的后壓力。如果安全閥出口的壓力低于壓力歧管，則必須將手動(dòng)排水閥安裝在檢修口較低的位置，以免袋形管出現(xiàn)積液[3]。

3.4 石油化工管道的工藝流程設(shè)計(jì)

科學(xué)合理化的工藝流程能夠?yàn)槭突す艿赖脑O(shè)計(jì)提供幫助，合理的工藝流程設(shè)計(jì)能夠降低管道運(yùn)輸成本，并且能夠減少安全風(fēng)險(xiǎn)的產(chǎn)生。許多石化公司完整地復(fù)制了其他公司的化工管道設(shè)計(jì)的質(zhì)量、工業(yè)流程和詳細(xì)信息。但是實(shí)際上，每個(gè)企業(yè)的工業(yè)過程是不同的，特別是在具體細(xì)節(jié)上，應(yīng)根據(jù)特定原材料的特性要求，詳細(xì)設(shè)計(jì)過程，而不是簡(jiǎn)單地進(jìn)行施工流程重復(fù)。而且我們需要考慮自然環(huán)境因素的影響，否則，當(dāng)面對(duì)自然天氣災(zāi)害時(shí)，極有可能在生產(chǎn)中發(fā)生安全事故。另外，造成石油化工管道設(shè)計(jì)問題的原因?yàn)槭┕と藛T的責(zé)任意識(shí)不強(qiáng)，專業(yè)水平不達(dá)標(biāo)所造成的。因此在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，需要對(duì)設(shè)計(jì)人員以及施工人員做好培訓(xùn)工作，從多方面入手加強(qiáng)教育，培養(yǎng)設(shè)計(jì)人員和施工人員的責(zé)任意識(shí)，進(jìn)而提升石油化工管道設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量。

4 結(jié)束語

石化管道設(shè)計(jì)是石化裝置中極為重要的組成部分。設(shè)計(jì)人員必須首先嚴(yán)格按照相關(guān)的管道設(shè)計(jì)要求，結(jié)合其工作條件和工作經(jīng)驗(yàn)，來決定管道設(shè)計(jì)中的安全問題，以確保管道設(shè)計(jì)的安全性和合理性。采取有針對(duì)性的措施，防止各種因素對(duì)管道的影響，確保管道成為石油，天然氣等化工產(chǎn)品的安全運(yùn)輸方式。只有這樣，我們才能有效減少安全生產(chǎn)事故和安全隱患的發(fā)生，降低設(shè)計(jì)成本和施工成本，并能夠不斷提高和提高我們的設(shè)計(jì)水平。

參考文獻(xiàn)

[1]? 戚姣.石油化工管道設(shè)計(jì)中常見的問題[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2017（10）.

[2]? 張浩.石油化工管道設(shè)計(jì)問題的探討[J].山西化工，2015，35（06）：76-78.

[3]? 王慧珍.石油化工管道設(shè)計(jì)中常見的問題[J].低碳世界，2018（06）：366-367.