石油化工裝置的設(shè)計與安全問題

孟祥龍(江蘇斯?fàn)柊钍邢薰?，江蘇 連云港 222000)

0 引言

石油是一種十分重要的能源和化工原料資源，對于我國經(jīng)濟發(fā)展具有重要作用。但石油自身具有的易燃易爆特點，給石油化工生產(chǎn)帶來一定危險性和安全隱患。對此，相關(guān)石油化工企業(yè)需要針對石油化工裝置進行科學(xué)合理的安全設(shè)計，從裝置到管道進行有效完善，合理優(yōu)化工藝路線和流程，從而全面提升石油化工生產(chǎn)過程的安全性和穩(wěn)定性，有效提高企業(yè)自身的經(jīng)濟效益，促進我國石油化工行業(yè)的健康發(fā)展。

1 石油化工裝置管道設(shè)計要點

首先，需要對石油化工裝置管道設(shè)計流程進行確定。相關(guān)設(shè)計人員在具體開展設(shè)計工作時，需要對工作流程確認加大重視，與此同時，相關(guān)石油化工企業(yè)需要及時進行改革和創(chuàng)新，從而形成新的工作觀念，確保變革工作得到有效落實，高度重視石化工藝設(shè)計。具體來說，相關(guān)企業(yè)需要對工藝設(shè)計工作的重要性進行明確，保證設(shè)計工作和流程的合理性，深入分析施工企業(yè)的耗用成本，合理優(yōu)化工藝，對先進技術(shù)進行引進，對生態(tài)環(huán)境進行充分保護[1]。

其次，相關(guān)石油化工企業(yè)需要確保裝置管道的合理布局。相關(guān)設(shè)計人員需要嚴(yán)格按照規(guī)定內(nèi)容，對各類工藝管線進行妥善布置，并要對管線距離進行合理控制，從而全面保證管線使用的安全性。

最后，相關(guān)設(shè)計人員需要合理設(shè)計工藝管線流程。對于管道設(shè)計工作的時間相對較少，而且設(shè)計人員數(shù)量則較多，因此工作人員需要保持有效合作，從而使工作效率和品質(zhì)得到提升，完善管道設(shè)計方案，確保相關(guān)設(shè)計工作得到有效開展。通過優(yōu)化設(shè)計，可以使施工時的錯誤問題得到減少，并有效保證工作品質(zhì)。除此之外，相關(guān)企業(yè)還需要有效開展消防性施工，保證調(diào)度統(tǒng)一和指揮集中，從而預(yù)防出現(xiàn)火災(zāi)問題，全面保證管道的安全運行[2]。

2 石油化工裝置管道設(shè)計的安全隱患

對于石油化工的生產(chǎn)加工過程進行分析，其原材料為石油，而石油具有易燃易爆的特性，相關(guān)副產(chǎn)品同樣具有該特性，所以在具體生產(chǎn)和加工過程中，容易由于爆炸和起火等問題造成安全事故。在裝置的具體運行過程中，當(dāng)原材料和可燃體育明火相遇后，將會誘發(fā)火災(zāi)。而且一旦易燃類粉塵和氣體超出空間安全密度允許范圍，也將會產(chǎn)生爆炸事件。此外，在石油化工生產(chǎn)期間，氣體以及可揮發(fā)性類液體容易給相關(guān)工作人員造成急性中毒事件，進而給人員的生命安全帶來嚴(yán)重威脅。

對于石油化油裝置設(shè)計中出現(xiàn)的問題進行分析，其產(chǎn)生原因具體包括以下幾個方面。

首先，應(yīng)力破壞。此問題將會導(dǎo)致裝置管線出現(xiàn)損壞問題，進而導(dǎo)致液體、氣體以及粉塵等出現(xiàn)跑、冒、滴、漏等問題。比較常見的應(yīng)力為溫度應(yīng)力，一旦長時間使用化工裝置和金屬管道，將會導(dǎo)致其溫度發(fā)生變化，進而產(chǎn)生熱脹冷縮現(xiàn)象，造成金屬位置的疲勞，最后產(chǎn)生裂縫問題。與此同時，當(dāng)材料與低溫氣體長時間接觸，或者長時間保持低溫液體狀態(tài)，由于其自身缺少韌性，進而也會導(dǎo)致裝置管道發(fā)生斷裂，最終對石油化工的安全生產(chǎn)運行產(chǎn)生影響[3]。

其次，腐蝕性損壞。多數(shù)石油化工管道裝置在輔助性輸送原材料、燃料以及廢水時，主要采取地下敷設(shè)方式。石化工藝裝置的系統(tǒng)運輸物質(zhì)由于存在電解質(zhì)，因此在發(fā)生反應(yīng)會對管道化學(xué)反應(yīng)穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，對管道產(chǎn)生相應(yīng)的腐蝕問題?；す艿啦馁|(zhì)屬于合金材料，在對該類物質(zhì)進行運輸時，很難抵抗硫化氫和氯離子等腐蝕性物質(zhì)的侵害，因此也會產(chǎn)生相關(guān)的管道腐蝕問題。

最后，密封性失效。在石油化工的實際生產(chǎn)運行中，相關(guān)裝置管道往往保持密封狀態(tài)，從而降低能源損耗，并對粉塵、廢氣等的不規(guī)則排放進行有效阻止，確保裝置運行具有良好空間，所以對于化工生產(chǎn)裝置管道而言，密封性是十分重要的一項因素。如果出現(xiàn)密封性失效問題，將會導(dǎo)致粉塵、廢氣的不規(guī)則排放，同時還會溢出油氣，進而產(chǎn)生相應(yīng)的安全隱患[4]。

3 石油化工裝置管道設(shè)計安全性

3.1 嚴(yán)格執(zhí)行法規(guī)規(guī)范

在石油化工裝置管道的設(shè)計過程中，相關(guān)設(shè)計人員需要嚴(yán)格執(zhí)行法規(guī)規(guī)范。具體來說，在裝置管道設(shè)計方面具有相關(guān)的法律法規(guī)和規(guī)范要求，這是需要設(shè)計人員嚴(yán)格遵守的重要內(nèi)容，通過按照具體的規(guī)范和要求開展設(shè)計工作，可以進一步保證管道設(shè)計的科學(xué)性、合理性以及規(guī)范性，從而滿足相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，為裝置管道的安全運行打好基礎(chǔ)。

3.2 設(shè)計安全的工藝路線和流程

首先，對石油化工裝置工藝路線進行安全設(shè)計。在開展此項工作時，需要先對物料安全進行設(shè)計。在石油化工裝置運行過程中，生產(chǎn)物料是必要成分，除了原油供應(yīng)具有的危險性較大時，石油化工裝置運行時的相關(guān)生產(chǎn)資料也有著較強危險性，而且相關(guān)輔助物料具有較多選擇，因此需要充分考慮其安全性，從而有效降低石油化工裝置運行的危險性。與此同時，還需要簡化工藝條件。想要使原料成為合格產(chǎn)品，并在市場中流入，需要對石油化工裝置進行有效利用，同時還需要經(jīng)過物理流程的有效處理，因此其也是石油化工生產(chǎn)過程當(dāng)中的主要流程，對相關(guān)石油化工裝置的要求較高。在具體生產(chǎn)過程中，石油化工裝置往往需要經(jīng)過復(fù)雜加工流程，從而保證產(chǎn)品滿足標(biāo)準(zhǔn)。由于其生產(chǎn)工藝和加工的復(fù)雜性，因此給石油化工裝置安全性能也造成了嚴(yán)重威脅。

其次，需要對石油化工裝置的工藝流程進行安全設(shè)計。由于石油化工產(chǎn)業(yè)工藝流程的復(fù)雜性和系統(tǒng)性較強，因此在設(shè)計流程安全時，需要對系統(tǒng)的整體性進行充分考慮。在設(shè)計系統(tǒng)安全設(shè)置的過程中，需要考慮系統(tǒng)可能存在的異?，F(xiàn)象，并合理制定緊急預(yù)案。與此同時，由于石油化工產(chǎn)業(yè)火災(zāi)和爆炸等事故具有較高發(fā)生概率，所以需要定期檢查工藝流程，并建立起長效檢查機制，從而使事故發(fā)生概率得到降低。

最后，石油化工產(chǎn)業(yè)屬于流體加工產(chǎn)業(yè)，因此需要高度重視泄壓問題，對加工系統(tǒng)和管道流體的壓力進行實時監(jiān)控，并設(shè)置自動泄壓閥，確保壓力值能夠維持在安全范圍以內(nèi)。

3.3 設(shè)計安全的裝置布置

在對石油化工裝置進行布置設(shè)計時，除了需要按照相關(guān)法規(guī)對生產(chǎn)工藝流程的合理性進行確定以外，還需要結(jié)合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及企業(yè)實際生產(chǎn)情況進行考慮，從而使裝置布置的安全性得到有效提高。在具體布置石油化工裝置時，需要充分保證科學(xué)性和合理性，確保各個管道能夠得到有效銜接和合理布置，從而進一步滿足實際生產(chǎn)需求，并保證生產(chǎn)安全性。

3.4 設(shè)計安全的管道路線

在石油化工的實際生產(chǎn)過程當(dāng)中，管道設(shè)計對裝置應(yīng)該稍短，但由于管道路線較長，而且需要在多個區(qū)域跨越，對原材料、生產(chǎn)線以及產(chǎn)品輸出線等進行銜接，因此往往需要許多人員參與，這對人員之間的配合和銜接提出了較高要求。為了使石油化工企業(yè)管道設(shè)計質(zhì)量得到提高，使管道設(shè)計出錯率得到降低，需要使管道設(shè)計安全性得到有效提高，同時相關(guān)工作人員也應(yīng)各司其職，認真完成自身工作任務(wù)。除此之外，還應(yīng)對計算機模擬技術(shù)以及BIM技術(shù)等進行應(yīng)用，從而有效建立仿真模型和進行模擬計算，使管道設(shè)計質(zhì)量和準(zhǔn)確性得到有效提高[5]。

3.5 設(shè)計安全的管架工藝

一般情況下，石油化工工藝管道需要能夠有效預(yù)防冰雹、雷電、雨雪等惡劣天氣情況，而且在操作上還需要相對簡單。這需要設(shè)計人員需要對管架工藝開展安全設(shè)計工作，在具體設(shè)計時，首先需要選用具有較高強度的管道材料，并要按照我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)開展管道的設(shè)計、安裝以及運行等工作。而且在設(shè)計管架時，需要保持其整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，確保能夠?qū)艿肋M行有效支撐，從而提升管道運行期間的安全性。而對于管架各連接部位，則需要有效采取焊接手段，使用無毒介質(zhì)作為接頭，在有效連接管道的同時，增強管架的整體設(shè)計安全性。

3.6 選用合理的管道材料

在石油化工裝置管道的設(shè)計過程中，材料選擇是十分重要的一項內(nèi)容。對此，相關(guān)設(shè)計人員需要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)和要求對管道材料進行選擇，同時還需要結(jié)合實際情況來選用材料。相關(guān)工作人員需要在對各項因素進行綜合考慮之后，對管道材料的采購計劃進行合理制定，而在具體采購材料時，還需要對供應(yīng)商資質(zhì)進行審核，以此來保證管道材料質(zhì)量，確保滿足相關(guān)安裝要求。對于管道材料選擇，設(shè)計人員需要從經(jīng)濟性、安全性以及質(zhì)量等角度進行全面分析，從而充分保證石油化工裝置管道的安全運行。

4 結(jié)語

綜上所述，相關(guān)設(shè)計人員在對石油化工裝置開展設(shè)計工作時，需要從安全角度進行充分分析，并了解企業(yè)產(chǎn)品的基本生產(chǎn)需求，掌握企業(yè)安全運行基本情況，從而合理完善化工裝置安全設(shè)計方案。與此同時，相關(guān)設(shè)計人員還需要應(yīng)用先進工藝安全設(shè)計技術(shù)，進一步保證化工裝置的安全穩(wěn)定運行，使企業(yè)相關(guān)生產(chǎn)活動能夠得到有效開展。