石油化工工藝管線安裝關鍵技術的研究

耿旭 錦州市石油化工設計研究院有限公司

管線是運輸原油和天然氣的最有效的方法之一。但是，由于多種因素會影響管線的風險水平，一些可能發(fā)生的管線故障會對人類的財產(chǎn)，人類健康和環(huán)境造成不良后果。例如，在石油化工工業(yè)生產(chǎn)中，由于管線造成的漏油是一個非常常見的問題。為此，管線風險管理是石油和天然氣公司的主要關注點。為了更好地保護管線免受損壞，讓石油化工管線使用壽命更長，要結(jié)合石油化工工藝管線安裝的多項內(nèi)容，更好的完善關鍵技術，提高工作效率與工作質(zhì)量。

一、石油化工裝置工藝管道設計的影響因素

（一）人為因素

石油化工裝置工藝管道的設計無論是管線布設還是材料選取以及后期安裝，都離不開人力的大力支持。一旦缺少高素養(yǎng)設計人員，將對石油化工裝置工藝管道設計的合理性帶來重大影響。據(jù)此，人為因素是整個工藝管道設計質(zhì)量的關鍵要素。由于石油化工裝置在石化企業(yè)生產(chǎn)活動中，它往往用于儲運石化物質(zhì)如乙烯、芳烴、硫磺等，一旦失去順暢且安全的工藝管道予以保護，將不利于石油化工裝置的正常使用。因此，應結(jié)合現(xiàn)下設計人員素質(zhì)予以培訓，由此在人力協(xié)助下提升石油化工裝置工藝管道設計的合理性，避免出現(xiàn)人為失誤現(xiàn)象，引起嚴重的爆炸事故。

（二）管線布設

管道路線是石油化工裝置工藝管道設計不可忽略的重要因素。它還對工藝管道設計的規(guī)范性與安全性有著深遠影響。同時，在合理的管線布設操作階段，能對石化介質(zhì)的泄漏風險起到一定的規(guī)避作用。據(jù)此，應從管線布設合理性方面予以考慮，最大程度上保障石油化工裝置工藝管道的使用安全。

二、石油化工工藝管線安裝技術分析

（一）石油化工工藝管線安裝準備

為了避免在后續(xù)安裝過程中產(chǎn)生不必要的問題，在石油化工工藝管線安裝前必須做好充足的準備，在實踐中經(jīng)常遵循的順序。首先，管線安裝圖紙通常很少提供有關管線布局的信息，所提供的資料通常只限于進入上升主管的入口處的位置。在這種情況下，工料測量必須決定管線的適當位置，并在各種圖紙上標示出來；其次，施工材料是項目完成的根本，在前言條款或工程規(guī)范中，可能會包括用于管線的材料的種類和質(zhì)量的詳細資料、標準尺寸以及所列的其他有關資料。例如：彎頭、特殊接頭和連接件，以及配件，均在其所在的管線之外額外列出。在特殊接頭的情況下，應說明接頭的類型和方法，它們包括與通常在運行長度上發(fā)生的接頭不同的接頭，或與不同型號或材料的管線的接頭，與現(xiàn)有管線或設備的接頭。因此，按適當?shù)臉祟}分類管線，并以米為單位測量所有配件和分支，說明類型、公稱尺寸、連接方法和類型、間距和固定支架的方法，以及區(qū)分直管和彎管，其連接長度中的接頭，才可開始進行起卸工作。

（二）支吊架施工技術要點

在管道安裝過程中，必然會使用到支吊架，這項技術同樣影響管道的安裝質(zhì)量，當前的新型支吊架的應用效果還不錯，比如恒力支吊架、彈性支吊架和限制性支吊架，基本上能夠滿足當前管道安裝的需求，為管道提供更好的穩(wěn)定性和可靠性。在利用支吊架的過程中，要注重輔助工具的使用，比如可以通過不銹鋼墊板來達到防腐的目的，還可以通過運用橡膠墊來輔助復式壓縮機及其相關管道的安裝。為了減小滑動塊的運動摩擦阻力，在使用活動支架和導向支架時可以在滑動塊和支撐面之間鋪設一層四氟乙烯塑料軟墊，從而減少阻力和增加耐溫性。在安裝支吊架的過程中，如果是在混凝土柱或者是梁上進行安裝，應該先鑿掉混凝土抹面層再將其固定在吊架根部。如果在安裝管道的過程中，運用到了臨時支架，一定要做好標記，避免影響正式支架的使用，在管道安裝完后及時將其拆除。為了提高工作效率和支吊架的利用率，如果是對幾條平行管道同時進行鋪設，可以共用同一個托架，但是要注意如果是兩條管道的位移方向相反或者是位移距離不等，哪怕是差距很小也不能共用同一支架。在使用恒作用力支吊架時一定要嚴格按照設計要求來調(diào)整支架，在調(diào)整完成后，要帶滿各個連接件的螺桿絲扣，擰緊螺母，避免螺絲松動。在應用彈簧支吊架時，操作之前必須對所有的彈簧組件進行逐一檢查并將處于鎖定狀態(tài)的組件進行解鎖處理。

（三）注重管線布設合理性

1.塔與容器

工藝管道管線的布設效果直接關乎著工藝管道設計水準。因此，應合理設置工藝管道路線。工藝管道設計中包含解吸塔、吸收塔、精餾塔、分餾塔等，其中在塔頂、塔口等部分予以設計時，設計人員需對其管道布設路線予以確定。比如針對分餾塔，要想實現(xiàn)分餾塔管線的合理性設計，可增設“控壓裝置”，并利用調(diào)節(jié)閥控制分流量，以便分餾塔中的流體介質(zhì)能夠保持穩(wěn)定分布，避免劇烈振動引發(fā)危險。另外，還應在塔的不同結(jié)構(gòu)設置專門的設計規(guī)劃，由此提高整個石油化工塔管線布設的合理性。以塔頂設計為例，其排放通道處不宜存在相鄰裝置，并保持至少8m 的高度差，也可直接將其建于高于建筑物3m 處的屋頂，保證工藝管道管線設計的合理性。

2.管道閥門

管道閥門的設計也是工藝管道設計合理性的重要因素。同時，它也是支持采樣操作與吹掃作業(yè)的根本保障。因此，需結(jié)合石油化工裝置的投產(chǎn)要求合理布設管道閥門管線，以免工藝管道無法支撐生產(chǎn)工藝而出現(xiàn)裝置運轉(zhuǎn)不穩(wěn)等問題。作為承壓部件，管道閥門對于工藝管道內(nèi)部溫度與壓力的驟變有著一定的協(xié)調(diào)作用。同時，管道閥門還設有固定與活動、開閉三種類型的密封面，在開啟高溫閥時可保證工藝管道內(nèi)部溫度不會突然發(fā)生升溫現(xiàn)象降低管道安全性。在閥門路線設計階段，設計人員應對工藝管道上布置的每一種管道閥門產(chǎn)生全方位了解，包括其性能、運行原理等，以達到最優(yōu)化路線設計目的。此外，設計人員還應具有一定的柔性設計理念，包括選取“短距離”“損耗小”的路線等，并搭配適合的承重支架等輔助元件，這樣既可幫助石化企業(yè)節(jié)約相應的經(jīng)濟成本，又能避免工藝管道出現(xiàn)大量壓力或溫度損失等狀況，降低其使用效率。

（四）石油化工工藝管線防腐技術

依據(jù)石油化工生產(chǎn)特點以及工藝管線的特征，需要在安裝過程中，對石油化工工藝管線進行防腐處理，以延長管線的使用壽命周期。由于石油化工工藝管線內(nèi)外所接觸到的物質(zhì)不同，因此，需要在石油化工工藝管線的內(nèi)外采取不同的防腐技術。在管線外側(cè)，由于深度開采等原因，一般會采用電鍍防腐技術或者在管線外側(cè)噴涂緩蝕劑進行防腐。外部涂層為石油化工工藝管線提供了額外的機械強度，涂層的厚度取決于管線直徑和管壁厚度，通常為1.5 ～2.5mm。管線表面進行防腐處理后，要用自動噴丸機進行清洗，以達到規(guī)定的最小表面光潔度。在管線內(nèi)側(cè)，主要通過兩種技術用作防腐蝕保護涂層：環(huán)氧粉末噴涂和擠壓成型。自1980 年以來，由于其卓越的防腐能力，環(huán)氧粉末被引入管線防腐涂層中。在實踐中，對管線內(nèi)側(cè)采用接枝極性基團改性的環(huán)氧粉末，這是因為環(huán)氧粉末具有良好的力學性能、改善的粘接性、良好的阻隔性、即使在高溫下也能耐大多數(shù)無機和有機化學試劑，且成本相對較低。

三、輸油站工藝管線的腐蝕管理對策

（一）提高選材的科學性

想要保障輸油站工藝管道的正常工作運行，避免工藝管道出現(xiàn)腐蝕問題，實現(xiàn)石油企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益的可持續(xù)增長，技術人員要在日常的巡檢過程中，時刻檢查工藝管道各項參數(shù)，選擇科學合理的管材材質(zhì)，確保工藝管線后期的正常使用。工藝管道材質(zhì)是影響輸油站工作運行的重要因素之一，選擇塑料管作為輸油站場工藝管線材質(zhì)有著眾多優(yōu)勢，能夠很大程度上解決管道腐蝕問題，同時技術人員還要將碳素鋼管的優(yōu)勢發(fā)揮出來。針對輸油站工藝管道的實際使用情況，選擇不同材質(zhì)的管道有著各自的優(yōu)勢，同時也有著眾多因素對工藝管道產(chǎn)生影響。

（二）陰極防腐對策

對于輸油站而言，最有效的方法之一就是陰極防腐保護法，目前在油田企業(yè)中該技術的應用范圍比較廣，起到的效果也比較理想，有效的抑制輸油站場工藝管道腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，陰極防腐保護法在輸油站場工藝管道中的應用，實現(xiàn)企業(yè)成本的有效控制，效率也有所提升。技術人員根據(jù)工藝管道電化學腐蝕的實際情況，應用陰極防腐保護法，因為陰極保護法在排流保護法的應用過程中會失去保護效果，因此技術人員可以通過對金屬保護效率的加強，實現(xiàn)輸油站工藝管道質(zhì)量的提升，避免工藝管道出現(xiàn)陰極腐蝕。

四、結(jié)束語

綜上所述，石油化工管線的安裝需要注意管線的布局、閥門和防腐等問題，才能在根本上最大程度地消除因不當安裝而造成的問題，并有效提升石油化工工藝管線的安裝質(zhì)量。此外，針對石油化工工藝管線安裝質(zhì)量問題，本文還從安裝變更和質(zhì)量管理兩個方面進行了闡述，進一步的解決了石油化工工藝管線安裝質(zhì)量問題。