化工工藝管道設(shè)計(jì)的配管內(nèi)容探討

陳效武

摘要：文章結(jié)合實(shí)際，對化工工藝管道設(shè)計(jì)的配管內(nèi)容要點(diǎn)進(jìn)行探討。首先對化工工藝進(jìn)行了探究，然后再分析化工工藝管道設(shè)計(jì)配管注意要點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對涉及到的配管重點(diǎn)以及配管方案進(jìn)行研究，希望論述后可以給該領(lǐng)域的工作人員提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：化工工程;工藝管道; 配管設(shè)計(jì);要點(diǎn)

引言

化工工藝管道設(shè)計(jì)屬于系統(tǒng)性的工作，在具體管道設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)對于配管的設(shè)計(jì)要求非常高，如何才能夠保證配管的安全性以及經(jīng)濟(jì)性是當(dāng)前設(shè)計(jì)人員需要注重的一個(gè)問題。所以為了能夠滿足新時(shí)期化工工藝管道的設(shè)計(jì)要求，對化工工藝管道設(shè)計(jì)的配管內(nèi)容進(jìn)行研究，探尋出更為科學(xué)有效的設(shè)計(jì)方案，對后續(xù)工程項(xiàng)目的開展有著重要的作用。

1化工工藝概述

化工是重要的工業(yè)領(lǐng)域之一，其主要生產(chǎn)原材料是石油、天然氣等，在系統(tǒng)內(nèi)部通過物理、化學(xué)等反應(yīng)之后，會形成符合人們使用需要的石油產(chǎn)品、化工產(chǎn)品以及工業(yè)產(chǎn)品，滿足人們的日常生產(chǎn)生活的需要。石油化工企業(yè)的日常經(jīng)營生產(chǎn)中，蒸汽管道是必不可少的組成結(jié)構(gòu)部件，嚴(yán)格落實(shí)管道的設(shè)計(jì)工作，保證達(dá)到科學(xué)性、合理性的要求，以確保石油化工產(chǎn)業(yè)的安全、穩(wěn)定生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)要求?；诖?，應(yīng)該做好化工工藝的選擇確定，達(dá)到管道布局合理性的要求，應(yīng)用管道設(shè)計(jì)模擬的方式，保證管道配置符合實(shí)際應(yīng)用的要求，為石油化工生產(chǎn)企業(yè)的正常、穩(wěn)定性要求起到積極的促進(jìn)作用。

2化工工藝管道設(shè)計(jì)的配管內(nèi)容

對于化工工藝管道設(shè)計(jì)而言，配管設(shè)計(jì)的內(nèi)容比較復(fù)雜，所以對于設(shè)計(jì)的要求也存在一定的不同，以下對常見的配管設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行探究。

2.1蒸汽支管的設(shè)計(jì)

在蒸汽支管設(shè)計(jì)方案確定環(huán)節(jié)，需要從主管的頂部結(jié)構(gòu)連接部位進(jìn)行設(shè)計(jì)，如果要在支管的部位上設(shè)置切斷閥的部件，需要在主管與水平管的連接部位上進(jìn)行安裝設(shè)定，以達(dá)到應(yīng)用效果的要求。但是要注意到，在安裝的環(huán)節(jié)，為了確保工作人員能夠正常的操作，需要選擇合適的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，保證各個(gè)部件的安裝效果和精度符合要求，從而可以達(dá)到結(jié)構(gòu)性能的要求，支管承受壓力的條件下也不會發(fā)生問題，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定、安全與牢固。

2.2排液設(shè)施的設(shè)計(jì)

暖管結(jié)構(gòu)上，因?yàn)檎羝艿涝谌粘５倪\(yùn)行中，極易形成比較多的凝液材料，所以設(shè)計(jì)人員需要在管廊蒸汽管道的設(shè)計(jì)中應(yīng)用“π”形補(bǔ)償器的上升部位需要安裝排液設(shè)施，并且在末端的位置布置分液包，如果將該裝置設(shè)置在管內(nèi)，則要間隔80-160m安裝1個(gè);如果設(shè)計(jì)在管外，則應(yīng)該間隔200-300m就要安裝分液包裝置，且應(yīng)該在裝置的一側(cè)設(shè)置蒸汽分水器的結(jié)構(gòu)，保證液體能夠排放到空氣管道內(nèi)。但是為了確保人們的生命健康安全，保證操作有效的進(jìn)行，還要在蒸汽放空管道的下部彎頭的部位上設(shè)置直徑為6mm的排液孔，直接和DN15管道連接，和排水溝、漏斗進(jìn)行連通。如果需要設(shè)置消聲器裝置，則要在該裝置下部直接和DN15排液管與放空管進(jìn)行連接，可以承載整個(gè)結(jié)構(gòu)的荷載作用。

2.3管廊管道的設(shè)計(jì)

化工管道內(nèi)部傳輸?shù)慕橘|(zhì)一般都會有毒害性，甚至是易燃易爆的產(chǎn)品，且管道自身是非常特殊的，危險(xiǎn)性比較高，一旦管廊管道的設(shè)計(jì)缺乏合理性，造成結(jié)構(gòu)運(yùn)行受到影響，管道發(fā)生泄漏的情況，嚴(yán)重者會誘發(fā)爆炸事故，給人們的生命健康以及財(cái)產(chǎn)安全帶來不利影響。因此，管廊管道設(shè)計(jì)階段，根據(jù)蒸汽管道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求確定設(shè)計(jì)方案，把管道集中安裝設(shè)置，沿著裝置或者廠房進(jìn)行布置，且使用支架進(jìn)行架空設(shè)置，以構(gòu)成完整的管道管廊形式。根據(jù)目前的設(shè)計(jì)要求，一般需要在管廊的一、二層需要設(shè)置物料管，第三層安裝公用工程管道，第四層為儀表、電纜等結(jié)構(gòu)設(shè)施，這樣可以保證后續(xù)的檢修順利進(jìn)行，提高運(yùn)行的總體水平，完全滿足石油化工企業(yè)生產(chǎn)的需要。

例如某工業(yè)企業(yè)內(nèi)分布著大量的化工管道以及設(shè)備，其中最重要的是30萬噸聚丙烯與50萬噸乙二醇的動力站管廊結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，為了能夠達(dá)到管廊蒸汽管道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求，綜合分析該生產(chǎn)系統(tǒng)的特點(diǎn)，了解到其高溫、高壓的特性，在臨近管廊的一側(cè)需要設(shè)置有13Mpa、4Mpa、1.6Mpa以及0.4Mpa蒸汽管道，方便集中安裝“π”形補(bǔ)償器。但是為了能夠有效的吸收管道內(nèi)部的熱膨脹變化量，工作人員根據(jù)下述要求進(jìn)行管道安裝間距的控制：13Mpa管道間隔50m安裝1個(gè)補(bǔ)償器;4Mpa管道間隔75m安裝1個(gè)補(bǔ)償器;1.6Mpa與0.4Mpa管道間隔100m安裝1個(gè)補(bǔ)償器。在第二層需要布置液態(tài)烴管道，在系統(tǒng)內(nèi)通過公用管道制作的隔層結(jié)構(gòu)滿足要求，但是必須確保雙向距離符合要求，不會小于50cm。綜合分析蒸汽管道所存在的橫向熱位移的情況，還需要在第四層設(shè)置電氣設(shè)備、儀表、電纜、線槽等裝置結(jié)構(gòu)，確保管道可以正常運(yùn)行和操作。但是要注意，在管道的安裝環(huán)節(jié)，應(yīng)該做好再沸器、冷凝器等部件的安裝施工，符合下述要求：

（1）再沸器的安裝。根據(jù)目前的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，在塔底的位置上如果安裝再沸器裝置，必須要做好換熱管長度、直徑方面的控制，同時(shí)保證其壓力確定為0.03MPa，可以防止發(fā)生再沸器過冷長度的情況。為了有效的處理低壓頭、高熱流的問題影響液體的穩(wěn)定性，應(yīng)用閥門以及孔板安裝到供液的管路上，且要做好液體流動速度的控制，確保其處于5m/s內(nèi)。

（2）冷凝器的安裝。嚴(yán)格落實(shí)通風(fēng)系統(tǒng)的安裝管控，保證達(dá)到無塵、酸堿性砌體等標(biāo)準(zhǔn)要求。要想全面提升冷凝器的制冷效果，明確規(guī)定液管的高度尺寸，使得其可以高出進(jìn)液管大約1800mm，且所有出液管道的200mm位置上都要設(shè)置有存液彎的結(jié)構(gòu)，以保證兩者之間完全達(dá)到壓力平衡性的要求。需要注意的是，在進(jìn)行冷凝器安裝的階段中需要根據(jù)設(shè)計(jì)方案的需求對安裝的位置以及結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，使其符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

2.4凝液管的設(shè)計(jì)

凝液管在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，如果根據(jù)工藝要求需要安裝“π”形補(bǔ)償器，為了防止出現(xiàn)水錘的情況，應(yīng)該在水平或者立管傾斜的角度之下設(shè)置“π”形補(bǔ)償器裝置，然后在蒸汽凝管的連接環(huán)節(jié)，根據(jù)要求設(shè)定合適的壓力，且保證蒸汽流水閥所流出的凝液都能夠直接通過回收管收集處理。如果支管的直徑為50mm，應(yīng)該沿著介質(zhì)的流向以50°傾斜的角度直接把凝液回收到總管的頂部位置;直徑在50mm以下的支管，根據(jù)90°直角的形式將凝液流入到管道底部。但是要注意，如果凝液回收系統(tǒng)內(nèi)要布置蒸汽流水閥的結(jié)構(gòu)，可以采取法蘭方式做好連接控制，且應(yīng)該在流水閥的后部位置上設(shè)置止水閥的裝置，以達(dá)到石油化工工藝生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)要求。

3結(jié)語

綜上所述，石油化工系統(tǒng)內(nèi)蒸汽管道是必不可少的組成結(jié)構(gòu)之一，其設(shè)計(jì)復(fù)雜性較高，包含內(nèi)容也比較多，對于設(shè)計(jì)要求是非常高的。因此，在具體的石油化工管道設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，為了保證設(shè)計(jì)效果，提高管道運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性，要從多個(gè)角度出發(fā)進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證各個(gè)結(jié)構(gòu)部分都處于可控范圍內(nèi)，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，確保石油化工生產(chǎn)順利進(jìn)行，為我國石油化工領(lǐng)域發(fā)展起到積極作用。

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