通過石油化工管道設(shè)計(jì)的影響因素與相關(guān)注意事項(xiàng)探討

張世久

摘要：石油化工管道是石油化工設(shè)備的重要組成部分之一，負(fù)責(zé)連接各處的設(shè)備和系統(tǒng)，還負(fù)責(zé)一些化工液體的輸送工作，在使用中起到重要作用。本文通過對(duì)石油化工管道在設(shè)計(jì)時(shí)產(chǎn)生的影響因素進(jìn)行分析，并根據(jù)相關(guān)注意事項(xiàng)加以探討，目的是減少石油化工管道設(shè)計(jì)中產(chǎn)生的一些不必要的損失和失誤，為未來相關(guān)行業(yè)的研究人員提供一些參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：石油化工;管道設(shè)計(jì);影響因素;注意事項(xiàng)

一、石油化工管道設(shè)計(jì)的影響因素

（一）腐蝕影響

石油化工管道非常容易受到腐蝕影響導(dǎo)致質(zhì)量受損，腐蝕影響的產(chǎn)生原因大部分是由于石油化工管道所處環(huán)境中的大量環(huán)境介質(zhì)在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)后對(duì)石油化工管道的建設(shè)材料開始破壞，常見的腐蝕現(xiàn)象包括應(yīng)力腐蝕、大氣腐蝕和局部腐蝕幾種。其中常見的腐蝕性物質(zhì)有酸、堿、鹽及混合物等多種，同時(shí)由于石油化工管道長(zhǎng)期暴露在自然環(huán)境下，陽(yáng)光、雨水、空氣和大量細(xì)菌也會(huì)導(dǎo)致石油化工管道出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。石油化工管道的腐蝕現(xiàn)象與建設(shè)石油化工管道使用的施工材料、石油化工管道所處的具體環(huán)境、日常使用中的保養(yǎng)措施等一系列參數(shù)都有很大關(guān)系，因此針對(duì)石油化工管道的腐蝕性問題，相關(guān)人員要有效結(jié)合實(shí)際情況和建設(shè)情況進(jìn)行分析和處理。

（二）密封性影響

石油化工管道由于需要輸送一些化學(xué)液體因此需要進(jìn)行嚴(yán)格密封，目前石油化工企業(yè)常用的密封方法是法蘭密封法和閥門密封法兩種。法蘭密封法主要使用的設(shè)備包括法蘭、墊片和螺栓，其原理是使用螺栓的密封面對(duì)法蘭墊片進(jìn)行擠壓并形成密封效果，因此法蘭材料的剛度和密封面的形狀、法蘭墊片的質(zhì)量都會(huì)對(duì)石油化工管道的密封性產(chǎn)生很大影響。閥門密封法使用時(shí)需要注意使用閥門的密封性防止出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，閥門泄漏的產(chǎn)生原因有以下幾點(diǎn)：第一點(diǎn)是由于閥門在鑄造時(shí)存在一定缺陷，導(dǎo)致閥門產(chǎn)生缺陷部位，缺陷部位會(huì)導(dǎo)致閥門的外殼發(fā)生泄漏現(xiàn)象;第二點(diǎn)是閥門使用填料質(zhì)量不夠，長(zhǎng)時(shí)間使用后填料由于溫度、環(huán)境和受到壓力的影響導(dǎo)致逐漸失去彈性和接觸壓力，石油化工管道內(nèi)的介質(zhì)隨縫隙流出，導(dǎo)致石油化工管道出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象;第三點(diǎn)是由于選擇填料的種類和型號(hào)匹配度較低，填料沒有充分壓緊導(dǎo)致出現(xiàn)泄漏。除以上幾點(diǎn)因素外，使用的閥門、法蘭、法蘭墊片和連接螺栓等設(shè)備如果出現(xiàn)連接不緊密的現(xiàn)象也會(huì)導(dǎo)致石油化工管道的密封性降低。如法蘭、羅雙和法蘭墊片如果出現(xiàn)劃痕、磨損、變形等現(xiàn)象就會(huì)嚴(yán)重影響密封效果，致使石油化工管道發(fā)生泄漏。

（三）進(jìn)出裝置的設(shè)置影響

進(jìn)出裝置一般安裝在石油化工管道的邊界處，并同時(shí)安裝好切斷閥門和“8”字盲板，但目前很多石油化工企業(yè)對(duì)“8”字盲板的使用存在一定的誤區(qū)，將“8”字盲板材料用于一些輸送高毒性、可燃性較強(qiáng)的物質(zhì)的管道中，而沒有設(shè)置好相應(yīng)的保護(hù)措施，但如果不使用“8”字盲板同樣會(huì)對(duì)操作人員造成一定的人身安全危害，因此在實(shí)際使用中相關(guān)人員要加強(qiáng)對(duì)“8”字盲板的合理規(guī)劃和設(shè)計(jì)，防止出現(xiàn)意外現(xiàn)象。

（四）物理?yè)p傷影響

石油化工管道在實(shí)際使用中由于環(huán)境、時(shí)間等因素的影響經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)物理?yè)p傷現(xiàn)象，主要表現(xiàn)為低溫?cái)嗔押透邷仄茐膬纱蠓矫妫寒?dāng)石油化工管道環(huán)境處于低溫時(shí)石油化工管道的材料溫度下降，當(dāng)材料的溫度低于脆性轉(zhuǎn)變溫度時(shí)就會(huì)導(dǎo)致石油化工管道自身的沖擊韌性明顯減少，再受到?jīng)_擊時(shí)就會(huì)出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象;而當(dāng)石油化工管道處于高溫環(huán)境下時(shí)，石油化工管道材料的性能會(huì)因?yàn)楦邷囟霈F(xiàn)變化，例如碳鋼材料會(huì)發(fā)生石墨化和回火脆化等現(xiàn)象，對(duì)石油化工管道的使用造成嚴(yán)重影響。石油化工管道經(jīng)常處于各種不同的極端環(huán)境下導(dǎo)致金屬材料由于過冷過熱從而產(chǎn)生疲勞現(xiàn)象，金屬材料會(huì)由于冷熱變化的交變荷載而出現(xiàn)變形、斷裂，對(duì)石油化工管道的使用起到嚴(yán)重影響。

二、石油化工管道設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

（一）注意管道布置

石油化工管道在設(shè)計(jì)布置時(shí)需要結(jié)合實(shí)際環(huán)境和使用需求，傳統(tǒng)石油化工管道需要在管廊附加約15%到20%的設(shè)計(jì)余量，但隨著使用科技的不斷進(jìn)步和更新，設(shè)計(jì)余量的數(shù)值一直在發(fā)生改變。石油化工管道的熱應(yīng)力管道要安置在兩邊，賓語(yǔ)設(shè)置n形補(bǔ)償器。針對(duì)石油化工管道的安全閥設(shè)置要注意安全閥的接入位置，安全閥要從管道的上部接入總管同時(shí)角度要保持在45度左右，這樣可以明顯減少安全閥的背壓、同時(shí)避免產(chǎn)生總管內(nèi)的一些液體流向支管的現(xiàn)象。若在實(shí)際設(shè)計(jì)中安全閥的高度比泄壓總管低，就要在便于操作的位置安裝好手動(dòng)放液閥門，手動(dòng)放液閥門需要定期進(jìn)行檢查和保養(yǎng)，防止產(chǎn)生大量積液影響正常使用。石油化工管道的夾套管在使用前需要仔細(xì)檢查管件的密封性，確保沒有縫隙才能使用。

（二）注意施工材料的質(zhì)量

石油化工管道的建設(shè)質(zhì)量與使用的材料質(zhì)量息息相關(guān)，因此要確保使用材料的質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，尤其是使用的金屬材料，若金屬材料的質(zhì)量不夠就會(huì)導(dǎo)致石油化工管道在實(shí)際使用中出現(xiàn)各種問題，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)生安全事故。常用的法蘭墊片、螺栓、螺母等零件在使用前需要經(jīng)過仔細(xì)檢查，確保沒有劃痕、變形等問題才能投入使用，選擇的螺栓、螺母、金屬墊片等材料的等級(jí)要根據(jù)實(shí)際建設(shè)石油化工管道的等級(jí)來選擇。由于石油化工管道對(duì)密封性的要求較高，因此材料零件確保表面無(wú)誤后還要進(jìn)行相應(yīng)的水壓測(cè)試和氣密測(cè)試，防止出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象。對(duì)使用的閥門設(shè)備依照不同的安全等級(jí)進(jìn)行相應(yīng)檢測(cè)。在進(jìn)行材料和零件購(gòu)買時(shí)方案設(shè)計(jì)人員要列出使用材料的數(shù)量和型號(hào)，購(gòu)買人員依照規(guī)定的型號(hào)、生產(chǎn)廠家進(jìn)行購(gòu)買，防止購(gòu)買的材料型號(hào)不符影響正常使用。

（三）注意使用材料的溫度檢測(cè)

石油化工管道經(jīng)常處于惡劣環(huán)境下，因此對(duì)使用材料的耐高溫性、耐低溫性都有非常高的要求。設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合實(shí)際環(huán)境的溫度進(jìn)行計(jì)算，如石油化工管道建設(shè)的環(huán)境整體溫度較低，有時(shí)操作溫度低于零下20攝氏度時(shí)就要選擇一些低溫材料進(jìn)行建設(shè)。溫度具有很強(qiáng)的變化性、同時(shí)與石油化工管道中產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)也有一定的聯(lián)系，因此在設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)人員要結(jié)合石油化工管道中可能產(chǎn)生的變化和石油化工管道中金屬材料的溫度值、還要將石油化工管道自身的隔熱性和環(huán)境由于季節(jié)變化導(dǎo)致的溫度差異全部考慮進(jìn)去，按照相關(guān)規(guī)定對(duì)使用的金屬材料進(jìn)行嚴(yán)格的低溫測(cè)試和沖擊試驗(yàn)。

（四）注意管道建設(shè)的穩(wěn)定性

石油化工管道需要具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，若穩(wěn)定性不夠會(huì)導(dǎo)致石油化工管道在運(yùn)行中產(chǎn)生故障、甚至?xí)?dǎo)致使用設(shè)備受到影響。因此在設(shè)計(jì)石油化工管道時(shí)要盡量避免使用一些穩(wěn)定性較差的材料設(shè)備，如彈簧架設(shè)備要盡量減少使用的數(shù)量。同時(shí)石油化工管道內(nèi)部在吊架數(shù)量也不宜過多，過多的吊架會(huì)影響石油化工管道的整體穩(wěn)定性。

結(jié)束語(yǔ)：

石油化工管道的設(shè)計(jì)受到很多相關(guān)因素的影響，因此工作人員要結(jié)合實(shí)際情況和建設(shè)材料對(duì)石油化工管道進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)和使用。良好的石油化工管道設(shè)計(jì)離不開建設(shè)材料、管道布置等相關(guān)工作，因此工作人員要對(duì)可能影響石油化工管道設(shè)計(jì)的因素進(jìn)行分析和處理、并對(duì)石油化工管道設(shè)計(jì)中需要注意的事項(xiàng)進(jìn)行嚴(yán)格把控，保證石油化工管道的正常使用效果和設(shè)計(jì)質(zhì)量。

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