化工工程管道設(shè)計(jì)安裝中存在的問題

李衛(wèi)華

【摘要】化工工程管道合理設(shè)計(jì)安裝非常重要，但是由于各種因素的影響，導(dǎo)致設(shè)計(jì)安裝過程中存在諸多問題，基于此，本文闡述了化工工程管道設(shè)計(jì)安裝原則，對(duì)化工工程管道設(shè)計(jì)安裝常見問題及其優(yōu)化措施進(jìn)行了探討分析。

【關(guān)鍵詞】化工工程管道;設(shè)計(jì)安裝;原則;問題;優(yōu)化措施

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

10.128

化工工程管道設(shè)計(jì)安裝過程中，為了保障其安全運(yùn)行，需要充分考慮管道布置、管架設(shè)計(jì)安裝、材料選擇等環(huán)節(jié)。因此為了保證化工工程管道安全運(yùn)行，以下就對(duì)化工工程管道設(shè)計(jì)安裝中存在的問題進(jìn)行了探討分析。

1、化工工程管道設(shè)計(jì)安裝原則的分析

（1）可操作性原則。比如石油實(shí)際運(yùn)輸過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)問題，例如泄壓總管出口水平位置高于安全閥，將會(huì)提高事故發(fā)生的可能性，這時(shí)候就需要工作人員對(duì)閥門進(jìn)行處理工作，保證其安全性與可行性。

（2）因地制宜原則。因地制宜是指根據(jù)地方的不同進(jìn)行不同設(shè)計(jì)安裝。比如處于溫帶的地區(qū)氣溫比處于亞熱帶的地區(qū)冷上不少，如此兩地的管道材料就應(yīng)該有區(qū)別，溫帶地區(qū)的管道材料應(yīng)當(dāng)更抗寒，亞熱帶地區(qū)的管道材料更抗熱，并且注意材料的膨脹率，同時(shí)要求里外管道使用的材料膨脹率盡可能相同，避免熱脹冷縮出現(xiàn)管道開裂。

2、化工工程管道設(shè)計(jì)安裝材料選用問題的優(yōu)化措施

材料選用是化工工程管道設(shè)計(jì)安裝中的重要步驟，其選用是否合理恰當(dāng)直接影響了裝置的維護(hù)和工藝的生產(chǎn)與安全，其優(yōu)化措施主要體現(xiàn)在：（1）法蘭連接處的螺栓與墊片。法蘭連接地方經(jīng)常為管道的不同等級(jí)分界點(diǎn)，故在選材時(shí)常遇到高壓系統(tǒng)等級(jí)的法蘭用來承受相對(duì)較高的密封的比壓，同時(shí)，金屬墊片需使用密封面的硬度比法蘭低的，一般為小于HB30?？傊噙B接的材料的選擇必須依據(jù)法蘭低硬度來選擇相應(yīng)的金屬墊片，否則，不僅會(huì)導(dǎo)致密封失去效果，而且還會(huì)損傷法蘭的密封面硬度。（2）引進(jìn)的設(shè)備需與法蘭相配對(duì)。國(guó)內(nèi)設(shè)備材料的機(jī)械性能等與國(guó)外的存在很大的差異，溫度與壓力值之間的關(guān)系也存在一定差異，從外國(guó)引進(jìn)的設(shè)備很多時(shí)候都與法蘭不能相配對(duì)，尤其為當(dāng)工況在壓力～溫度曲線的附近時(shí)候更易發(fā)生。同時(shí)，為了方便施工時(shí)的螺栓孔能進(jìn)行有效的對(duì)正，法蘭相連接的管道至少有一端為活套的法蘭。所以，引進(jìn)的設(shè)備需與法蘭相配對(duì)應(yīng)。

3、化工工程管道閥門及其布置問題的優(yōu)化措施

化工工程管道閥門和管道布置問題的優(yōu)化措施主要表現(xiàn)為：（1）當(dāng)泄壓的總管和安全閥的出口相連接時(shí)，需將總管從上部以45°角順著液體的流向插入，這樣可防止總管內(nèi)液體相支管倒流;在安全閥的定壓大于7.0MPa的時(shí)候，為了降低安全閥背壓，需采用45°角的方式插入。（2）當(dāng)安全閥的出口比泄壓總管低時(shí)，需要在低處且較易接觸的地方設(shè)置手動(dòng)的放液閥，而且為了防止管段內(nèi)發(fā)生液體積聚，需要定期將其排放向密閉的系統(tǒng)，同時(shí)，在一些北方較為寒冷的地區(qū)，必須進(jìn)行伴熱和防凍裝置。（3）泵的入口的管線布置不能存在液袋或氣袋，而且管道需盡量直而短，如遇上泵變徑，為了防止氣體集聚，應(yīng)該使用偏心大小頭，且大小頭的放置一般需頂平。為了防止輸送輕介質(zhì)的離心泵發(fā)生氣蝕現(xiàn)象，在其大小頭的后端最好能有3～7D的直線管段。（4）當(dāng)管道輸送的介質(zhì)危險(xiǎn)性較高且穿越道路時(shí)，其上方不能安裝閥門和法蘭，并且需讓凈高滿足相關(guān)的要求。（5）應(yīng)使用經(jīng)焊接連接并配置有夾管道的直管道或無縫隙管道，使用的彎頭直徑為1.0，焊縫對(duì)接的間距應(yīng)>200mm。內(nèi)管的焊縫若需裝配外管必須先經(jīng)過無損檢測(cè)和施壓試驗(yàn)合格后才能進(jìn)行;內(nèi)外管的支承塊的材質(zhì)要和內(nèi)管的材質(zhì)保持一致，不能阻礙外管與內(nèi)管的脹縮。（6）當(dāng)介質(zhì)凝固點(diǎn)高且?guī)в懈g性時(shí)，為避免產(chǎn)生積聚液體現(xiàn)象，其調(diào)節(jié)閥的旁路閥需水平安裝。

4、化工工程管道支架設(shè)計(jì)安裝問題的優(yōu)化措施

化工工程管道支架與管道設(shè)計(jì)安裝關(guān)系尤為密切，若管道支架的設(shè)計(jì)安裝不恰當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致管道損壞甚至造成轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)備損壞。（1）減少支架與管道間的相對(duì)位移。管道和支架間的相對(duì)位移應(yīng)盡量減少。當(dāng)管道與管道支架的相對(duì)位移較大時(shí)易導(dǎo)致管段產(chǎn)生膨脹阻礙了彈簧的移動(dòng)，從而一定程度上損害了設(shè)備。（2）合理設(shè)置承重的支架。在一般情況下，沿著塔敷設(shè)的管道只設(shè)置一個(gè)相應(yīng)的承重的支架，而且此支架不為剛性的支架，支架與塔頂之間連有焊縫線，若當(dāng)感覺承重的支架的荷重過于大的時(shí)候，可設(shè)置另一個(gè)承重的支架，改承重支架應(yīng)設(shè)計(jì)安裝彈簧支吊架，同時(shí)，每相隔一段間距就要設(shè)置一個(gè)導(dǎo)向支吊架，不允許在水平管道的彎頭處加剛性的支撐。當(dāng)塔的回流線和塔壁間的溫度相差較大的時(shí)候，彈簧支架產(chǎn)生了較大的伸長(zhǎng)量，處于水平管線上的首個(gè)支吊架要垂直拉移，設(shè)計(jì)安裝為彈簧支吊架。（3）減少?gòu)椈芍Ъ艿氖褂茫侠淼剡M(jìn)行管線設(shè)計(jì)安裝，還能減少浪費(fèi)的現(xiàn)象。如：彈簧支架的價(jià)格相對(duì)其他普通支架的要貴而且其的安裝和使用相對(duì)較麻煩，而且彈簧支架的彈性會(huì)隨著工作時(shí)間的流逝而減弱消失，所以在進(jìn)行管線設(shè)計(jì)安裝時(shí)應(yīng)考慮盡量的減少使用彈簧支吊架，盡量用剛性支架替代彈簧支架。

5、化工工程管道塔與容器設(shè)計(jì)安裝的優(yōu)化措施

化工工程管道裝置建設(shè)中的塔和容器管道設(shè)計(jì)安裝需考慮其工藝設(shè)計(jì)安裝的原理和特殊的要求。塔與容器間的管道設(shè)計(jì)安裝主要有汽提塔與分餾塔、回流罐與分餾塔之間。（1）汽提塔與分餾塔間的管道布置：一般的情況下，分餾塔應(yīng)該帶有調(diào)節(jié)閥組，并且其應(yīng)該安裝在與汽提塔較為接近的地方，進(jìn)而保證調(diào)節(jié)閥擁有足量的液柱。在分餾塔塔頂?shù)膲毫闊崤月房刂频臅r(shí)，需充分地考慮其熱旁路不會(huì)出現(xiàn)袋形并且短的因素，把調(diào)節(jié)閥設(shè)置在回流罐的上面的位置。（2）當(dāng)管道用于汽液兩相流時(shí)，其的調(diào)節(jié)閥的布置需盡量接近接收介質(zhì)的容器，從而達(dá)到降低管線內(nèi)的壓力效果，杜絕管線內(nèi)震動(dòng)現(xiàn)象的出現(xiàn)，同時(shí)管道的設(shè)計(jì)安裝需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行開展。

結(jié)語：

綜上所述，化工工程管道設(shè)計(jì)安裝對(duì)于保障化工工程管道安全運(yùn)行非常重要，因此不僅要求設(shè)計(jì)安裝者具有專業(yè)的知識(shí)，科學(xué)的理念，而且還要求設(shè)計(jì)安裝工作人員充分了解工藝意圖及生產(chǎn)要求，在設(shè)計(jì)安裝中具體分析實(shí)際情況，從而保證化工工程管道正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

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