張益軍（南京紅寶麗股份有限公司 211300）

引言

在化工廠中管道工程作為化工工藝的主要構(gòu)成部分在實(shí)際的生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)揮著重要作用。管道把各類設(shè)備和系統(tǒng)設(shè)施結(jié)合起來，構(gòu)成一個(gè)完整的體系，并且它還能確保各種流體運(yùn)輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性，發(fā)揮保護(hù)資源和環(huán)境的作用。在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，化工裝置由管道閥門泄露引起的爆炸、中毒等事故常常發(fā)生，不但會(huì)導(dǎo)致資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，嚴(yán)重的還可能導(dǎo)致人員的傷亡。上述這些事故多數(shù)都是由于機(jī)器腐蝕或者不科學(xué)的管道設(shè)計(jì)導(dǎo)致的，這就需要我們加強(qiáng)對(duì)化工工藝管道設(shè)計(jì)的重視。

一、管道材料與等級(jí)分解的合理性

由于在化工裝置中高壓系統(tǒng)和低壓系統(tǒng)內(nèi)不同的壓力和溫度，導(dǎo)致在銜接高壓系統(tǒng)和低壓系統(tǒng)時(shí)務(wù)必依照低壓關(guān)閉管路的等級(jí)劃分分界點(diǎn)。除特殊情況以外，一般都是按P&ID標(biāo)準(zhǔn)，和當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況相結(jié)合來劃分分界點(diǎn)和界限。

管道材料和等級(jí)分解一般分為以下幾種類型：

1.壓力的等級(jí)相同，但材質(zhì)不同。通常情況下，法蘭與墊片一般運(yùn)用低級(jí)材質(zhì)，螺栓以及閥門則是運(yùn)用高級(jí)材質(zhì)。

2.材質(zhì)相同，但壓力等級(jí)不同。法蘭，墊片，螺栓以及閥門必須采用高等壓。

3.壓力等級(jí)以及材質(zhì)均不相同。法蘭與墊片則使用低級(jí)材質(zhì)的高壓等級(jí)，而螺栓以及閥門則采用高級(jí)材質(zhì)的高壓等級(jí)。

二、塔與容器管線設(shè)計(jì)的合理性

在化工裝置中，塔與容器的管道和線路設(shè)計(jì)必須要全面考慮其科學(xué)的設(shè)計(jì)原理以及工藝中的特殊需求。主要有分餾塔與回流罐之間的管道線路設(shè)置、分餾塔與汽提塔之間的管道線路設(shè)置。

1.分餾塔與回流罐之間的管道線路部署安排：當(dāng)分餾塔運(yùn)用熱旁路掌控塔頂壓力時(shí)，需要全面考慮熱旁路短而無袋形的情形，將調(diào)節(jié)閥設(shè)置在回流罐的上面位置。

2.分餾塔與汽提塔之間的管道線路安排：在通常情況下，分餾塔中裝有調(diào)節(jié)閥組，該氣閥組應(yīng)在汽提塔附近進(jìn)行安裝，進(jìn)而確保調(diào)節(jié)閥有足夠的液柱。

3.安排部署汽液兩相流的管道時(shí)，管道上的調(diào)節(jié)閥應(yīng)在最大程度上靠近接收介質(zhì)的容器鋪設(shè)，達(dá)到降壓管道的壓力，減少和杜絕管道出現(xiàn)震動(dòng)現(xiàn)象，同時(shí)要注意管線不可隨意鋪設(shè)，必須根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)的科學(xué)分析和設(shè)計(jì)。

三、管道與閥門布置的合理性

管道和閥門的設(shè)置應(yīng)該從蒸汽的吹掃管線的安裝和采樣點(diǎn)的設(shè)置兩個(gè)方向進(jìn)行解釋：首先，蒸汽吹掃管線是化工設(shè)置中相對(duì)普通的管線，它主要的作用是能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)漏洞，對(duì)于不一樣的工藝管線連接蒸汽吹掃線，采取這樣的安裝方式的好處是當(dāng)其中一支管線發(fā)生泄漏時(shí)，可以將這支泄露管線的閥門關(guān)閉，不會(huì)影響其他蒸汽管線正常工作。其次，將采樣點(diǎn)設(shè)在主觀上，而且在分支前方，需要滿足相關(guān)工藝的設(shè)計(jì)要求，防止在死角的位置及水管的底部進(jìn)行采樣，要保障采集到的樣品具有鮮明的代表性。

四、冷換設(shè)備管線設(shè)計(jì)的合理性

化工裝置的工藝管道在設(shè)計(jì)過程中，很顯然冷熱交換管線的設(shè)置和其他任何工藝設(shè)備管線不同，因?yàn)樗谠O(shè)計(jì)的過程中有很多復(fù)雜的工藝因素，所以，在對(duì)管線操作、檢修以及管道溫度變化過程中，必須對(duì)機(jī)械化因素進(jìn)行詳細(xì)的審查。

1.關(guān)于安裝的凈距離。在冷熱設(shè)備換熱過程中，為了方便檢查設(shè)備，一般情況下，換熱器的出口管道和閥門法蘭盤與設(shè)備的封頭蓋法蘭盤應(yīng)該留出相適應(yīng)的距離，一般情況下，為了拆卸方便，可以將距離大約設(shè)置為320mm。

2.關(guān)于熱應(yīng)力。在冷熱交換設(shè)備設(shè)置的過程中，通常情況下將換熱器的固定點(diǎn)設(shè)置在官箱的頂端，換熱器熱漲直接影響了連接頭端管嘴的管道。

3.關(guān)于逆流換熱。冷熱交換設(shè)備的冷水在走管過程中通常情況下是從下面進(jìn)入，從上面出去，可以避免發(fā)生故障時(shí)，換熱器中存有一定量的水，不會(huì)導(dǎo)致里面的水被放空。

五、工藝管架設(shè)計(jì)的合理性

首先，減少管道和之家之間的相對(duì)位移。從下圖可以看到：在左邊的蒸汽管道中，主管道旁邊一般情況下都有一個(gè)放水小管，如果將左邊A點(diǎn)看做是支面上的支架，因?yàn)榇怪钡墓芏稳菀装l(fā)生膨脹，會(huì)導(dǎo)致彈簧上下浮動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備癱瘓。如果想要解決這個(gè)問題，正確的設(shè)計(jì)圖應(yīng)該是如右圖這樣設(shè)計(jì)：將支在地面上的支架設(shè)在主管道上面，同時(shí)隨著主管的支架上下浮動(dòng)，這樣的設(shè)計(jì)有利于降低支架和管道之間的移動(dòng)距離。

其次，管道支架的合理設(shè)置還有利于節(jié)約資源，因?yàn)閺椈杉苡脮r(shí)間久之后，彈性就會(huì)消失，所以，在管道支架設(shè)計(jì)的過程中盡量減少?gòu)椈芍Ъ艿氖褂谩?/p>

最后，管線的具體設(shè)置。沿塔管線的設(shè)置通常情況下只設(shè)置一個(gè)承載重量的支架，且支架和塔頂之間有焊接線，如果一個(gè)承載重量的支架壓力過大時(shí)，可以增加一個(gè)小支架，這個(gè)小支架就設(shè)置為彈簧支架，并且每隔一段距離就設(shè)置導(dǎo)向支架，如果塔回流線和塔壁之間的溫度相差比較大時(shí)，其產(chǎn)生的伸長(zhǎng)量也會(huì)隨之增大，在水平管段上的第一個(gè)支架應(yīng)該垂直向下，設(shè)置彈簧支架，如果管段有多余的距離，可以設(shè)置一個(gè)導(dǎo)向支架。

結(jié)束語

總體來說，化工工藝管道設(shè)計(jì)是一項(xiàng)比較大的項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)，它不僅需要設(shè)計(jì)人員有創(chuàng)新意識(shí)，而且參與人員必須掌握足夠的專業(yè)知識(shí)，在管道工藝設(shè)計(jì)過程中要根據(jù)實(shí)際的情況，設(shè)計(jì)合理的管道，才能保證化工管道的安全，最后達(dá)到化工設(shè)備正常運(yùn)行的目的。

[1]陸君花.化工工藝設(shè)計(jì)中安全危險(xiǎn)的識(shí)別與控制[J].浙江化工.2009(04).

[2]鞠學(xué)貞.化工工藝設(shè)計(jì)中的思考與建議[J].浙江化工.2004(12).

[3]王巍.石油化工裝置管道工藝設(shè)計(jì)探討[J].黑龍江科技信息.2011(13).