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        石油化工設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新與應(yīng)用

        2016-03-15 02:06:11安欣北京華福工程有限公司武漢分公司湖北武漢430000
        化工管理 2016年13期
        關(guān)鍵詞:配管支管石油化工

        安欣(北京華福工程有限公司武漢分公司, 湖北 武漢 430000)

        石油化工設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新與應(yīng)用

        安欣(北京華福工程有限公司武漢分公司, 湖北 武漢 430000)

        石油化工設(shè)計(jì)的創(chuàng)新與應(yīng)用,是影響石油化工生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效益的重要因素。故此,必須高度重視,著力提高工藝水平。本文以管道、配管設(shè)計(jì)為例,探討強(qiáng)化石油化工設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新與應(yīng)用的具體措施。

        石油化工;管道配管設(shè)計(jì);創(chuàng)新應(yīng)用

        0 引言

        隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,我國石油化工也得到了迅速發(fā)展,同時(shí),對石油化工工藝設(shè)計(jì)也提出了新的要求。

        1 注重石油化工工藝與技術(shù)設(shè)計(jì)相結(jié)合

        石油化工工藝設(shè)計(jì)不僅涉及設(shè)計(jì)專業(yè),還涉及建筑技術(shù),具有綜合性和專業(yè)性。故此,應(yīng)切實(shí)注重化工工藝與技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用,在技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的基礎(chǔ)上,要與當(dāng)前建筑工程的實(shí)際相結(jié)合,確保能夠更好地服務(wù)于石油化工建設(shè)。作為設(shè)計(jì)人員,必須注重化工設(shè)計(jì)、注重技術(shù)的先進(jìn)性,注重實(shí)用性,切勿盲目地跟從,要具有全局意識(shí),與相關(guān)規(guī)定相符合,并與實(shí)際情況相互兼顧。

        2 石油化工管道設(shè)計(jì)的創(chuàng)新與應(yīng)用

        石油化工管道是進(jìn)行液體、氣體運(yùn)輸?shù)闹匾d體,在整個(gè)石油運(yùn)輸裝置中具有重要的地位。因而在石油化工管道設(shè)計(jì)中應(yīng)注重創(chuàng)新,切實(shí)做好以下工作。

        (1)明確管道設(shè)計(jì)的一般要求 管道布置設(shè)計(jì)應(yīng)符合管道及儀表流程圖的要求;應(yīng)統(tǒng)籌規(guī)劃,做到安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、滿足施工、操作、維修等方面的要求,力求整齊美觀;在確定進(jìn)出裝置的管道的方位與敷設(shè)方式時(shí),應(yīng)做到內(nèi)外協(xié)調(diào);廠區(qū)內(nèi)的全廠性管道的敷設(shè)應(yīng)與廠區(qū)內(nèi)的裝置、道路、建筑物、構(gòu)筑物等協(xié)調(diào),避免管道包圍裝置,減少管道與鐵路、道路的交叉;管道應(yīng)架空或地上敷設(shè),如確有需要,可埋地或管溝敷設(shè);管道宜集中成排布置,地上的管道應(yīng)敷設(shè)在管架或管墩上;在管架、管墩上布置管道時(shí),宜使管架或管墩所承受的垂直荷載、水平荷載均衡;全廠性管架或管墩上應(yīng)留有10%~30%的裕量,并考慮其荷重。裝置主管廊管架宜留有10%~20%的裕量,并考慮其荷重;輸送介質(zhì)對距離、角度、高差等有要求的管道以及大直徑管道的布置,應(yīng)符合設(shè)備布置設(shè)計(jì)的要求;管道布置不應(yīng)妨礙設(shè)備、機(jī)泵及其內(nèi)部構(gòu)件的安裝、檢修和消防車輛的通行;管道布置應(yīng)使管道系統(tǒng)具有必要的柔性,在保證管道柔性及管道對設(shè)備、機(jī)泵管口作用力和力矩不超出允許值的情況下,應(yīng)使管道最短,組成件最少;應(yīng)在管道規(guī)劃的同時(shí)考慮其支撐點(diǎn)設(shè)置;管道布置宜做到“步步高”或“步步低”,減少氣袋或液袋;氣液兩相流的管道由一路分為兩路或多路時(shí),管道布置應(yīng)考慮對稱性或滿足管道及儀表流程圖的要求。

        (2)采用更加科學(xué)的設(shè)計(jì)模式 在石油化工管道設(shè)計(jì)過程中,必須將安全、經(jīng)濟(jì)作為核心。一種設(shè)計(jì)方式是,根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來選擇符合材質(zhì)及載重要求的管道,另一種則是認(rèn)真考察管道可靠性,充分考慮管道的極限值,對管道荷載、使用年限等都考慮清楚。從這兩種方法來看,第一種方法的安全性、科學(xué)性更強(qiáng)。針對設(shè)計(jì)模式的創(chuàng)新,就是要對傳統(tǒng)模式下石油化工工藝和配管設(shè)計(jì)及管道材質(zhì)、安裝工藝的缺陷,切實(shí)做好彌補(bǔ)和改進(jìn)工作。在測定裂痕的過程中,主要可以采用實(shí)驗(yàn)樣本測定法、無損探傷法。其次是測定裂痕臨界,在忽略斷裂、泄露的前提下,確定裂痕的尺寸限值。再次是測算裂痕強(qiáng)度。第四,計(jì)算管道使用壽命。通過充分考慮到裂痕尺寸變化情況,計(jì)算出裂痕變化速度,以此將管道剩余的壽命測定出來。

        3 石油化工配管設(shè)計(jì)的創(chuàng)新與應(yīng)用

        配管設(shè)計(jì)是石油化工設(shè)計(jì)中非常重要工作,在確保設(shè)備安全的基礎(chǔ)上,從而設(shè)計(jì)出更加科學(xué)合理的管道布置,作為設(shè)計(jì)人員,必須科學(xué)合理地掌握好標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范,還要?jiǎng)?chuàng)新石油化工工藝,下面以石油化工中夾套管和蒸汽管道為例,對配管設(shè)計(jì)中存在的問題進(jìn)行有效地解決。

        (1)夾套管的配管設(shè)計(jì)創(chuàng)新與應(yīng)用 在石油化工中,夾套管是最為常用的配管,主要有熱油、熱水和蒸汽類三種夾套。以管道結(jié)構(gòu)及連接方式來分,主要存在內(nèi)管焊縫比較隱蔽和外露兩種問題,他們又叫做完全和不完全夾套管,其重點(diǎn)就是要做好以下幾項(xiàng)工作:一是創(chuàng)新夾套管長度設(shè)計(jì)。夾套管長度直接影響著夾套管設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量,因?yàn)槠溟L度尺寸對管內(nèi)流體特性及流量有著直接的影響。二是注重內(nèi)外管熱應(yīng)力的創(chuàng)新與應(yīng)用。因?yàn)閮?nèi)外管有著不同的溫度,其熱膨脹應(yīng)力也不同,故此,在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),要分別計(jì)算好內(nèi)管和外管的熱應(yīng)力。如果這兩種熱應(yīng)力不同,則要設(shè)置和調(diào)整膨脹節(jié),應(yīng)在彎頭處將外管口徑進(jìn)行改變,使內(nèi)管外管膨脹位移得到最為有效地控制。三是創(chuàng)新夾套管選材、焊接。在選擇套管時(shí),要充分考慮流體的溫度、流體的壓力、特點(diǎn)、流體的腐蝕性等。在進(jìn)行焊接的過程中,要滿足管壁的最大承載力,焊接時(shí)采用對接的形式,確保熱介質(zhì)能夠暢通無阻地流動(dòng)。四是創(chuàng)新夾套管的坡度和跨接管。在設(shè)計(jì)夾套管的坡度時(shí),特別蒸汽從夾套管上部引入,但凝結(jié)水而是從套管下部流出來,故此,在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,要將切斷閥設(shè)置在排凝管、供汽管這兩個(gè)部位。

        (2)蒸汽管道的配管設(shè)計(jì)創(chuàng)新與應(yīng)用 蒸汽是石油化工中重要物料,根據(jù)不同的壓力,也需要配備不同的蒸汽管,為了確保蒸汽管安全使用,要著力從以下幾個(gè)方面進(jìn)行創(chuàng)新與應(yīng)用。

        一是科學(xué)設(shè)置蒸汽管道。一般裝置的蒸汽管道宜架空敷設(shè),不宜管溝敷設(shè),更不應(yīng)埋地敷設(shè);由工廠系統(tǒng)進(jìn)入裝置的主蒸汽管道,宜布置在管廊的上層;蒸汽支管應(yīng)自蒸汽主管的頂部接出,支管上的切斷閥應(yīng)安裝在靠近主管的水平管段上,以避免存液;蒸汽主管的末端應(yīng)設(shè)分液包;不得從用汽要求很嚴(yán)格的蒸汽管道上接出支管作其他用途;在蒸汽管道的π型補(bǔ)償器上,不得引出支管。在靠近π型補(bǔ)償器兩側(cè)的直管上引出支管時(shí),支管不應(yīng)妨礙主管的變形或位移;凡飽和蒸汽主管進(jìn)入裝置,在裝置側(cè)的邊界附近應(yīng)設(shè)蒸汽分水器。過熱蒸汽主管進(jìn)入裝置,一般可不設(shè)蒸汽分水器;多根蒸汽伴熱管應(yīng)成組布置并設(shè)分配管,分配管的蒸汽宜就近從主管接出;直接排大氣的蒸汽放空管,出口不應(yīng)低于2米,放空管應(yīng)設(shè)導(dǎo)向和承重支架;連接排放或經(jīng)常排放的泛汽管道,應(yīng)引至非主要操作區(qū)和操作人員不多的地方。二是科學(xué)設(shè)置排液設(shè)施。在蒸汽管道暖管和運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生大量凝液,故此,應(yīng)該在合適的位置科學(xué)設(shè)置排液。一般在飽和蒸汽管道的末端或最低點(diǎn)、飽和蒸汽系統(tǒng)的減壓閥和調(diào)節(jié)閥前、蒸汽分水器及蒸汽加熱設(shè)備的下部、經(jīng)常處于熱備狀態(tài)的設(shè)備進(jìn)汽管的最低點(diǎn)、擴(kuò)容器的下部、分汽缸的下部以及水平安裝的波紋補(bǔ)償器的波峰下部設(shè)置疏水閥。

        4 結(jié)語

        總之,在進(jìn)行石油化工工藝、配管設(shè)計(jì)的創(chuàng)新與應(yīng)用過程中,要切實(shí)轉(zhuǎn)變設(shè)計(jì)理念,注重先進(jìn)工藝、設(shè)備的引進(jìn),增強(qiáng)石油化工裝置的安全性、經(jīng)濟(jì)性,確保石油化工與建筑工藝同頻同步,不斷積累經(jīng)驗(yàn),從而滿足石油化工行業(yè)發(fā)展的需要。

        [1]李洪.試析HAZOP在石油化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].化工管理,2014,36:1.

        [2]彭奇鳴.石油化工設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新與應(yīng)用研究[J].化工中間體,2015,05:37-38.

        [3]岳大鵬.試析HAZOP在石油化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].化學(xué)工程與裝備,2012,10:136-137.

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