倪瑩（中國石油管道局工程有限公司天津分公司，天津 300000）

石油化工設(shè)計中的創(chuàng)新與應(yīng)用

倪瑩（中國石油管道局工程有限公司天津分公司，天津 300000）

石油化工設(shè)計在石油工藝和技術(shù)含量中占據(jù)重要地位，設(shè)計質(zhì)量的高低直接影響到整個石油化工的生產(chǎn)質(zhì)量。因此需要不斷強化石油設(shè)計的創(chuàng)新和應(yīng)用能力，從而真正提高我國石油化工生產(chǎn)效率和工藝水平，不斷滿足我國對石油化工的需求。在石化工藝設(shè)計人員的要求上，需要相關(guān)人員做到勇敢創(chuàng)新，大膽實踐，有魄力，積極開展石化設(shè)計的創(chuàng)新和應(yīng)用活動，不斷學(xué)習(xí)國內(nèi)外先進的設(shè)計理念，找到工藝設(shè)計和管道設(shè)計、設(shè)計審査等的融合處，不斷學(xué)習(xí)提高自身的工藝設(shè)計技術(shù)，全面了解新技術(shù)的發(fā)展趨勢，從而提髙我國石油化工工藝水平。

石油化工；設(shè)計；創(chuàng)新；應(yīng)用

在石油化工行業(yè)的不斷發(fā)展下，使得石油化工工藝的設(shè)計理念和設(shè)計角度隨之發(fā)生改變，現(xiàn)有的設(shè)計理念已無法完全滿足石油化工行業(yè)工藝的需求。對于石油化工工藝的核心設(shè)計人員來說，需要在設(shè)計理念上突破原有觀念的束縛，大膽突破，不斷創(chuàng)新，及時汲取國際先進設(shè)計理念，不斷積累先進設(shè)計經(jīng)驗，力求石油化工的設(shè)計緊跟石油化工工藝的變化趨勢。

1 工藝與技術(shù)的融合

1.1 已有技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用

在技術(shù)得到創(chuàng)新發(fā)展后，需要結(jié)合當前石油化工工程的實際需求進行技術(shù)融合，使其更加符合當前建設(shè)的需要，堅持以全局的視角看待問題，強化技術(shù)的適應(yīng)性和先進性。切忌盲目應(yīng)用技術(shù)，片面地符合規(guī)章要求，忽視技術(shù)的實用性。因此創(chuàng)新后的技術(shù)需要兼顧實際要求和建設(shè)情況。

1.2 技術(shù)投產(chǎn)應(yīng)用

從目前我國石油化工工藝的發(fā)展情況來看，技術(shù)水平還遠遠不能滿足當前專業(yè)的要求。一般情況下，沒有技術(shù)研發(fā)能力的設(shè)計部門或單位需要在相關(guān)的技術(shù)研發(fā)人員、制造廠商以及原料供應(yīng)商的協(xié)助之下合作完成一項技術(shù)的開發(fā)。

2 石油化工管道創(chuàng)新與應(yīng)用

2.1 管道工程的設(shè)計要求

首先是管道的布置。需要滿足成組或成排的設(shè)計標準，從而有利于維護管道工程整體的美觀和經(jīng)濟。其次是各設(shè)備之間的管道連接。既要滿足線路短的要求，也要滿足線路直線型的要求。另外，管道的相對軟化有利于降低因熱脹冷縮和位置偏移而引起的力矩和力以及人工補償器的減少。在對管道的線路和高低進行改變時，需要注意避免出現(xiàn)死角，如果出現(xiàn)，則需要設(shè)置閥門。第三是在管道經(jīng)過墻壁、夾層或屋面時，需要保護套保護管道免受磨損，為了給因熱脹冷縮引起的管道膨脹留足空間。還需要設(shè)定好空間大小。當?shù)叵鹿艿澜?jīng)過水道、鐵路等地方時，可以將用過的鋼管作為管道保護套。第四還管道的鋪設(shè)，應(yīng)當盡量繞過有溝渠的地方，如果遇到無法避免的情況時，需要對閥門和管溝進行相應(yīng)的調(diào)整，且設(shè)定好管溝的排水裝置。第五點要注意地下管道的設(shè)定要考慮冰凍情況，并覆蓋保護層，一般情況下要求超過0.5米。地下管道的閥門要設(shè)置在閥門井中，且管道要繞開建筑物地表和設(shè)備占地。氣體的分支管道來源于主要管道的上部，且向主要管道和設(shè)備傾斜，避免積液。最后是金屬質(zhì)管道的管托需要用卡箍型的，導(dǎo)向支架可以減少管道較長并出現(xiàn)熱脹時的位移現(xiàn)象。

2.2 傳統(tǒng)管道設(shè)計模式

管道安全和經(jīng)濟是管道設(shè)計的兩大核心問題，管道設(shè)計的方法主要有以下兩種。一種是以設(shè)計的相關(guān)方針和系數(shù)作為標準的設(shè)計方法，另一種是對管道可靠性的考察。第一種方法明確規(guī)定管道用材質(zhì)和管道的載重，設(shè)計完全根據(jù)既定標準進行，通過實際情況的考察。計管道的安全系數(shù)，開始進行設(shè)計。第二種方法是全面考慮管道的各方面的極限值，重點考察管道的使用年限和載重量等。與第一種方法相比，設(shè)計更加靈活科學(xué)，更加符合安全性要求。（三）創(chuàng)新管道設(shè)計模式

這種設(shè)計模式是基于對設(shè)計的固有缺陷的考慮，主要包括管道的材質(zhì)、安裝工藝的缺陷。創(chuàng)新之處表現(xiàn)在：首先是對裂痕的測定，測定方法包括無損探傷法和實驗樣本測定法。其次是裂痕的臨界值測定。在不考慮泄漏和斷裂的情況下，裂痕出現(xiàn)的最大尺寸。第三是裂痕強度測算。在遵循裂痕變化規(guī)律的前提下，通過測定裂痕出現(xiàn)的長度來分析剩余強度。第四是關(guān)于管道壽命的計算，基于對裂痕尺寸變化的考慮，計算裂痕的變化速率，測定管道的剩余使用年限。

3 實例分析

石油化工企業(yè)開展125t/a重油催化裂化項目，針對與煙氣輪機相連的進口管道，企業(yè)有如下要求：管道溫度為655℃，壓力值達到0.36MPa，管路規(guī)格為

Φ1 030×12。管道從三旋出口EL+25 000下到達EL+7 000m，后水平前進13米左右之后流入煙氣輪機。該管道直徑相對較大，承受的溫度高且煙氣輪機管咀受力允許值不高，僅僅應(yīng)用傳統(tǒng)設(shè)計對管道進行自然補償難以達到實際需求。針對該現(xiàn)象，建議設(shè)計人員將兩個鉸鏈型膨脹節(jié)安設(shè)于立管之上，同時將教練型膨脹節(jié)安設(shè)于水平管當中，于同一平面內(nèi)構(gòu)成三鉸鏈性膨脹節(jié)系統(tǒng)，從上至下設(shè)定為A、B、C三個鉸鏈型膨脹節(jié)，若數(shù)值管段出現(xiàn)熱膨脹現(xiàn)象，則現(xiàn)象由B與C了兩個膨脹節(jié)動作進行吸收。若水平管段發(fā)生熱膨脹現(xiàn)象，則由A，B兩個膨脹節(jié)動作完成吸收。不僅如此，建議設(shè)計人員將彈簧吊架安設(shè)于管口區(qū)域，進而減少管道垂直方向承受的力，以便使煙氣輪機入口管咀的受力值減弱，直至其達到能夠接受的程度。

4 結(jié)語

石油化工工藝的設(shè)計在創(chuàng)新上要不斷學(xué)習(xí)國際艦的技術(shù)和理念，引進先進的技術(shù)設(shè)備，積累行業(yè)成功的設(shè)計經(jīng)驗和先進的設(shè)計理念，強化對建筑技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用，從而提高油氣運輸?shù)陌踩院徒?jīng)濟實用性，促使石油化工設(shè)計跟上建筑工藝要求的步伐，滿足工藝的需求。

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