李云鵬

摘要：石油化工裝置工藝管道設(shè)計對整個化工企業(yè)來說意義重大，它的好壞會直接影響到化工企業(yè)的經(jīng)濟效益以及企業(yè)員工的生命安全，高質(zhì)量的管道設(shè)計可以有效防止安全事故的發(fā)生。因此，本文對石油化工裝置中工藝管道的設(shè)計進行了分析。

關(guān)鍵詞：石油化工裝置;工藝管道;設(shè)計

一、工藝管道設(shè)計現(xiàn)狀

1.1工藝流程設(shè)計現(xiàn)狀

工藝管道的存在，本身就是為了連接工藝流程，使其工藝流程能夠順暢的走下去，一個合理的工藝流程對工藝管道設(shè)計的影響非常大。合理的工藝流程設(shè)計可以避免冗雜的工藝管道，既能節(jié)約成本也可以降低安全隱患。但是很多石油化工企業(yè)，尤其是一些基層企業(yè)，為減少投資成本，在建設(shè)初期沒有進行專業(yè)的工藝流程設(shè)計只是把其它企業(yè)所運用的一些工藝流程進行照搬照抄，使得工藝管道的設(shè)計質(zhì)量偏低。也有部分企業(yè)在進行工藝流程設(shè)計的時候沒有按照相應(yīng)的消防安全規(guī)定進行，工藝流程的設(shè)計未按照相關(guān)規(guī)定，工藝管道的設(shè)計自然也會受到較大影響，這就導(dǎo)致在發(fā)生緊急情況時無法采取有效的措施去應(yīng)對，而帶來重大的損失。還有企業(yè)在未加評估檢查的情況下就引入了外國的工藝流程和生產(chǎn)技術(shù)，使得工藝管道設(shè)計復(fù)雜，但是在實際的運行中并沒有帶來太大的效果。

1.2化工裝置布置現(xiàn)狀

石油化工中工藝管道的作用就是連接各個化工裝置，這就可以直接看出相應(yīng)的化工裝置的布置設(shè)計會對工藝管道設(shè)計帶來多大的影響?；ぱb置的布置設(shè)計會直接影響石油化工工藝管道的設(shè)計和后期的維護工作。石油化工的工藝管道數(shù)目很大，并且排列緊密，一旦發(fā)生事故往往就是災(zāi)難性的，一般而言真正的大型石油化工企業(yè)會進行工藝流程設(shè)計和化工裝置布置設(shè)計，以保證安全和工藝管道的利用度。但是一些小型的石油化工企業(yè)沒有進行這兩種設(shè)計，導(dǎo)致化工裝置布置雜亂無序，工藝管道冗雜，一旦發(fā)生安全事故無法進行合理的減災(zāi)。

1.3工藝管道路線設(shè)計現(xiàn)狀

作為石油化工裝置中的重要組成部分，工藝管道的路線設(shè)置非常重要，設(shè)計路線的好壞不僅影響到施工質(zhì)量、施工安全，還影響到日后的操作安全，因此，我們需要將工藝管道路線的安全設(shè)計作為首要工作任務(wù)。盡量使用危險性較小、強度較高、耐腐蝕較好的材料，保證化工裝置中的危險介質(zhì)不會從管道中泄漏出來，減少事故發(fā)生的幾率。

二、工藝管道設(shè)計的關(guān)鍵點

在石油化工企業(yè)中，管道設(shè)計問題關(guān)系重大，管道的實效性對整體生產(chǎn)能力有著重要的影響。因此，要針對管道會出現(xiàn)的問題，對其進行間隔性的檢查。實踐表明，我國石油化工企業(yè)中的工藝設(shè)備中還有一些細節(jié)需要完善，必須將這些問題加以改善，以提高石化產(chǎn)品的生產(chǎn)能力。

2.1做好工藝管道檢查工作

對于整個生產(chǎn)過程來說，工藝管道擔(dān)負著連接各個生產(chǎn)元件的重要作用，在生產(chǎn)中起著承接作用，對于整個工程的完整性有著重要的影響。因此，在技術(shù)準(zhǔn)備工作完成后，要根據(jù)具體的設(shè)計方案，對工藝管道進行系統(tǒng)性的檢查。在檢查的過程中，要嚴(yán)格按照流程的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來完成檢查。檢查的首要任務(wù)時針對其完整性方面的檢查，在這個環(huán)節(jié)中要根據(jù)管道的系統(tǒng)圖，確定整個管道是否有缺失的部分，檢查管道的整體構(gòu)造，使其能夠滿足施工的需要。

2.2做好細節(jié)的完善工作

管道中的細節(jié)問題也是影響生產(chǎn)的重要因素，在管道設(shè)計中，必須嚴(yán)格檢查細節(jié)上存在的問題，使整個生產(chǎn)工藝得到完善。對于管道試壓方案的設(shè)計，要將方案進行完整性設(shè)計的基礎(chǔ)上，將方案交給有關(guān)部門進行審核，方案必須經(jīng)過準(zhǔn)確的審核后，才能執(zhí)行具體的操作。另外，要做好方案的統(tǒng)籌和規(guī)劃，完善試壓的條件，合理安排放行環(huán)節(jié)，使工藝管道的嚴(yán)密性得到保證。如在塔與管線的設(shè)計中，要合理安排管線的布置，利用調(diào)節(jié)閥來實現(xiàn)管道的控制，針對這一內(nèi)容，下文中會做詳細介紹。細節(jié)是是工藝管線得以完善的重要保障，在設(shè)計中不能被忽視，必須在考慮管路整體構(gòu)架的基礎(chǔ)上，加強對管線細節(jié)的把握，保證工藝管道的整體性能。

三、石油化工裝置工藝管道設(shè)計

3.1管架的設(shè)計

石油化工裝置管道的支架結(jié)構(gòu)設(shè)計是管道系統(tǒng)設(shè)計的重要部分，管架系統(tǒng)可以支撐整個管道，也可以提高管道的穩(wěn)定性。管道設(shè)計必須滿足管道長期輸送介質(zhì)的穩(wěn)定性要求，確保管道系統(tǒng)安全輸送。一般的管道設(shè)計需結(jié)合彈簧架和支架的合理搭配，這樣的管道設(shè)計性價比較高，可以節(jié)省成本和管道不穩(wěn)定等現(xiàn)象產(chǎn)生。

3.2裝置塔及立式容器設(shè)備的管道設(shè)計

石油化工裝置管道的塔和容器設(shè)計，需考慮其介質(zhì)形態(tài)和工藝原理。當(dāng)氣體和液體相向而流時需要將調(diào)節(jié)閥裝在能接觸介質(zhì)的容器邊，這樣設(shè)計可以減少管道內(nèi)壓，也能減少裝置管道的震動現(xiàn)象。從設(shè)計原理角度出發(fā)，在汽堤塔和分餾塔之間設(shè)置一組靠近汽堤塔的調(diào)節(jié)閥組，而回餾罐和分餾塔之間設(shè)置一個在回餾罐上部的調(diào)節(jié)閥，分餾塔內(nèi)部的塔頂壓力采用無袋形且線路短的熱旁路來控制，以便于液柱在調(diào)節(jié)閥之前達到管道設(shè)計規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)。

3.3裝置泵的管道設(shè)計

泵的管道設(shè)計需滿足其正常使用及檢修等要求的前提下，更要考慮熱膨脹對泵出入口的要求，來減小泵嘴處的應(yīng)力現(xiàn)象。在滿足泵的管道設(shè)計要求下，盡量減少泵口處管道的長度。對于往復(fù)泵，因為脈動的存在，應(yīng)盡量減少管道彎頭數(shù)量。管道布置時，離心泵需要有一側(cè)設(shè)計泵的檢修維修，往復(fù)泵預(yù)留空間進行活塞及拉桿拆卸和檢修，立式泵上方應(yīng)有檢修空間。泵的吸入口有變徑時，使用頂平大小頭，避免泵嘴集氣對泵造成氣蝕，泵吸入口前有3DN直管段，減少對泵葉輪的影響。泵出入口管道合理設(shè)置承重支架和導(dǎo)向或者止推支架，減小泵嘴應(yīng)力及力矩。

3.4管廊上官道的設(shè)計

管廊是沿著管道或設(shè)備外布置，形成走廊，可連通裝置內(nèi)的設(shè)備。管廊上管道的合理設(shè)計可以提高設(shè)備裝置的安全性，節(jié)省成本。大直徑重管道應(yīng)布置在靠近管架柱子的位置或設(shè)計在管架柱子的上方，小直徑的輕管道布置在管架的中心部位。合理的設(shè)備平面布置是依據(jù)工藝流程在管廊兩側(cè)布置設(shè)備，因此應(yīng)設(shè)計聯(lián)系管廊兩側(cè)的設(shè)備，管廊中間應(yīng)設(shè)計公用工程管道。當(dāng)設(shè)計為雙層管廊時，一般氣體管道、熱管道盡量布置在上方;液體的、冷的、液化烴、化學(xué)藥劑及其他有腐蝕性介質(zhì)的管道宜布置在下方。

3.5冷換設(shè)備的管道設(shè)計

石油化工裝置的冷換設(shè)備是由冷卻器、換熱器和冷凝冷卻器組成，是依據(jù)冷熱介質(zhì)在管道中傳熱達到交換效果。石油化工裝置的管道需考慮低壓、高壓交替作用因素，其換熱器需滿足相關(guān)規(guī)范，并設(shè)計在離維修通道近的地方。冷換設(shè)備在進出管道時需設(shè)計分?jǐn)嚅y，這樣可以利于有毒或可燃氣體的輸送，確保使用年限。對于頂餾到凝器的管線支管和主管需要垂直設(shè)計以避免流體不均勻現(xiàn)象出現(xiàn)。

四、結(jié)束語

當(dāng)前我國在發(fā)展的過程中，石油化工行業(yè)整體的發(fā)展現(xiàn)狀較為良好，為我國經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展奠定了較好的基礎(chǔ)。實際發(fā)展的過程中，關(guān)于石油化工裝置工藝管道設(shè)計問題，也引起了作業(yè)人員以及研究人員的關(guān)注。未來發(fā)展的過程中，石油化工企業(yè)為了保障石油化工裝置工藝管道的設(shè)計效果，并且促進企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。實際發(fā)展的過程中，應(yīng)朝著安全性、合理性、耐久性、經(jīng)濟性的方向進行發(fā)展。

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