蔡葉青

（湖南中化工程設(shè)計有限公司，湖南 岳陽 414000）

針對管道設(shè)計，首先應(yīng)重點關(guān)注施工中的安全問題，盡可能降低成本、提高施工的效率。本文側(cè)重于石油化工裝置工藝管道設(shè)計要求，并在設(shè)計中找出解決這些問題的有效設(shè)計方法。

1 石油化工裝置工藝管道設(shè)計現(xiàn)狀

1.1 工藝流程現(xiàn)狀

石油化工裝置的工藝流程是管道設(shè)計過程的基礎(chǔ)。保證設(shè)計工藝的合理性是做好管道設(shè)計的基礎(chǔ)。應(yīng)該相應(yīng)減少在管道設(shè)計中的投資，減少石油化工裝置的安全問題。目前，具體的管道設(shè)計應(yīng)該按照相關(guān)的流程來制定。由于在現(xiàn)有的管道鋪設(shè)過程之中，中國與外國相比，石油化工裝置的設(shè)計過程非常的復(fù)雜。

1.2 化工裝置布置情況

目前，中國石油化工裝置的現(xiàn)狀仍然很復(fù)雜，并且石油化工裝置的后期維護成本相對較高。對于管道數(shù)量大、管道分布復(fù)雜的情況，很可能會使管道在施工中引起一些相對來說非常復(fù)雜的問題。為了有效提高管道的設(shè)計，應(yīng)優(yōu)化化工裝置，從而進一步的減少由化工裝置而引起的問題。目前，中國石化企業(yè)的化工裝置更新比較快，石油化工裝置投資大，但是還存在不能有效進行管道設(shè)計施工的問題，進而影響了有效性。

1.3 線路設(shè)計情況

中國石油化工公司管道設(shè)計流程較為復(fù)雜?，F(xiàn)有線路只能具有單個功能。管道相對來說還是比較大，具有許多管道耗材。石油化工裝置的管道連接的效率是不夠的，為了縮短建設(shè)周期，一些企業(yè)通常會設(shè)計非常多的、復(fù)雜的管路，這在很大的程度上確保了管道作用的充分利用，進而提升了管道的有效使用。

2 石油化工裝置工藝管道設(shè)計原則

2.1 安全性原則

石油化工裝置中，對于工藝管道的設(shè)計應(yīng)首先考慮是否安全。它不僅要滿足高效分解和石油產(chǎn)品的傳播，也促進了管道維修和維護，方便管理人員的操作，防止各種裝置之間的干擾。首先，我們應(yīng)該加強對于管道的設(shè)置，還要控制額外的盈余，這些額外的盈余以及設(shè)計可以有效地保證工廠的穩(wěn)定運營。另外，施工人員應(yīng)該加強對于安全閥的設(shè)計，確保通過安全閥的所有階段的管道可以得到有效地控制。反向泵的泵吸入口設(shè)置應(yīng)該被改變，以確保泵的穩(wěn)定性。流程管理的安全設(shè)計也應(yīng)該充分考慮地區(qū)因素。在綜合分析的基礎(chǔ)上，我們可以有效地保證工藝管線的實際價值。

2.2 全面性原則

石油化工裝置的工藝管道設(shè)計應(yīng)遵循全面的原則，必須要考慮到各種因素，這些因素都可能會影響管道的使用效果，相關(guān)人員需要結(jié)合管道的自身性質(zhì)，并且運用到管道的設(shè)計之中，從而保證設(shè)計的可實施性。首先，石油化工的設(shè)計工藝將會影響工藝管線的設(shè)計，因此必須要保證管道的設(shè)計符合行業(yè)對于石油化工裝置設(shè)計的要求。在設(shè)計過程中，參考成熟的設(shè)計方案，根據(jù)現(xiàn)場情況應(yīng)充分展示和分析可行性方案。其次，在管道的設(shè)計過程中，我們應(yīng)該尊重國家有關(guān)的法律法規(guī)，并確保運用相關(guān)的法規(guī)和政策，來滿足管道建設(shè)過程的管理需求。我們也應(yīng)該加強對于管道的施工過程的組織設(shè)計，并確保管道設(shè)計的具體要求，并且在此基礎(chǔ)上縮短建設(shè)的周期。同時，調(diào)動各部門的積極合作與配合，保證管道實施順利。

3 石油化工冷換裝置的管線布設(shè)方法

3.1 裝置的操作及檢修空間

換熱裝置的管殼，主要采用集中布置的方式，無論是使用選擇技術(shù)還是分離布置技術(shù)，都必須保證管殼空間的位置與管箱不矛盾，不妨礙管殼和管箱的拆卸空間。在換熱裝置管道安裝期間，這種操作是必要的，以確保管道操作和維護方便，而不是阻礙通道和維護。在換熱裝置附近的工作路徑上，安裝調(diào)節(jié)閥或控制閥，并盡可能與機器平行。在換熱裝置閥門上安裝溫度計和其他組件，并且進行觀察和操作，并確保換熱裝置和法蘭之間的距離，并且簡化閥體直至其符合相關(guān)的標準。[1]

3.2 管道的熱應(yīng)力

換熱裝置應(yīng)加到管頂位置的固定點上，在同一密封管嘴上，由于溫度的原因，需要仔細考慮換熱裝置的膨脹。在管道設(shè)計的冷卻裝置當中，如果所設(shè)計的管道是高溫管道，這些管道首先需要存在的功能就是熱補償?？梢蕴砑右龑?dǎo)支持和維修的方法，用來確保管道的施工順利。

4 現(xiàn)代石油化工裝置工藝管道設(shè)計的影響因素

4.1 管道等級與材料因素

石油資源在管道中運輸時會受到較高的壓力，在進行管道的設(shè)計時，如果沒有考慮管道的抗壓性，將會在非常大的程度上影響管道的質(zhì)量，從而會影響企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。同時，由于石油資源的影響，設(shè)計師進行管道設(shè)計時，在設(shè)計之前，要關(guān)注管道自身的耐熱性以及抗壓性等特征。同時，要減少石油資源本身的影響，及時更換具有腐蝕現(xiàn)象的管道，促進經(jīng)濟效益的進一步提高。

4.2 壓力管道設(shè)計因素

在現(xiàn)階段，石油化工壓力管道設(shè)計是為了保證壓力管道的正常運行和安全，大部分人員將其分為外部壓力管道，并對內(nèi)部壓力管道進行監(jiān)督，以盡量減少外部不利因素對石油資源的影響;由于強烈的復(fù)雜性和布局建設(shè)困難，地形和地質(zhì)因素，石油運輸、存儲和其他方面都會影響管道設(shè)計。

4.3 物理因素

事實上，在現(xiàn)代石油化工的裝置中實行管道管理是正確的，管道自身的質(zhì)量受溫度的影響比較大，甚至還會造成因管道的嚴重磨損而導(dǎo)致的管道不能正常使用。其中低溫脆斷現(xiàn)象主要是指管道運轉(zhuǎn)時，如果管道處于較低的溫度之中，管道的柔韌性會受到影響，會導(dǎo)致管道很容易被折斷；如果管道處于較高的溫度中，材料會出現(xiàn)膨脹的現(xiàn)象容易發(fā)生爆炸；如果管道處于的環(huán)境是冷熱循環(huán)的，那么管道的壽命將會相應(yīng)的減少，質(zhì)量也會變差。管道的破損將會影響石油行業(yè)的經(jīng)濟，也會進一步影響行業(yè)的發(fā)展。

4.4 完善流程

流程的設(shè)計不僅可以依靠相關(guān)經(jīng)驗和石油化工企業(yè)成功案例，還應(yīng)該結(jié)合化工企業(yè)的實際特點和自然環(huán)境因素，盡量完善石油化工企業(yè)的管道設(shè)計。同時，遵循國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，確保環(huán)境保護和標準化的管道設(shè)計。盡可能地消除不必要的管道設(shè)計，不僅可以節(jié)省成本，而且還能夠提高生產(chǎn)效率，為實現(xiàn)石化企業(yè)的經(jīng)濟目標打下堅實的基礎(chǔ)。

4.5 選用新型材料

滿足管道設(shè)計的日常工作需要，與高溫新材料、耐蝕性和壓力選擇等息息相關(guān)。這種新的材料和使用的功能都非常符合國家對于本行業(yè)的要求，還能夠保證資源發(fā)展的穩(wěn)定性、長久性。對于企業(yè)來說，這不僅可以節(jié)省運營成本，還可以從根源上消除安全事故的可能性。[2]

5 石油化工裝置工藝管道設(shè)計的優(yōu)化對策

5.1 加強管架設(shè)計的優(yōu)化

眾所周知，支架結(jié)構(gòu)在設(shè)計過程中具有著極其重要的地位，對整個管道項目有很大的影響。所以，為了保證石油化工裝置管道的設(shè)計合理，相關(guān)企業(yè)以及人員必須加強理解設(shè)計的圖紙，以確保管道項目的整體穩(wěn)定，提高石油資源運輸過程的安全。例如，在一些石油公司的管道設(shè)計過程中，將支架和彈簧架組合在一起，控制施工的成本，還應(yīng)該保證施工的安全性，避免使用的不穩(wěn)定性，在實際中保障經(jīng)濟效益。

5.2 加強裝置泵管道設(shè)計的優(yōu)化

裝置泵在現(xiàn)代石油化工管道設(shè)計中也起著非常重要的作用。在設(shè)計裝置泵時，不僅要考慮泵出口的影響，還要減小泵出口的管長，同時要使泵的通道設(shè)計最大化。實際布局和設(shè)計管道工程、往復(fù)泵的拆卸和維護避免指導(dǎo)，要了解推力軸承的進口結(jié)構(gòu)，提供最大化的服務(wù)水平，并確保石化企業(yè)的經(jīng)濟效益。

6 石油化工裝置工藝管道設(shè)計技巧

6.1 支吊架設(shè)計技巧

支架的合理性將會影響管道的功能，只有對于支架進行合理的設(shè)計，才可以滿足實際需要。支架吊架設(shè)計主要是圍繞管道的承重框架設(shè)計的。設(shè)計采用目前先進的無鋼支架，應(yīng)該保證頂部密封焊縫間距保持在150mm 以內(nèi)，支架設(shè)計采用固定間距。由于吊架安裝困難，彈簧支撐吊架價格高，所以應(yīng)該盡量少使用彈簧支撐吊架。不能采用多吊架起重機的設(shè)計方法來調(diào)節(jié)起重機的偏轉(zhuǎn)角度，以保證吊架的穩(wěn)定性。

6.2 管道線路設(shè)計技巧

對于管道線路的設(shè)計，是一個非常重要的任務(wù)，可以保證石油管道設(shè)計的合理。首先，管道的設(shè)計要根據(jù)性質(zhì)和石油化工裝置的質(zhì)量。其次，根據(jù)具體的要求，提出石油化工管道裝置材料的選取要求，以確保管道材料滿足管道工程的基本要求。如果工藝管線管道的性能不是很好，安全指標不符合要求，化工裝置的設(shè)計將會不可避免地影響化工工藝管道的質(zhì)量。

6.3 管道泵的設(shè)計

管道泵的設(shè)計之中可以采用偏心直徑和直管段技術(shù)。首先，離心異徑管可以用于不同直徑管道泵，可以確保泵的工作效率，只因為泵是管道設(shè)計的核心過程。設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)泵進口管徑進行合理調(diào)整，并在頂部預(yù)先設(shè)定平面安裝方式，并且縮減低排放點的工作步驟，簡化在管道安裝中的步驟，還可以節(jié)約對于管道進行光照的時間，節(jié)約資源。另外，還可以進行直接管的設(shè)計。保護措施可以有效防止由操作不當引起的設(shè)計管道的損壞。例如，一旦有液體進入此泵，渦輪就會出現(xiàn)問題，同時也將會破壞平衡的狀態(tài)，從而導(dǎo)致大面積的氣體阻力問題。因此，在設(shè)計石油化工管道裝置時，直管道應(yīng)連接至泵入口處的緩沖氣流。在此泵的設(shè)計當中，一定要充分地考慮管道的柔韌程度。根據(jù)此泵在機械運轉(zhuǎn)中的特點，必須充分考慮影響泵的正常運行的問題。因此，通過加強管道的設(shè)計，設(shè)計師應(yīng)該能夠準確地計算軸的方向偏轉(zhuǎn)，還應(yīng)該計算推力。要根據(jù)實際情況進行管道的合理的調(diào)整，達到節(jié)約成本、提高施工效率的目的。

6.4 管道閥門設(shè)計技巧

為了有效避免管道泄漏的問題，它是連接在兩個必要的管道中的不同的過程。在嚴重的管道泄漏情況下，可以及時關(guān)閉切斷閥隔離的管道工藝管線的正常使用，避免影響其它總線的管道，以確保正確的操作。同時，取樣點的管道應(yīng)設(shè)置在主管線內(nèi)，取樣點不得設(shè)置在管道的死角處。管道取樣必須嚴謹，以防止管道被異物堵塞而造成管道問題，這樣會影響工作的抽樣過程。

6.5 塔的管線設(shè)計

塔的管道設(shè)計應(yīng)合理按照國家現(xiàn)階段的針對塔的工藝設(shè)計的原理。應(yīng)該在石油產(chǎn)品和導(dǎo)流塔之間設(shè)置一個調(diào)整閥裝置，以確保調(diào)整閥之間的液柱的高度足夠高。調(diào)整閥應(yīng)安裝在靠近燃氣塔的一側(cè)，分餾塔的頂壓主要由熱旁路控制，然后設(shè)計調(diào)整閥的位置。確保返回油箱的位置高于冷卻塔的位置，以便有效地避免液體積累造成的問題。在管道設(shè)計中，應(yīng)該優(yōu)化氣體和液體管道系統(tǒng)的設(shè)計，應(yīng)該有效降低管道內(nèi)壓力降低的問題。[3]

7 石油化工裝置工藝管道設(shè)計的注意事項

7.1 加強對材料采購的管控

在當前時期，因為物質(zhì)因素對于本行業(yè)中的很多方向都會產(chǎn)生很大的影響。所以，在設(shè)計石油化工裝置的時候，必須要嚴格對于材料的選擇，而且必須要控制施工材料的數(shù)目、質(zhì)量和物料采購的規(guī)格，以避免施工現(xiàn)場質(zhì)量不合格或不符合施工方案，施工現(xiàn)場管理人員需要進一步確保選擇和施工方案，然后確保管道的質(zhì)量和使用壽命。

7.2 保障管道布置的科學(xué)性

此外，在現(xiàn)代石油化工管道的整個設(shè)計的過程中，管道的設(shè)計也將會對于石油的運輸有著相應(yīng)的影響。所以，有關(guān)的企業(yè)和管理人員必須要提高對于管道的科學(xué)設(shè)計。為了整體的進行管道布局的了解，同時避免質(zhì)量和使用壽命，而且，對于石油企業(yè)來說，管道的良好設(shè)計可以為行業(yè)的健康打下一個更加良好的基礎(chǔ)。

8 結(jié)語

總而言之，我國的石油工業(yè)進入了快速的發(fā)展模式，在現(xiàn)代石油企業(yè)的經(jīng)營和發(fā)展之中，石油化工裝置在工藝管道中占著極其重要的地位。由于管道的設(shè)計過程具有很強的復(fù)雜性，而且它的施工也非常的困難，非常容易受到外部不利因素的影響。因此，有關(guān)人員需要加強對現(xiàn)代先進技術(shù)和裝置的應(yīng)用，需要引進外部優(yōu)質(zhì)的理念和模式，以優(yōu)化管道設(shè)計的流程，同時對于施工材料的選擇必須要嚴謹，以避免由材料本身存在的問題而導(dǎo)致的設(shè)計失誤。保證裝置的正常使用，保證石油資源的運輸和儲存的穩(wěn)定，可以促進整個石油工業(yè)的進步和發(fā)展。