关于石油化工管道的工艺设计的若干

摘　要：管道是石油化工装置中一项关键的工程之一,其的作用是能够有效的将过程设备与相关系统设施连接起来,以使装置形成一个有机的生产整体.同时,其对于装置中诸多的不相同的流体输送提供了安全保障,防止了灾害事故的发生,避免了环境污染,确保了资源的合理使用.本文首先论述了石油化工装置管道的工艺设计,其次,指出了石油化工管道安装中应注意的几个问题.

关 键 词：石油化工；管道；工艺设计

石油化工装置通常以石油、天然气及其产品为主要原材料开展一系列的加工处理工作,为社会各方面的需求提供保障.装置无论是原料还是产品都是易燃、易爆、有毒物质,所以,实际中可能会出现诸多的危险因素.那么,如何有效保证设计的安全性,制定相应的措施,防止不同事故的发生,这已经是现阶段的瓶颈问题.

一、石油化工装置管道的工艺设计

1.调节阀的管道等级

首先,调节阀出入口管道材质一致,压力等级降低；实际中,如果调节阀入口是高压系统,出口是低压系统,并且调节阀入口与出口管道材质相一致,那么,就要求调节阀出口切断阀与旁路阀的压力等级应和入口相同.

其次,调节阀出口与入口管道材质降低,压力等级不变；若调节阀出入口的压力等级保持一致,同时,调节阀入口是低材质,出口是高材质,那么,要求调节阀入口切断阀要和入口一致.

最后,调节阀出入口管道材质升高,压力等级降低；若调节阀入口是高压系统,出口是低压系统,并且调节阀出口切断阀是低材质,出口是高材质,那么,就要求调节阀出口切断阀与旁路阀的管道等级应与高压力高材质等级相一致.

2.泵的管线设计

2.1泵入口偏心异径管的使用

进行泵吸入管道设计主要是为了保证泵能够正常有序的运转；实际中,若泵入口管系统出现变径情况,应采用偏心大小以防变径处气体聚集,偏心异径管安装过程中通常会使用顶平安装,如果异径管和向上的弯的弯头直连,应使用底平安装,通过这一安装方式能够省掉低点排液.

2.2泵入口管线的设计

在对泵的入口管线进行布置过程中,应从以下两方面因素考虑：首先,气阻；进泵管线不能存在气阻情况,关于这一点应加强重视,不然将会导致泵无法正常有序的运行.其次,管道柔性；泵属于回转机械,管道推力作用的管嘴上会造成转轴的定位出现偏移,所以,管道设计过程中应确保泵嘴受力在规定的数值范围内.对于塔底进泵的高温管线必须做好热补偿.

3.冷换设施的管线设计

第一步要做的是逆流换热；要让冷换设施中的冷水从下部至上部排出,主要目的在于一旦出现故障情况,换热器内会有一定的存水,不会发生排空的现象.第二步要做的是净距的安装；换热器的进出口管线与侧门法兰以及设备封头盖法兰间要有一定的距离,以给检修提供便利；第三步要做的是热应力；通常情况下,换热器是在管箱端上进行固定的,所以,实际中应对连接封头端管嘴的管道由于换热器热胀的原因出现位移现象加以考虑.

4.仪表元件的布置

仪表元件布置的是否是科学合理的,将会不同程度上对工艺的准确安全与否造成影响.不仅要对常规安装要求加以全面考虑,而且,还必须充分考虑在同一管道的不同位置上可能会对仪表产生的影响.比如,在重沸器内部抽出的液体通常都是饱和液体诸如管道内部出现了压降情况,液体有闪蒸现象,发生了两相流,这对仪表精度的测量与控制造成了极大的影响.所以,在孔板与调节阀前不得设置U形.关于设备上的仪表管口开口方位,不仅要对工艺特殊要求加以全面的考虑,同时,还应考虑测量的精准度,以便于及时有效控制.比如容器上的压力表和安全阀易放在同一侧.在配管弯头上安装温度计过程中,应注意到顺介质流向插入和逆介质流向插入两者间存在一定的差异.可以明显的看出,逆介质流向插入是比较科学合理的.

5.管架的设计

做好以下几点：首先,减少弹簧架；其的高于普通架,并且,使用时间一长还会发生失效情况,因此,管架实际设计过程中要以刚性架为主.其次,满足荷载大小要求；不仅要对管道自身重量如介质重量、隔热重量等进行考虑,同时,还要结合实际情况考虑热态时的位移载荷、风载荷、地震载荷、安全阀开启时的反冲载荷、水压试验时的充水重量等,并且,适当的留出余量.若支架生根于建筑物的梁柱、设备本体等设施上,那么,还要对这些生根设施的生根条件以及承载力加以全面的考虑.另外,以标准系列支架为首选；不仅为支吊架的预制与安装提供了便利,而且,还一定程度上减少了用材品种,使得采购、制造、管理等各环节的费用得到了大大节省,并且利于装置的美观.再有,方便拆卸检修；所选择的支架型式要方便拆卸检修,有利于施工,不会对操作造成制约.若支架的位置设置在操作人员可能经过的地方,并且位置较低时,要设立吊架.若管道经常拆卸,那么,焊接结构不可取.

二、石油化工管道安装中应注意的几个问题

1.严抓材料进场与检验关

为了确保工程整体质量,每批材料进场都要求施工单位填报详细的材料进场申报表,认真验收材料的质量、规格、外观等各环节,包装要完好无缺,表面应光滑无损.对管道的壁厚与圆度进行详细检查；考核管道和阀件、管件等的产品合格证书以及质量检验报告等质量证明文件,与规范要求相符后方可进行签收.

材料进场之后,应严格根据规定的批量与频率做好材料及配件的见证抽样、送检工作,必须在检验合格之后,施工单位才可实际进行使用.实际见证抽样过程中,要对生产批号这一环节加强重视,由于生产过程中存在某些不可预见因素,相同的生产厂家、相同的原料、相同的配方与工艺,会因为产品生产批次的不同而存在一定的差异性.

2.管件

管件（弯头、异径管、管帽、活接头）、法兰、膨胀节、补偿器、紧固件等的实际尺寸偏差应在相关规定范围内.在验收完高压管件与紧固件后,要严格根据相关规定详细的填写《高压管件验收记录》.高压管件和焊接管件必须核对生产厂商的质量证明书,所得出的高压管件的无损探伤结果应与规范要求相一致.管件检查且合格后,再根据管道安装要求与相应的管道进行焊接或者连接.

3.塑料管道

对于塑料管道,不仅要加强重视其管道、阀件与管件质量,同时,还要注重管道的连接,因为塑料管道经常出现渗漏的地方就是管道的连接位置处.塑料管道共有以下连接方式：胶粘连接、专用管件连接、电连接等,严厉禁止在塑料管上套丝.

实际中无论使用的是塑料管道还是金属管道都必须严格按照设计要求加上管道支吊架,以避免管道发生坠落、脱落情况.管道试压时必须根据相关要求进行,唯有如此,系统才可正常有序的可靠运行.

三、结论

综上所述可知,要想确保工程设计的科学合理、安全性,就需要相关设计者树立科学的设计理念,始终遵循着规范性、常识性的原则,及时掌握与了解工艺意图与生产要求,对特殊情况予以认真分析,总结工作经验,将自身设计水平不断提升.参考文献[1]陆君花.化工工艺设计中安全危险的识别与控制.浙江化工,2009(4).[2]张小琴.石油化工装置火灾报警系统设计探讨[J].安庆科技,2010年04期.[3]郑亮,范恩强.燃煤热电厂火灾危险性事故分析.安防科技,2009（4）.[4]刘斌章．石油化工装置管道工艺的设计研究[J]．现代企业文化,2009．14．[5]李琳.石油化工企业管道防火措施探讨.消防技术与产品信息,2010（8）.[6]商庆伟,张辉.石油化工装置工艺的技术研究[J].黑龙江科技信息,2011年15期.