论文部分内容阅读
摘 要：管道设计是石油化工装置中的重点，管道设计程度依据及其内容基本一致，当前，如何确保管道设计的安全合理性，这已经成为了石油化工装置中迫切需要解决的关键之题。笔者根据自身工作经验，首先对石油化工装置工艺管道设计进行了分析，其次提出了石油化工装置工艺管道设计中应注重的几个要点。
关键词：石油化工 管道 工藝设计
石油化工装置管道的主要作用在于可以促进过程设备与相关系统设施有机的连接，从而使装置变为一个良好的生产整体，并且该管道还有效保障了石油化工装置中各种流体输送的安全性，极大的降低了隐患事故的发生，资源得到优化配置。众所周知，石油、天然气及其产品是石油化工装置的核心原材料，满足了社会相关领域的需求。但这些原材料和产品均具有易燃易爆、毒性大的特点，因此在管道设计过程中应充分考虑这些因素，确保设计的安全可靠性。
一、石油化工装置工艺管道设计
1.调节阀的管道等级
具体应从三方面入手：首先，调节阀的入口管道与出口管道材质相同，压力等级降低；调节阀入口若属于高压系统范畴，出口若属于低压系统范畴，而且调节阀入口与出口有着相同的管道材质，这时就需要调节阀出口切断阀、旁路阀与入口有相同的压力等级。其次，调节阀出入口管道材质降低，压力等级不变；调节阀出口和入口的压力等级如果是相同的，并且调节阀入口采用的是低材质，出口采用的是高材质，这时就需要调节阀入口切断阀与入口保持一致。另外，调节阀出口与入口管道材质增强，压力等级降低；调节阀入口如果以高压系统为主，出口以低压系统为主，且调节阀出口切断阀采用的是低材质，出口采用的是高材质，这就需要调节阀出口切断阀与旁路阀的管道等级应满足于高压力高材质等级。
2.泵的管线设计
2.1泵入口偏心异径管的使用；在对泵吸入管道进行设计过程中，应时刻考虑保障泵有效运行。一旦泵入口管系统中的管径存在变化情况，安装泵入口变径管时应避免气体在变径的地方集聚在一起，消除由于安装不合理而引起的汽蚀问题。将偏心异径管作为泵水平入口管变径，一般采用顶平安装法对偏心异径管进行安装，还要在低点处安装相应的排液阀。
2.2泵入口管线的设计；实际设计泵入口管线时，要对两方面的因素加以全面的考虑：一方面，防止气阻；进泵管线不得出现气阻现象，一旦存在该现象就会严重影响到泵的有序运行；另一方面，管道柔性；泵是一种回转机械，管道推力作用的管嘴上会引起转轴的定位发生一定的偏移，因此在设计管道时，泵嘴受力不得超出规定的数值范围。在设计塔底进泵的高温管线时应注意进行一番细致的热补偿。
3.冷换设施的管线设计
首先，加强逆流换热；有效保证冷换设施中的冷水由上到下全面排出，这样当发生故障问题时，换热器中就会存在相应的水分，避免了排空情况的发生。其次，合理安装净距；实际设计过程中，应注意换热器的进出口管线与侧门法兰和设备封头盖法兰保持适当的距离，这样便于检修工作的顺利展开。最后，做好热应力；由于换热器是在管箱端上来加固的，因此必须全面详细的考虑连接封头端管嘴的管道因换热器发生热胀而导致其位移的情况。
4.仪表元件的布置
合理布置仪表元件对工艺的安全性起到了决定性的作用；除了要深入分析一些基本安装要求外，还应对不同位置上的相同管道给仪表带来的影响进行全面的了解。简单举例，从重沸器中抽出的液体一般属于饱和液体如管道内部发生压降问题，液体存在闪蒸情况，两相流明显，严重阻碍了仪表精度测量与控制工作。因此强烈要求禁止在孔板与调节阀前设置U形。对设备上的仪表管口开口方位，应全面了解与掌握其工艺特殊要求，确保测量的准确性，为合理有效的控制提供便利。比如，在安装容器上的压力表时应注意与安全阀处于同一方向；将温度计设置于配管弯头上时，必须对顺介质流向插入和逆介质流向插入之间的差距进行全面的考虑，经过一番比较分析后可以得出，逆介质流向插入是较为理想的。
5.管架的设计
首先，减少弹簧架；其要比普通架贵，而且长期使用还会出现失效方面的问题，所以在设计管架时应采用刚性架。其次，适应于荷载大小要求；准确获悉管道自身重量如介质重量、隔热重量等，根据实况对热态时的位移载荷、地震载荷、风载荷以及水压试验时的充水重量等各类因素进行深入分析研究，同时留出一定的余量。另外，合理选择标准系列支架，这样有助于合理预制与有效安装支吊架，减少了材料品种，极大的节约了采购环节、管理环节等各方费用，而且还使装置更加的美观。再有，便于检修拆卸；在确立支架型式时应考虑其是否便于检修拆卸，是否方便施工，实践操作是否便捷。支架所处的位置如果在作业人员经过的地方，且位置设置的很低，这就要求安装吊架。管道若拆卸频繁，不得使用焊接结构。
二、石油化工装置工艺管道设计中应注重的几个要点
1.严抓材料进场与检验关
要想提高整个工程项目质量，施工单位应针对所有进场材料填报完善的材料进场申报表，对材料实际规格、质量等各类因素予以充分考虑，材料表面必须是平整光滑的。认真严格的检查管道的壁厚与圆度，仔细查看管道、管件、阀件等各类产品的合格证书、质量检验报告，只有达到了标准规范的才能够予以签收。
当材料进入到施工现场后，要按照实际规定的批量与频率及时进行材料及配件的见证抽样、送检，待一切达标后，方可投入到实际中使用。在见证抽样时，不可忽视生产批号，这主要是因为实际生产时常发生一些难以预见的因素，同行业的生产厂家、同一品种的原料、同一个配方与工艺，都会由于产品生产批次的不同而有着差别。
2.管件
按照相关规定仔细检查管件（包括异径管、活接头、管帽、弯头）、紧固件、法兰、补偿器等具体尺寸。对高压管件与紧固件验收完毕后，应结合规范标准填写《高压管件验收记录》。检查生产高压管件和焊接管件厂商的质量证明书，检查出的高压管件无损探伤结果必须满足于相关规定。在管件达标后，还要按照管道安装要求，及时的和相应管道有机连接起来。
3.塑料管道
严格检查塑料管道、阀件、管件质量，并且保证管道的有效连接，因为塑料管道中渗漏问题最严重的位置是管道的连接处。在连接塑料管道时可采用以下几种方式进行：电连接、胶粘连接、专用管件连接等，注意不得在塑料管上套丝。采用塑料管道或者金属管道时都要根据具体的设计规范安装相应的管道支吊架，防止管道脱落或者坠落。严格按照要求进行管道的试压工作，只有做到这些，整个系统才会顺畅无阻的高效运转。
三、结论
综上所述可知，设计人员在设计石油化工装置工艺管道时，除了要了解一些基本的技术知识外，还必须具备科学合理的设计理念。实际设计时，必须全面掌握了解工艺意图、生产要求等，以设计出高效合理的工艺管道。此外，如果设计中发生了一些突发问题，应及时找出并分析导致问题发生的原因，采取措施进行相应的调整，不断增强自身的设计技术含量。
参考文献
[1]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.
[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]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.
[4]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）.
关键词：石油化工 管道 工藝设计
石油化工装置管道的主要作用在于可以促进过程设备与相关系统设施有机的连接，从而使装置变为一个良好的生产整体，并且该管道还有效保障了石油化工装置中各种流体输送的安全性，极大的降低了隐患事故的发生，资源得到优化配置。众所周知，石油、天然气及其产品是石油化工装置的核心原材料，满足了社会相关领域的需求。但这些原材料和产品均具有易燃易爆、毒性大的特点，因此在管道设计过程中应充分考虑这些因素，确保设计的安全可靠性。
一、石油化工装置工艺管道设计
1.调节阀的管道等级
具体应从三方面入手：首先，调节阀的入口管道与出口管道材质相同，压力等级降低；调节阀入口若属于高压系统范畴，出口若属于低压系统范畴，而且调节阀入口与出口有着相同的管道材质，这时就需要调节阀出口切断阀、旁路阀与入口有相同的压力等级。其次，调节阀出入口管道材质降低，压力等级不变；调节阀出口和入口的压力等级如果是相同的，并且调节阀入口采用的是低材质，出口采用的是高材质，这时就需要调节阀入口切断阀与入口保持一致。另外，调节阀出口与入口管道材质增强，压力等级降低；调节阀入口如果以高压系统为主，出口以低压系统为主，且调节阀出口切断阀采用的是低材质，出口采用的是高材质，这就需要调节阀出口切断阀与旁路阀的管道等级应满足于高压力高材质等级。
2.泵的管线设计
2.1泵入口偏心异径管的使用；在对泵吸入管道进行设计过程中，应时刻考虑保障泵有效运行。一旦泵入口管系统中的管径存在变化情况，安装泵入口变径管时应避免气体在变径的地方集聚在一起，消除由于安装不合理而引起的汽蚀问题。将偏心异径管作为泵水平入口管变径，一般采用顶平安装法对偏心异径管进行安装，还要在低点处安装相应的排液阀。
2.2泵入口管线的设计；实际设计泵入口管线时，要对两方面的因素加以全面的考虑：一方面，防止气阻；进泵管线不得出现气阻现象，一旦存在该现象就会严重影响到泵的有序运行；另一方面，管道柔性；泵是一种回转机械，管道推力作用的管嘴上会引起转轴的定位发生一定的偏移，因此在设计管道时，泵嘴受力不得超出规定的数值范围。在设计塔底进泵的高温管线时应注意进行一番细致的热补偿。
3.冷换设施的管线设计
首先，加强逆流换热；有效保证冷换设施中的冷水由上到下全面排出，这样当发生故障问题时，换热器中就会存在相应的水分，避免了排空情况的发生。其次，合理安装净距；实际设计过程中，应注意换热器的进出口管线与侧门法兰和设备封头盖法兰保持适当的距离，这样便于检修工作的顺利展开。最后，做好热应力；由于换热器是在管箱端上来加固的，因此必须全面详细的考虑连接封头端管嘴的管道因换热器发生热胀而导致其位移的情况。
4.仪表元件的布置
合理布置仪表元件对工艺的安全性起到了决定性的作用；除了要深入分析一些基本安装要求外，还应对不同位置上的相同管道给仪表带来的影响进行全面的了解。简单举例，从重沸器中抽出的液体一般属于饱和液体如管道内部发生压降问题，液体存在闪蒸情况，两相流明显，严重阻碍了仪表精度测量与控制工作。因此强烈要求禁止在孔板与调节阀前设置U形。对设备上的仪表管口开口方位，应全面了解与掌握其工艺特殊要求，确保测量的准确性，为合理有效的控制提供便利。比如，在安装容器上的压力表时应注意与安全阀处于同一方向；将温度计设置于配管弯头上时，必须对顺介质流向插入和逆介质流向插入之间的差距进行全面的考虑，经过一番比较分析后可以得出，逆介质流向插入是较为理想的。
5.管架的设计
首先，减少弹簧架；其要比普通架贵，而且长期使用还会出现失效方面的问题，所以在设计管架时应采用刚性架。其次，适应于荷载大小要求；准确获悉管道自身重量如介质重量、隔热重量等，根据实况对热态时的位移载荷、地震载荷、风载荷以及水压试验时的充水重量等各类因素进行深入分析研究，同时留出一定的余量。另外，合理选择标准系列支架，这样有助于合理预制与有效安装支吊架，减少了材料品种，极大的节约了采购环节、管理环节等各方费用，而且还使装置更加的美观。再有，便于检修拆卸；在确立支架型式时应考虑其是否便于检修拆卸，是否方便施工，实践操作是否便捷。支架所处的位置如果在作业人员经过的地方，且位置设置的很低，这就要求安装吊架。管道若拆卸频繁，不得使用焊接结构。
二、石油化工装置工艺管道设计中应注重的几个要点
1.严抓材料进场与检验关
要想提高整个工程项目质量，施工单位应针对所有进场材料填报完善的材料进场申报表，对材料实际规格、质量等各类因素予以充分考虑，材料表面必须是平整光滑的。认真严格的检查管道的壁厚与圆度，仔细查看管道、管件、阀件等各类产品的合格证书、质量检验报告，只有达到了标准规范的才能够予以签收。
当材料进入到施工现场后，要按照实际规定的批量与频率及时进行材料及配件的见证抽样、送检，待一切达标后，方可投入到实际中使用。在见证抽样时，不可忽视生产批号，这主要是因为实际生产时常发生一些难以预见的因素，同行业的生产厂家、同一品种的原料、同一个配方与工艺，都会由于产品生产批次的不同而有着差别。
2.管件
按照相关规定仔细检查管件（包括异径管、活接头、管帽、弯头）、紧固件、法兰、补偿器等具体尺寸。对高压管件与紧固件验收完毕后，应结合规范标准填写《高压管件验收记录》。检查生产高压管件和焊接管件厂商的质量证明书，检查出的高压管件无损探伤结果必须满足于相关规定。在管件达标后，还要按照管道安装要求，及时的和相应管道有机连接起来。
3.塑料管道
严格检查塑料管道、阀件、管件质量，并且保证管道的有效连接，因为塑料管道中渗漏问题最严重的位置是管道的连接处。在连接塑料管道时可采用以下几种方式进行：电连接、胶粘连接、专用管件连接等，注意不得在塑料管上套丝。采用塑料管道或者金属管道时都要根据具体的设计规范安装相应的管道支吊架，防止管道脱落或者坠落。严格按照要求进行管道的试压工作，只有做到这些，整个系统才会顺畅无阻的高效运转。
三、结论
综上所述可知，设计人员在设计石油化工装置工艺管道时，除了要了解一些基本的技术知识外，还必须具备科学合理的设计理念。实际设计时，必须全面掌握了解工艺意图、生产要求等，以设计出高效合理的工艺管道。此外，如果设计中发生了一些突发问题，应及时找出并分析导致问题发生的原因，采取措施进行相应的调整，不断增强自身的设计技术含量。
参考文献
[1]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.
[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]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.
[4]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）.