石油化工裝置工藝管道設(shè)計(jì)探討

王敏(上海求科工程技術(shù)有限公司, 上海 201210)

石油化工裝置工藝管道設(shè)計(jì)探討

王敏(上海求科工程技術(shù)有限公司, 上海 201210)

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，以及對能源的開發(fā)利用技術(shù)不斷提高，我國的石油開采以及工業(yè)化程度也逐步提高，邁進(jìn)了石油工業(yè)大國行列。隨之而來的是要不斷更新石油化工裝置以及逐漸擴(kuò)大的規(guī)模。石油化工裝置管道的設(shè)計(jì)正確與否，對于其是否能夠按照要求正常運(yùn)轉(zhuǎn)十分重要，所以這方面的設(shè)計(jì)研究應(yīng)該得到充分的重視。并且再設(shè)計(jì)管道時(shí)候需要相當(dāng)高的精密性，否則將會影響到管道方方面面的性能以及安全性。

石油化工裝置；管道設(shè)計(jì)；工藝設(shè)計(jì)

我國石油化工產(chǎn)業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展階段，而化工裝置管道設(shè)計(jì)逐漸演變?yōu)樵O(shè)計(jì)為主導(dǎo)的行業(yè)。但是由于其設(shè)計(jì)過程復(fù)雜，生產(chǎn)過程要求高，條件嚴(yán)格苛刻，必須提高管道設(shè)計(jì)的合理性，以及提高操作人員的專業(yè)素質(zhì)。合理運(yùn)用規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)以及理解工藝設(shè)計(jì)意圖，操作過程更加規(guī)范化，以此來克服生產(chǎn)過程的不利因素，提高生產(chǎn)效率。注重設(shè)計(jì)過程的安全性和實(shí)用性，安裝簡易性以及拆卸維修的簡便性等。本篇從多個(gè)角度透析多方因素來探討石油化工裝置工藝設(shè)計(jì)。

1 目前石油化工裝置的管道設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀

管道設(shè)計(jì)工藝路線以及工藝過程的安全性設(shè)計(jì) “安全第一”是石油化工管路設(shè)計(jì)過程必須遵守的準(zhǔn)則，無論什么工作安全性都是首要原則，石油化工管路設(shè)計(jì)依然如此。此外，還需要考慮現(xiàn)實(shí)可用性以及成本問題，操作復(fù)雜性，安裝適用性等問題。在設(shè)計(jì)過程中首選安全性大的材料。有效合理地挑選材料，能夠緩沖實(shí)際操作條件中遇到的嚴(yán)苛環(huán)境，還能在一定程度上增加安全性能，把問題簡單化，也要充分考慮選材的經(jīng)濟(jì)性。選材以及設(shè)計(jì)過程中需要注意以下幾點(diǎn)。

①在選材時(shí)要保證管道的實(shí)際性能，必須考慮實(shí)際材料的物理化學(xué)特性，以及考慮實(shí)際工作環(huán)境選材，從始端保證管道安全。②設(shè)計(jì)管道時(shí)不能疏忽易出問題的區(qū)域，提高對警報(bào)裝置的應(yīng)用。要做到早發(fā)現(xiàn)、早治理，保障設(shè)備安全性，防患未然。③在設(shè)備上裝置緊急停車裝置，以防止出現(xiàn)意想不到的事故，或者防止危險(xiǎn)事態(tài)進(jìn)一步嚴(yán)重化。④充分利用當(dāng)前化工領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)，與管路設(shè)計(jì)相結(jié)合，并且根據(jù)當(dāng)前我國的實(shí)際情況，對管路工藝進(jìn)行周密審查，并且提高相關(guān)人員的專業(yè)素質(zhì)及相關(guān)知識，設(shè)計(jì)符合當(dāng)前國內(nèi)狀況的化工工藝管路，盡量提高管路設(shè)計(jì)的水平，設(shè)計(jì)高質(zhì)量，安全系數(shù)大的管路設(shè)備。

2 石油化工裝置工藝管道材質(zhì)與等級界限合理性設(shè)計(jì)

在石油化工管道設(shè)計(jì)時(shí)，要著重關(guān)注高低壓系統(tǒng)之間的連接，同時(shí)還需要留心P＆ID中界限的劃取實(shí)際情況。具體有下列3種安裝情形：①材質(zhì)不一樣，壓力等級相同。注意事項(xiàng)：該管道中的法蘭與墊片可選用低材質(zhì)，而螺栓和閥門需較高材質(zhì)。②壓力等級不一樣，材質(zhì)相同。注意事項(xiàng)：墊片，法蘭，螺栓，閥門的全部部件都必須采用高壓材質(zhì)。③壓力等級和材質(zhì)均不同。注意事項(xiàng)：墊片和法蘭需要用a類材質(zhì)，螺栓以及閥門使用b類材質(zhì)。

3 泵的管路設(shè)計(jì)

確保泵能夠長時(shí)間穩(wěn)定工作，要對其吸入管道進(jìn)行設(shè)計(jì)。需要使用偏心大小，防止因入口系統(tǒng)變化引起的泵入口管徑處氣體聚集。安裝時(shí)多采用頂平安裝方法，可以省去低點(diǎn)排液。

在設(shè)計(jì)入口管線時(shí)，如果泵的入口朝向一側(cè)，應(yīng)采取可調(diào)節(jié)入口支架，并且閥門位置應(yīng)置于泵的側(cè)前方位。同時(shí)要注意氣阻對泵工作的效能以及狀態(tài)的影響，減少或者防止氣阻。還要保證泵嘴在規(guī)定的范圍值內(nèi)受力，確保其始終處于安全值范圍以內(nèi)。

4 管架設(shè)計(jì)

管架設(shè)計(jì)的合理與否，對管道設(shè)計(jì)的影響很大，若是設(shè)計(jì)不合理，會留下安全隱患，造成安全事故，影響正常的操作。因此要注意管架設(shè)計(jì)相關(guān)因素,減少管道和支架之間相對位移。

如果小管道支在支架上，支架在地上。小管的剛性材質(zhì)可以阻止泵底部彈簧移動，在泵的運(yùn)行中，這樣的結(jié)構(gòu)會損害機(jī)器。應(yīng)該按以下方式正確安裝：支架A在主管上連接，而不是直接接觸地面，能減少管與支架的位移。

在設(shè)置沿塔邊敷設(shè)的管線的承重支架時(shí)，一般只設(shè)置一個(gè)支架，但可由實(shí)際環(huán)境進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。塔頂部焊縫線距離支架頂部應(yīng)為150mm。想要設(shè)置第二承重架，就必須在裝置上設(shè)置彈簧吊架，并且需要設(shè)立導(dǎo)向支架若干。

5 石油化工裝置管道設(shè)計(jì)的缺陷防范

①在施工中存在的問題，防止塔回流線與塔壁溫差較大；管架設(shè)計(jì)時(shí)要避免浪費(fèi)，注意合理性。②在管道設(shè)計(jì)過程中，相對時(shí)間較短，因此設(shè)計(jì)過程要做好設(shè)計(jì)員工的思想工作，提高員工的責(zé)任心，合理地配備時(shí)間，安排工作，促進(jìn)團(tuán)隊(duì)間的合作。一個(gè)積極團(tuán)結(jié)合作的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)往往能提出更加合理的設(shè)計(jì)理念。③同時(shí)提高相關(guān)設(shè)計(jì)人員的個(gè)人素養(yǎng)以及專業(yè)能力，這在很大程度上關(guān)系到設(shè)計(jì)的管道是否安全合理、是否耐用、是否便于日后的操作與維護(hù)。因此，相關(guān)專業(yè)人員的素質(zhì)水平也必須是設(shè)計(jì)過程中必須考慮的問題。在設(shè)計(jì)過程中若是人員操作不嚴(yán)謹(jǐn)不認(rèn)真，則很有可能導(dǎo)致實(shí)際使用過程中產(chǎn)生重大安全事故，造成巨大財(cái)產(chǎn)損失。

6 結(jié)語

石油化工裝置工藝管道設(shè)計(jì)必須考慮相應(yīng)的合理性與實(shí)用性，以及考慮以后的維修復(fù)雜度和成本。同時(shí)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該充分掌握現(xiàn)行行業(yè)的設(shè)計(jì)規(guī)則、規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，提高相應(yīng)的專業(yè)知識，不斷提高自身素養(yǎng)與創(chuàng)新能力，滿足新時(shí)代下對管道設(shè)計(jì)的新要求。

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