石油化工設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新與應(yīng)用

倪瑩（中國(guó)石油管道局工程有限公司天津分公司，天津 300000）

石油化工設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新與應(yīng)用

倪瑩（中國(guó)石油管道局工程有限公司天津分公司，天津 300000）

石油化工設(shè)計(jì)在石油工藝和技術(shù)含量中占據(jù)重要地位，設(shè)計(jì)質(zhì)量的高低直接影響到整個(gè)石油化工的生產(chǎn)質(zhì)量。因此需要不斷強(qiáng)化石油設(shè)計(jì)的創(chuàng)新和應(yīng)用能力，從而真正提高我國(guó)石油化工生產(chǎn)效率和工藝水平，不斷滿(mǎn)足我國(guó)對(duì)石油化工的需求。在石化工藝設(shè)計(jì)人員的要求上，需要相關(guān)人員做到勇敢創(chuàng)新，大膽實(shí)踐，有魄力，積極開(kāi)展石化設(shè)計(jì)的創(chuàng)新和應(yīng)用活動(dòng)，不斷學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，找到工藝設(shè)計(jì)和管道設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)審査等的融合處，不斷學(xué)習(xí)提高自身的工藝設(shè)計(jì)技術(shù)，全面了解新技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，從而提髙我國(guó)石油化工工藝水平。

石油化工；設(shè)計(jì)；創(chuàng)新；應(yīng)用

在石油化工行業(yè)的不斷發(fā)展下，使得石油化工工藝的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)角度隨之發(fā)生改變，現(xiàn)有的設(shè)計(jì)理念已無(wú)法完全滿(mǎn)足石油化工行業(yè)工藝的需求。對(duì)于石油化工工藝的核心設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，需要在設(shè)計(jì)理念上突破原有觀念的束縛，大膽突破，不斷創(chuàng)新，及時(shí)汲取國(guó)際先進(jìn)設(shè)計(jì)理念，不斷積累先進(jìn)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，力求石油化工的設(shè)計(jì)緊跟石油化工工藝的變化趨勢(shì)。

1 工藝與技術(shù)的融合

1.1 已有技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用

在技術(shù)得到創(chuàng)新發(fā)展后，需要結(jié)合當(dāng)前石油化工工程的實(shí)際需求進(jìn)行技術(shù)融合，使其更加符合當(dāng)前建設(shè)的需要，堅(jiān)持以全局的視角看待問(wèn)題，強(qiáng)化技術(shù)的適應(yīng)性和先進(jìn)性。切忌盲目應(yīng)用技術(shù)，片面地符合規(guī)章要求，忽視技術(shù)的實(shí)用性。因此創(chuàng)新后的技術(shù)需要兼顧實(shí)際要求和建設(shè)情況。

1.2 技術(shù)投產(chǎn)應(yīng)用

從目前我國(guó)石油化工工藝的發(fā)展情況來(lái)看，技術(shù)水平還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足當(dāng)前專(zhuān)業(yè)的要求。一般情況下，沒(méi)有技術(shù)研發(fā)能力的設(shè)計(jì)部門(mén)或單位需要在相關(guān)的技術(shù)研發(fā)人員、制造廠商以及原料供應(yīng)商的協(xié)助之下合作完成一項(xiàng)技術(shù)的開(kāi)發(fā)。

2 石油化工管道創(chuàng)新與應(yīng)用

2.1 管道工程的設(shè)計(jì)要求

首先是管道的布置。需要滿(mǎn)足成組或成排的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，從而有利于維護(hù)管道工程整體的美觀和經(jīng)濟(jì)。其次是各設(shè)備之間的管道連接。既要滿(mǎn)足線(xiàn)路短的要求，也要滿(mǎn)足線(xiàn)路直線(xiàn)型的要求。另外，管道的相對(duì)軟化有利于降低因熱脹冷縮和位置偏移而引起的力矩和力以及人工補(bǔ)償器的減少。在對(duì)管道的線(xiàn)路和高低進(jìn)行改變時(shí)，需要注意避免出現(xiàn)死角，如果出現(xiàn)，則需要設(shè)置閥門(mén)。第三是在管道經(jīng)過(guò)墻壁、夾層或屋面時(shí)，需要保護(hù)套保護(hù)管道免受磨損，為了給因熱脹冷縮引起的管道膨脹留足空間。還需要設(shè)定好空間大小。當(dāng)?shù)叵鹿艿澜?jīng)過(guò)水道、鐵路等地方時(shí)，可以將用過(guò)的鋼管作為管道保護(hù)套。第四還管道的鋪設(shè)，應(yīng)當(dāng)盡量繞過(guò)有溝渠的地方，如果遇到無(wú)法避免的情況時(shí)，需要對(duì)閥門(mén)和管溝進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，且設(shè)定好管溝的排水裝置。第五點(diǎn)要注意地下管道的設(shè)定要考慮冰凍情況，并覆蓋保護(hù)層，一般情況下要求超過(guò)0.5米。地下管道的閥門(mén)要設(shè)置在閥門(mén)井中，且管道要繞開(kāi)建筑物地表和設(shè)備占地。氣體的分支管道來(lái)源于主要管道的上部，且向主要管道和設(shè)備傾斜，避免積液。最后是金屬質(zhì)管道的管托需要用卡箍型的，導(dǎo)向支架可以減少管道較長(zhǎng)并出現(xiàn)熱脹時(shí)的位移現(xiàn)象。

2.2 傳統(tǒng)管道設(shè)計(jì)模式

管道安全和經(jīng)濟(jì)是管道設(shè)計(jì)的兩大核心問(wèn)題，管道設(shè)計(jì)的方法主要有以下兩種。一種是以設(shè)計(jì)的相關(guān)方針和系數(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)方法，另一種是對(duì)管道可靠性的考察。第一種方法明確規(guī)定管道用材質(zhì)和管道的載重，設(shè)計(jì)完全根據(jù)既定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，通過(guò)實(shí)際情況的考察。計(jì)管道的安全系數(shù)，開(kāi)始進(jìn)行設(shè)計(jì)。第二種方法是全面考慮管道的各方面的極限值，重點(diǎn)考察管道的使用年限和載重量等。與第一種方法相比，設(shè)計(jì)更加靈活科學(xué)，更加符合安全性要求。（三）創(chuàng)新管道設(shè)計(jì)模式

這種設(shè)計(jì)模式是基于對(duì)設(shè)計(jì)的固有缺陷的考慮，主要包括管道的材質(zhì)、安裝工藝的缺陷。創(chuàng)新之處表現(xiàn)在：首先是對(duì)裂痕的測(cè)定，測(cè)定方法包括無(wú)損探傷法和實(shí)驗(yàn)樣本測(cè)定法。其次是裂痕的臨界值測(cè)定。在不考慮泄漏和斷裂的情況下，裂痕出現(xiàn)的最大尺寸。第三是裂痕強(qiáng)度測(cè)算。在遵循裂痕變化規(guī)律的前提下，通過(guò)測(cè)定裂痕出現(xiàn)的長(zhǎng)度來(lái)分析剩余強(qiáng)度。第四是關(guān)于管道壽命的計(jì)算，基于對(duì)裂痕尺寸變化的考慮，計(jì)算裂痕的變化速率，測(cè)定管道的剩余使用年限。

3 實(shí)例分析

石油化工企業(yè)開(kāi)展125t/a重油催化裂化項(xiàng)目，針對(duì)與煙氣輪機(jī)相連的進(jìn)口管道，企業(yè)有如下要求：管道溫度為655℃，壓力值達(dá)到0.36MPa，管路規(guī)格為

Φ1 030×12。管道從三旋出口EL+25 000下到達(dá)EL+7 000m，后水平前進(jìn)13米左右之后流入煙氣輪機(jī)。該管道直徑相對(duì)較大，承受的溫度高且煙氣輪機(jī)管咀受力允許值不高，僅僅應(yīng)用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)管道進(jìn)行自然補(bǔ)償難以達(dá)到實(shí)際需求。針對(duì)該現(xiàn)象，建議設(shè)計(jì)人員將兩個(gè)鉸鏈型膨脹節(jié)安設(shè)于立管之上，同時(shí)將教練型膨脹節(jié)安設(shè)于水平管當(dāng)中，于同一平面內(nèi)構(gòu)成三鉸鏈性膨脹節(jié)系統(tǒng)，從上至下設(shè)定為A、B、C三個(gè)鉸鏈型膨脹節(jié)，若數(shù)值管段出現(xiàn)熱膨脹現(xiàn)象，則現(xiàn)象由B與C了兩個(gè)膨脹節(jié)動(dòng)作進(jìn)行吸收。若水平管段發(fā)生熱膨脹現(xiàn)象，則由A，B兩個(gè)膨脹節(jié)動(dòng)作完成吸收。不僅如此，建議設(shè)計(jì)人員將彈簧吊架安設(shè)于管口區(qū)域，進(jìn)而減少管道垂直方向承受的力，以便使煙氣輪機(jī)入口管咀的受力值減弱，直至其達(dá)到能夠接受的程度。

4 結(jié)語(yǔ)

石油化工工藝的設(shè)計(jì)在創(chuàng)新上要不斷學(xué)習(xí)國(guó)際艦的技術(shù)和理念，引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，積累行業(yè)成功的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，強(qiáng)化對(duì)建筑技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用，從而提高油氣運(yùn)輸?shù)陌踩院徒?jīng)濟(jì)實(shí)用性，促使石油化工設(shè)計(jì)跟上建筑工藝要求的步伐，滿(mǎn)足工藝的需求。

[1]陳嬌,李立芳.石油化工設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新與應(yīng)用[J].中國(guó)化工貿(mào)易,2014,12(23):143-143.

[2]安欣.石油化工設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新與應(yīng)用[J].化工管理,2016, 24(13):90-91.