王立新
(山西國控環(huán)球工程有限公司,山西 太原 030006)
化工管道在運(yùn)輸中占據(jù)重要地位,故在對管道進(jìn)行設(shè)計時,要根據(jù)不同環(huán)境,科學(xué)、合理的選擇管道布置。首先,保證管道設(shè)計滿足工程需求,方便維修和操作,同時,還要保證設(shè)計質(zhì)量和施工質(zhì)量,明確回應(yīng)工藝設(shè)計、化工生產(chǎn)等要求。從管道系統(tǒng)的設(shè)計上看,為防止凝液流向支管,在對安全閥、泄壓總管進(jìn)行設(shè)計時,要重視兩者的連接方式和位置,通常在凝液流向的45 度角上方操作,也就是將安全閥插入總管道的內(nèi)部,其優(yōu)勢為在安全閥壓力較大時,降低安全閥背部壓力;管道運(yùn)行期間,當(dāng)安全閥出口處壓力低于總管壓力時,通常設(shè)計手動的放液閥,并將其設(shè)置在易接觸的位置。另外,為預(yù)防管段積液,還要定期排出管道內(nèi)部積液,保證管道通暢運(yùn)行。由于管道需要在冬季寒冷天氣運(yùn)行,故在對其進(jìn)行設(shè)計中從各方面著手,選用合適裝置預(yù)防管道凍結(jié),如防凍裝置、加熱裝置等;在對泵入口管道進(jìn)行布置時,要保證其直、短,從而預(yù)防夜袋、氣袋等現(xiàn)象的發(fā)生。
化工管道在運(yùn)行過程中如果沒有處理好管道焊接工作,不但會使得管道出現(xiàn)泄漏,還會給周圍人員帶來較大的安全隱患,導(dǎo)致人員出現(xiàn)中毒。在管道設(shè)計過程中,對于工作人員有著較高要求,一方面需要工作人員有著較高的專業(yè)水平,另一方面還需要工作人員對現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)地勘察,了解現(xiàn)場實(shí)際情況,這樣才能確保管道設(shè)計的合理性,減少安全事故的發(fā)生。但有的工作人員素質(zhì)較低,缺少對管道安全的重視,使得管道設(shè)計與實(shí)際情況不相符,增加了安全事故的發(fā)生幾率,給企業(yè)帶來較大的損失。
石油化工管道在運(yùn)輸過程中,外界環(huán)境對于管道有著重要影響,其中溫度是重要因素,管道對于溫度有著較高要求,在高溫環(huán)境下,會給管道帶來較大的安全隱患,在低溫環(huán)境下,會使得管道發(fā)生損害,這就需要工作人員充分考慮溫度因素,根據(jù)實(shí)際情況對溫度進(jìn)行有效控制。但由于運(yùn)輸管道材質(zhì)是碳鋼的,當(dāng)管道長時間處于運(yùn)行狀態(tài),會受到外界因素的影響,這樣不但會給管道帶來一定程度上的破壞,還會影響管道正常使用。在進(jìn)行管道設(shè)計時,工作人員要充分考慮石墨化危害,最大限度內(nèi)降低管道損害。
由于外界環(huán)境較為復(fù)雜,有的地區(qū)環(huán)境相對惡劣,因此,在管道運(yùn)行期間很容易出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象,一旦管道出現(xiàn)腐蝕,會逐漸擴(kuò)大傳播面積,使得管道出現(xiàn)大面積腐蝕,這樣不但會影響管道正常使用,還會容易出現(xiàn)天燃?xì)庑孤瑢?dǎo)致安全事故的發(fā)生。這就需要工作人員定期對管道進(jìn)行維護(hù),避免管道出現(xiàn)腐蝕,從而提高管道運(yùn)行的安全性。
管道設(shè)計對于工作人員有著較高要求,一方面需要設(shè)計人員具有較高的專業(yè)水平,另一方面需要設(shè)計人員有著較高的安全意識、職業(yè)素養(yǎng),盡管有的設(shè)計人員專業(yè)技能較好,但缺少安全意識,沒有對管道設(shè)計進(jìn)行安全考慮,給管道帶來較大的安全隱患。在新形勢下,企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)要加強(qiáng)對設(shè)計人員的培訓(xùn),使其認(rèn)識到管道設(shè)計工作的重要性,這樣才能全身心投入到管道設(shè)計工作中,確保設(shè)計的合理性。并且相關(guān)部門要加強(qiáng)對設(shè)計人員的監(jiān)督,確保設(shè)計人員按照規(guī)定的要求進(jìn)行操作,從而為管道設(shè)計工作打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。
管道支架設(shè)置是化工管道設(shè)計中重要內(nèi)容,對于管道設(shè)計質(zhì)量有著重要影響,一旦管道支架設(shè)置出現(xiàn)問題,不但會影響管道接下來的使用,還會給企業(yè)帶來一定程度上的損失,這就需要工作人員從幾個方面進(jìn)行操作:其一,工作人員要沿著塔鋪設(shè)管線進(jìn)行設(shè)計,逐漸形成一個支架,確保支架有著較高的承載力,這樣不但能夠承載管道上的重量,還能提高管道運(yùn)行效率。其二,在對管道支架進(jìn)行設(shè)計時,工作人員要盡可能不使用彈簧架,一方面由于彈簧架的成本較高,需要花費(fèi)較多的成本,另一方面是整個操作過程較為繁瑣,對于施工人員的要求較高。其三,在相同的管道工作人員不要設(shè)置較多的吊架,工作人員要根據(jù)管道實(shí)際情況合理設(shè)置吊架,充分發(fā)揮吊架的作用,從而達(dá)到支撐管道的目的。此外,工作人員還要加強(qiáng)對材料的重視,根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況選擇合適的管道材料,提高管道運(yùn)行的安全性,這樣不但能夠避免管道在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障,還能為企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益。
3.3.1 通過涂層防腐
涂層主要是在金屬管道的外部增加一層涂料等,通過涂層作為金屬管道的保護(hù)層。任在涂層工序前,應(yīng)該清理金屬管道外表,清理銹跡等,完成此工序后方可開始涂層,其一方面是為了保證金屬的表面清潔,另外一方面是為了保證涂層的使用時間。傳統(tǒng)中以瀝青等作為涂層主要材料,傳統(tǒng)材料通常具有一定的局限性,伴隨著時代的發(fā)展,新型涂層技術(shù)已經(jīng)誕生:
(1)一種防腐層為3PE 層,其在內(nèi)層使用環(huán)氧粉末,于中間層使用膠黏劑,然后在外部使用聚乙烯等。此種防腐技術(shù)機(jī)械性較好,而且提升了傳統(tǒng)材料的防腐性能。
(2)現(xiàn)階段誕生了以無機(jī)材料作為防腐涂層的技術(shù),其改變了傳統(tǒng)中的有機(jī)材料,無機(jī)材料較為耐腐蝕等?,F(xiàn)階段主要包括一類陶瓷和玻璃等,并且其耐磨性較強(qiáng),現(xiàn)階段無機(jī)材料涂層技術(shù)已經(jīng)較為成熟。
(3)通過納米改性材料作為涂層,利用納米技術(shù)對材料的提升,進(jìn)而增強(qiáng)了有機(jī)材料和無機(jī)材料的性能,增加了防腐效果。
(4)通過無溶劑作為防腐涂層,其主要應(yīng)用的位置為內(nèi)層。石油管道長期運(yùn)輸石油,因為石油中的雜質(zhì),進(jìn)而逐漸會在管道內(nèi)壁形成相應(yīng)的腐蝕,無溶劑便是應(yīng)用于此處的防腐技術(shù),通過其減少雜質(zhì)對管道的傷害。
3.3.2 陰極保護(hù)技術(shù)
涂層在防腐技術(shù)中主要體現(xiàn)的作用便是隔離,隔離外界環(huán)境可能帶來的各種傷害金屬管道的因素,實(shí)際工作中,很難避免小孔隙的存在,此類孔被稱為“針孔”,如果實(shí)際中管道存在此類位置,會形成太陰極等破壞管道[3]。現(xiàn)階段,為了防止此類現(xiàn)象發(fā)生,主要采用陰極保護(hù)技術(shù),便是在管道外部施加外加電流,進(jìn)而將管道形成為陰極,避免了電子的不斷遷移,減少了腐蝕的發(fā)生。實(shí)際工作中,將此類保護(hù)技術(shù)分為兩類:犧牲陽極陰極保護(hù)和外加電流陰極保護(hù)技術(shù)。犧牲陽極陰極保護(hù)便是采用一類電位較低的金屬或者合金來保護(hù)管道,通常選用金屬的電位要負(fù)于管道,此種方法投資較少,而且可以取得較為良好的效果,但是其使用范圍小,不能滿足全部管道。外加電流陰極保護(hù)技術(shù)屬于石油管道工程常用的防腐蝕保護(hù)技術(shù),在回路中增加直流電,進(jìn)而以此輔助陽極,將想要保護(hù)的金屬轉(zhuǎn)換成為陰極,達(dá)到保護(hù)的目的。該技術(shù)屬于常用技術(shù),因為其適用于大部分的石油管道。當(dāng)一些石油管道處于特殊地質(zhì)下時,可采用犧牲陽極陰極保護(hù)技術(shù)。當(dāng)采用外加電流陰極保護(hù)技術(shù)時,應(yīng)該做好管道整體的絕緣工作,進(jìn)而防止管道附加電流的流失。
管道材料是確保管道安全的重要因素,因此,工作人員在選擇管道材料時,要提前對市場進(jìn)行調(diào)研,了解管道材料在市場中的實(shí)際情況,做好材料的采購工作,這是確保管道設(shè)計工作順利進(jìn)行的重要因素。這就需要工作人員按照規(guī)定的要求進(jìn)行操作,確保管道材料達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),在采購期間,工作人員要向廠家提供相應(yīng)的文件,了解管道材料具體信息,并對搜集來的材料進(jìn)行歸檔,這樣不但有利于后期對材料的復(fù)查,而且能夠?qū)艿涝O(shè)計提供參考依據(jù)。由于管道材料不同,使得使用性能有著較大差異,工作人員需按清單上的要求進(jìn)行采購,并對管道材料進(jìn)行歸類,這樣施工人員在對管道進(jìn)行安裝時更為便利,還能充分發(fā)揮管道材料的使用性能,進(jìn)而提高管道材料的安全性。
化工管道設(shè)計是一項復(fù)雜的工作,涉及到很多方面內(nèi)容,因此,在管道設(shè)計過程中,工作人員要對各個方面因素進(jìn)行充分考慮,在確保管道設(shè)計安全的前提下,提高管道質(zhì)量。管道作為化工業(yè)運(yùn)輸產(chǎn)品的重要工具,其設(shè)計方案和質(zhì)量直接影響著管道運(yùn)行,因此,在對石油化工管道進(jìn)行設(shè)計時,要從各方面進(jìn)行考量,如管道安置、材料選擇和購買等,在維護(hù)管道正常運(yùn)行,保證其安全性的同時,減少后期的維修成本,提高經(jīng)濟(jì)收益。