化工工藝管道的合理安裝方法探討

張壯

錦州市石油化工設(shè)計研究院有限公司 遼寧錦州 121000

石油化工裝置往往需要依托工藝管道完成運輸、保管、換熱、加壓等任務(wù)。據(jù)此，設(shè)計人員在實際設(shè)計環(huán)節(jié)，應(yīng)注重其合理性，便于石油化工裝置工藝管道發(fā)揮出真正效用，也能為我國石化企業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展帶來重要助力。同時，還應(yīng)在具體設(shè)計過程中結(jié)合石油化工裝置的類型與操作條件制定合理的施工方案，由此為后續(xù)安裝作業(yè)提供重要保障，有助于提高石化企業(yè)經(jīng)濟效益。

1 石油化工裝置工藝管道設(shè)計的原則

1.1 安全性

石油化工裝置工藝管道主要作用是用于支持石化企業(yè)生產(chǎn)活動，但也應(yīng)當遵循一定的安全性原則予以設(shè)計，否則極易引發(fā)危害性廣泛的重大事故。除了上文所述內(nèi)容外，工藝管道設(shè)計不安全，還將增加石油化工企業(yè)的投入成本，使其無法獲得較高的經(jīng)濟效益。此外，在設(shè)計工藝管道時，還應(yīng)考慮到其可實施性與復(fù)雜程度，以免過于繁雜增加設(shè)計人員的工作壓力。在為石化生產(chǎn)工藝提供通暢的管道時，可以氣相進料法替代傳統(tǒng)液相進料法，由此可避免工藝管道內(nèi)部石化介質(zhì)發(fā)生劇烈反應(yīng)而降低其安全性。在減小其復(fù)雜度時，可盡量選用“單獨作業(yè)”模式，防止多項功能寄托于同一工藝管道形成交叉干擾。只有保證石油化工裝置工藝管道設(shè)計安全，才能展現(xiàn)出其實用價值[1]。

1.2 規(guī)范性

石油化工裝置工藝管道作為石油化工項目的重要部分，還需秉承著“規(guī)范性”原則予以設(shè)計。其中需要遵從工藝管道設(shè)計標準制定可行性設(shè)計方案，包括在選取材料、確定工藝路線方面都應(yīng)當設(shè)定專門的設(shè)計要求，否則將無法保證工藝管道具有良好性能。其中主要涵蓋天然氣凝液規(guī)范、管道連接規(guī)范、防火設(shè)計規(guī)范等[2]。此外，在設(shè)計石油化工裝置工藝管道時，還需對儀表元件等輔助設(shè)施的設(shè)計進行規(guī)范化處理。比如冷換設(shè)備工藝管道，應(yīng)為后續(xù)保養(yǎng)維修作業(yè)提供便捷。

2 石油化工裝置工藝管道合理安裝方法策略

2.1 全面提高安裝人員素質(zhì)

安裝人員素質(zhì)的高低往往會對石油化工裝置工藝管道安裝的合理性帶來重要影響，故而應(yīng)全面提高安裝人員的職業(yè)素養(yǎng)，使其增加對安裝細節(jié)的重視度，由此在保證工藝管道安裝安全的前提下實現(xiàn)合理設(shè)計。具體方法如下：

（1）加強培訓，安裝培訓是最直觀的提高安裝人員綜合素質(zhì)的途徑。以往過于側(cè)重專業(yè)培訓，而今可在增強安裝人員安裝技能的基礎(chǔ)上培養(yǎng)其責任感與使命感，使其保持嚴謹?shù)膽B(tài)度面對工藝管道安裝工作，由此降低人力因素對石化企業(yè)發(fā)展的負面影響。

（2）加強管理，為了促使安裝人員素質(zhì)有所提高，還應(yīng)對其實施嚴格監(jiān)管，針對每一項操作工序設(shè)置標準，并設(shè)立專門用于實現(xiàn)安裝人員與其他工作人員密切交流的反饋通道，以便在安裝人員遇到設(shè)計難題時，能夠及時得到幫助，最終可對整個安裝團隊的工藝管道安裝水準起到促進作用[3]。

2.2 工藝流程設(shè)計

工藝流程設(shè)計可以作為管道設(shè)計的核心內(nèi)容和重要的參考依據(jù)，對發(fā)揮設(shè)計功能具有促進作用。因為化工企業(yè)的特殊性，所以對工藝管道的設(shè)計尤為重視，在設(shè)計的最初階段，要結(jié)合企業(yè)的業(yè)務(wù)特點以及發(fā)展現(xiàn)狀，將各方面的因素充分考慮進去，進行綜合考量，例如地形、空間等因素，在此基礎(chǔ)上進行針對性的設(shè)計，不斷優(yōu)化工藝流程。同時還要考慮管道設(shè)計的經(jīng)濟性，盡可能選擇流程簡化、技術(shù)領(lǐng)先，并且可以滿足安全環(huán)保要求的工藝。只有這樣，才能在確保產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量的同時，對工藝管道設(shè)計進行不斷優(yōu)化升級。另外，針對工藝流程設(shè)計必須要嚴格遵循相關(guān)的技術(shù)要求和法律法規(guī)，在保障管道運行效率的基礎(chǔ)上增設(shè)防爆、消防以及應(yīng)急疏散等安全設(shè)施。

2.3 安全性安裝

安全性安裝是工藝管道安裝必須要遵循的基本原則，因為工藝管道用途的特殊性，工藝管道安裝必須可靠和安全，并且還要便于操作和日后的維護。在管道的選材上要嚴把質(zhì)量關(guān)，確保管件和閥門等配件的使用性能，機械強度要滿足實際的管道安裝需求，并且對管道使用期限也要嚴格控制，無論是管道設(shè)計還是制造安裝都要和國家現(xiàn)行標準匹配。與此同時，設(shè)計工藝管道還要將抗震、抗裂、失穩(wěn)等問題考慮進去，確保管道安裝的科學性以及合理性，提高管道安裝水平，確保工藝管道的使用性能以及運行效率，為了更好面對上述問題采取針對性的安全措施。在工藝管道上需要安裝性能較好的安全閥以及防爆膜等，這些安全防護措施是必不可少的。另外，檢查儀表以及報警裝置也是十分重要的。在工藝管道體系中，應(yīng)力管線是重要的構(gòu)成內(nèi)容，在設(shè)計階段，需要采取必要措施將內(nèi)部殘余應(yīng)力有效排除，常見的方法有安裝“π”形補償器，除了這種方法外，還可以通過加裝膨脹節(jié)等手段來實現(xiàn)。如果工藝管道是專門輸送一些高危險介質(zhì)，在其線路規(guī)劃時要盡可能避免人群集中的地方，同時多個管道匯集處要留足距離[4]。

2.4 管道材料

石油化工裝置工藝管道在進行安裝的過程中，還需要對管道材料進行優(yōu)質(zhì)的選擇。比如，要對管道在應(yīng)用過程中不同壓力之間轉(zhuǎn)化的環(huán)節(jié)，使用抗壓性能突出的原材料，才能適應(yīng)不同壓力環(huán)境下的管道安全標準。又比如，要針對管道具體輸運的物質(zhì)進行分析，腐蝕性強的要選擇抗腐蝕性能強的原材料，減少腐蝕的影響，并要做好防腐處理；對溫度要求高的要選擇耐溫性能突出的原材料，減少溫度的影響；總之要根據(jù)實際使用需要，進行安全材質(zhì)、優(yōu)質(zhì)材質(zhì)的選擇，保證管道在應(yīng)用中發(fā)揮出安全性的效果。還有，在進行管道材料的選擇中，要結(jié)合材料成本進行適當?shù)倪x擇，不能貪圖便宜，也不能過分追求價格，要在質(zhì)量第一的前提下，選擇合適價格的原材料，減少企業(yè)的成本投入。并要求在進行施工的過程中，做好原材料的監(jiān)管工作，對具體使用的管道是否符合要求的現(xiàn)狀進行監(jiān)管，減少出現(xiàn)各種不良的現(xiàn)象，為后期管道的安全使用做好保障[5]。

2.5 關(guān)注管道質(zhì)量

在石油化工裝置工藝管道安裝具體實踐中，必須先關(guān)注管道質(zhì)量，確保石油化工裝置工藝管道密封效果完全達標，避免出現(xiàn)任何泄露風險。同時做到有效防止腐蝕、物理損害等問題。石油化工裝置工藝管道常常受到應(yīng)力腐蝕、局部腐蝕、大氣腐蝕、均勻腐蝕等損害，而腐蝕本身也具有比較復(fù)雜的化學反應(yīng)特征，因此在安裝之初對于管道質(zhì)量必須有明確的界定，綜合實際情況降低任何管道腐蝕風險的發(fā)生率。管道運輸期間會受溫度等各方因素影響，繼而產(chǎn)生物理損害，比如低溫時管道脆性提高，受壓力沖擊便會斷裂；高溫時管道性能結(jié)構(gòu)失衡，蠕變失效事故發(fā)生率便會大幅上升；因此管道質(zhì)量必須在安裝之初便明確其參數(shù)品質(zhì)，保證所用管道本身的穩(wěn)定性完全達到當今石油化工裝置工藝管道的標準要求。

2.6 加強吹掃組織性設(shè)計

在石油化工裝置工藝管道設(shè)計環(huán)節(jié)，既要注重人員組織之間的協(xié)調(diào)性，又要在吹掃過程中強化其組織性，包括設(shè)置吹掃線等，以免工藝管道在設(shè)計后缺乏一定的生產(chǎn)工藝可實施性。其中，在人員組織方面，可在設(shè)計團隊之間設(shè)置有效的溝通渠道，包括建立微信群、開發(fā)互聯(lián)網(wǎng)共享平臺等，以便隨時保持密切交流，對設(shè)計工作中有關(guān)工藝管道設(shè)計的不合理之處提出自己見解，待討論驗證后予以改進。

2.7 科學的管道布置規(guī)劃

在整體安全安裝達到相關(guān)標準要求的基礎(chǔ)上，規(guī)劃科學的管道布置進程、設(shè)定統(tǒng)籌監(jiān)督，充分考量現(xiàn)場相關(guān)因素，使石油化工裝置工藝管道的安裝工作能夠得到優(yōu)化。管道布置正式開展后，先對管廊結(jié)構(gòu)余量參數(shù)進行全面分析，安裝余量以控制在整體量級的10%-20%為基準，確保管道安裝工作得到有效改善的同時，對裝置進行科學的改造處理，數(shù)值分析效果達標后進一步提高管道規(guī)劃的完整性。對相應(yīng)的安全閥進行全程監(jiān)督管控，根據(jù)實際情況升級安全閥出口管控標準，使其滿足管道上部總管基本需求，防止總管結(jié)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)介質(zhì)倒入的現(xiàn)象，如果安全閥出口位于低壓總管下方，則必須采取其他措施進行靈活安裝，或者借助手動放液閥完成統(tǒng)籌處理，確保管道介質(zhì)排放處理效果完全達到預(yù)期，同時避免這個過程中袋型管出現(xiàn)積液的問題，最終使石油化工裝置工藝管道設(shè)計項目的管道規(guī)劃品質(zhì)得以充分體現(xiàn)。

3 結(jié)語

我國雖然經(jīng)歷了長時間的高速發(fā)展，但是環(huán)境也遭到了破壞?，F(xiàn)在日益嚴峻的環(huán)境問題已經(jīng)嚴重地影響到了人們的生活，而化工生產(chǎn)中產(chǎn)生的高污染問題現(xiàn)在已經(jīng)引起了全社會的共同關(guān)注，因此在化工生產(chǎn)和加工的過程中，就要從產(chǎn)品和技術(shù)本身去思考如何實現(xiàn)綠色環(huán)保。要針對目前化工產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略布局，同時結(jié)合環(huán)保理念對原有的化工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)戰(zhàn)略進行優(yōu)化和改進，加大對于環(huán)保材料和環(huán)保生產(chǎn)技術(shù)的投入力度，從而能夠逐漸減少化工產(chǎn)品生產(chǎn)中對于環(huán)境的污染問題。