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石油化工装置工艺管道设计探讨范丽丹

发表时间：2020/7/14 来源：《基层建设》2020年第6期作者：范丽丹

[导读] 摘要：通过实际的调查分析我们发现，当前石油化工装置工艺管道设计工作仍存在着一系列的问题，例如：设计流程不规范、照抄照搬等等，这在很大程度上降低了工艺管道设计质量。

        身份证号码：22038119840124xxxx 河北石家庄 050000
        摘要：通过实际的调查分析我们发现，当前石油化工装置工艺管道设计工作仍存在着一系列的问题，例如：设计流程不规范、照抄照搬等等，这在很大程度上降低了工艺管道设计质量。在这种情况下，采取有效措施解决现存问题显得尤为重要。
        关键词：石油化工；装置工艺；管道设计
        前言
        石油化工企业在发展的过程当中，对于石油化工装置的应用极为广泛。要想更好的确保石油化工装置的安全、稳定运行，积极的做好工艺管道设计工作显得尤为重要。不仅如此，做好该项工作，还能够在提升施工质量的同时，降低施工成本。但是，通过实际的调查分析我们发现，当前部分施工企业在实际的施工过程当中，为了能够有效降低施工成本，往往就会忽略对工艺流程的设计工作，即使制定了工艺流程，但是并没有结合实际状况来进行设计，这在很大程度上降低了工艺管道质量。进而导致了一系列安全问题的出现。举个例子来说，部分石油化工企业在安装管道的过程当中，由于并没有合理的限制管道的数量，导致管道安装太过于密集，进而导致出现连锁反应，这带来的损失是不可估量的。
        1设计现状
        1.1工艺流程设计工艺
        管道设计发展至今，虽然经过一代又一代设计工作者的完善相对成熟，但是仍然存在着些许问题有待解决，尤其是流程设计过程中完全没有必要的管道设计仍然存在，如果能将这些重复没有必要的管道进行删除，既能节约成本也可以很大程度上的消除安全隐患。石油化工企业在建设的初期，因为缺少相关的设计经验，往往是照抄照搬其他企业的成功经验，而没有结合自身的实际情况进行改革探索，从而使得管道的设计效率低下，而且并不是十分科学与安全，某些管道没有进行重点保护，而某些管道完全没有存在的必要性。所以要针对工艺管道设计流程进行优化。
        1.2化工装置
        对于石油化工设备而言，管道的化工装置直接决定着管道的工作效率，会对管道设计带来大范围的影响，因此化工装置的布置要根据管道设计的实际情况以及日后工作的压力进行有效的设计，通过对管道工艺数量的控制和排布顺序以及空间罗列顺序进行计算与分析，选择最为适宜的化工装置布置方法，防止管道不止过于复杂和不合理导致安全事故的发生。
        1.3管道线路设计
        管道线路的设计要严格执行国家相关部门与企业制定的行业规范，保障设计的安全性与规范性，避免因设计不合理，不规范而带来的安全风险。由于管道设计覆盖范围较大，而且工期较为紧张，所以方案设计很容易因为资料不完善而出现漏洞，因此在进行设计之前，就应该进行地质勘探以及企业实际情况调查，结合实际情况给出最优的管道线路设计方案。
        1.4管架设计
        石油化工装置中管道设计中添加管架的设计是为了保障其内部结构的稳定性，通过管架进行支撑，减少管道运行的压力，但是随着石油化工的规模不断扩大，工作范围以及工作形势也逐渐多样化，单一的管架类型已经无法适应工作的压力。如此下去管架的质量无法得到保障，自然没有办法提供相应的支撑能力。
        2相关解决对策
        2.1完善流程
        工艺流程的设计不能仅仅凭借着相关经验以及往常石油化工企业的成功案例进行设计，应该与化工企业的实际特点以及涉及到的自然环境因素相结合，参照相关的成本设计维修费用等等文件，尽可能地设计出符合石油化工企业日常运行的管道方案设计。同时遵循国家可持续发展战略保障管道设计的环保性和规范性。尽可能的去掉不必要的管道设计，这样不仅可以节约成本，还能提升生产效率，为石油化工企业的经济目标实现打下坚实的基础。

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        2.2泵的管线设计
        (1)泵入口偏心异径管的使用
        在设计泵吸入管道的时候，设计人员必须要进行综合全面的考虑，确保泵的正常运行。如果泵入口管系统的管径出现问题的话，那么在对其进行安装的时候，就必须要避免气体聚集在变径处，通过这样的防护四，避免出现汽蚀现象。除此之外，在安装偏心异径管的时候，最好借助顶平安装法来进行安装，同时要及时的安装排液阀。
        (2)泵入口管线的设计
        在泵入口管道设计的整个过程当中，我们需要考虑到量两个方面的因素，首先，要做好想防气阻工作，最大限度的避免进泵管线出现气阻现象，如出现这一现象，将会在很大程度上影响到正常运行。其次，要确保管道柔性，泵属于回转机械，在管道推力的作用之下，会导致管嘴转轴定位出现偏移现象，在这种情况下，设计人员在管道设计的过程当中，就必须要确保泵嘴受力在合理范围之内。最后，在塔底进泵高温管线设计的过程当中，应做好热补偿工作。
        2.3冷换设施的管线设计
        在设计冷换设施管线的过程当中，应做好逆流换热工作，使得冷水能够按照从上到下的原则排出，在这种情况下，即使出现了故障问题，那么换热器当中的水也不会被完全排空，有效的避免了排空现象的出现。与此同时，在设计安净敬距的过程当中，需要科学合理的设计好换热器的进出口管线、侧门法兰和设备封头盖法兰之间的距离，进而为接下来的维修工作打下良好的基础。除此之外，要做好热应力设计工作，在这一过程当中，要做好全面性的考虑，避免现换热器出现膨胀，进而导致连接封头管嘴的管道出现不同程度的位移现象。
        2.4仪表元件的布置
        在布置仪表元件的过程当中，我们必须要确保其科学合理性，全面的分析安装要求，并掌握不同位置相同管道给仪表所带来的不同的影响。举个例子来说，我们从重沸器中抽出的液体，大多属于饱和液体，这会导致液体存在闪蒸问题，以及管道内部出现了压降等等，这方面问题的存在，会导致仪表精度测量工作出现不准确的现象。在这种情况下，我们就要禁止在孔板和调节阀前设置U形。与此同时，还要充分的掌握设备仪表管口开口方位的设计要求，使得测量具备更高的准确性，更加便于接下来的控制工作。举个例子来说，在安装容器压力表的过程当中，必须要确保其和安全阀两者处于同一方向，以此来避免危险事故的发生。
        2.5管架的设计
        在设计管架的过程当中，要尽量减少弹簧架的使用，弹簧架不仅价格高，而且在经过长时间的使用之后，极易出现失效的现象，在这种情况下，在管架设计的过程当中，最好使用刚性架。与此同时，要最大限度的满足荷载要求，全面掌握管道介质、隔热重量，并充分的结合实际状况，深入的研究分析热态时所出现的地震以及位移荷载等，并且要留出一定的余量。除此之外，在选择标准系列支架的过程当中，也要确保其合理性，在避免材料浪费的同时，降低采购以及管理成本。在屋顶支架形式的过程当中，也要进行综合的考虑，如果支架处于施工人员经过处并且位置较低的话，那么我们需要及时的安装吊架。如果需要频繁的拆卸管道的话，需要禁止使用焊接结构。
        结束语
        在整个石油工程中，石油化工装置工艺管道的设计是最基础但也是最重要的部分。对于工艺管道设计的合理性直接影响着整个石油工程质量的好坏。不对此引起重视，就会在日后的生产使用过程中出现问题。所以，在设计的过程中，一方面要十分注意安全问题，保证整个工程的安全性；另一方面，要合理地设计方案，考虑多方面影响因素，设计的过程中不能遗漏任何一项。最终使得整个工艺管道合理的设计出来，保证石油化工的健康发展。
        参考文献
        [1]胡秀.石油化工装置工艺管道设计探讨[J].化工设计通讯，2016，42（06）：89-90.
        [2]刘彪，齐帅，李豫杉，刘玉峰.石油化工装置工艺管道设计研究[J].化工管理，2015（33）：173.
        [3]雷霆.浅谈石油化工装置工艺管道设计[J].山东工业技术，2015（17）：36-37.
        [4]穆柯，张博.石油化工装置工艺管道设计探讨[J].中国石油和化工标准与质量，2013，33（23）：31-32.