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摘要:目前,经济发展迅速,我国的化工工程的发展也有了改善。化工工艺管道设计涉及很多内容,影响因素也比较多。为了保障化工工艺管道的安全与稳定,就要组织好设计工作,确保化工工艺管道设计的合理性,积极预防安全事故。化工工艺管道设计时要符合其所在的环境和位置,全面规范好化工工艺管道设计,优化化工工艺管道的使用。
关键词:化工工艺管道;设计;措施
引言
化工工艺管道设计应当满足以下要求:第一,满足化工工艺流程需要。第二,方便操作管理,且能有效保证化工生产的安全。第三,方便管道的安装和维护。第四,管道整齐、美观,且节约材料、成本。
1化工工艺设计
在化工生产中,化工工艺设计具有技术含量高和工艺流程独特的特点。一是在化工工艺设计中,由于基础资料缺少工业化生产检验,所以在数据的可靠性有所欠缺,导致化工工艺设计诸多设备各不相同。二是在化工工艺设计中,由于化工设计工作量比较大,所涉及的投入资金比较大,所以在进行化工设计中,为了提升经济效益,需要缩短生长周期。所以在化工工艺设计中,通常采用一边开发一边设计的模式进行,经常会发生设计改动问题,导致存在的安全隐患比较大,对化工生产安全造成威胁,不利于化工行业的发展。
2化工工艺管道的设计内容
2.1安装设计
化工管道处于高危的作业环境中,运输石油时也面临着有毒害的物质,要求化工工艺管道的设计必须做到标准化、安全性。化工工艺管道安装设计中要意识到石油属于易燃易爆物质,从安全的角度出发落实安装设计。如:①管道建设设计,化工管道安装设计中应该预防质量风险,防止技术上有不规范的情况,还要设计好各项安装环节的控制,化工工艺管道设计中必须要做到密封性设计,这样排放一些有毒害气体时才不会污染环境、危害人体健康,禁止排放工艺管道连接下水道,需接入合适的排放系统;②安装方案的设计,化工工艺管道安装设计中离不开安装方案,安装方案是完善化工工艺管道安装的基础,设计中应不断提高化工工艺管道安装的水平,排除安装过程中的不利因素;③化工工艺管道安装设计中需落实准备工作,安装设计中要求所有的安装操作都符合技术规范,按照化工工艺安装的流程组织好设计工作,期间收集安装设计的数据资料,控制好化工工艺管道安装的过程。
2.2影响因素
化工工艺管道设计中应该汇总影响因素,以便排除影响因素的干扰。首先是环境对化工工艺管道设计的影响,化工工艺管道处于复杂的环境中,部分化工工艺管道的安装地点在偏远地区,地形、地势以及自然环境就成为影响化工工艺管道设计的因素,如不考虑环境的影响就会埋下安全隐患,化工工艺管道安装地点有居民、楼房时,也要注重这两点因素的影响,设计化工工艺管道时要避开居民、楼房的影响;化工工艺管道的影响因素中要预防设计缺陷,管道之间的距离,管道到居民区的距离都属于设计中的影响因素,很多地区的化工工艺管道设计中出现一种问题,就是管道设计不达标但仍旧投入使用,这就说明化工工艺管道设计本身存有安全隐患,很容易诱发安全事故;最后是化工工艺管道设计中的变更影响,管道设计时随意变更、设计不规范等均会引起管道问题,无法保障化工工艺管道的正常使用。
2.3施工设计
化工工艺管道的施工设计中,首先是焊接设计,焊接是连接化工工艺管道的方法,化工工艺管道的焊接设计本身有着较重的工作量,再加上管道焊接为室外作业,因此在焊接设计时就要注重温度、气候,还要规划好焊接的速度,严格按照焊接设计的要求组织各项工作,保证焊接符合操作规定;然后是化工工艺管道的防腐设计,石油物质特殊,其对化工工艺管道的冲击性很大,容易引起腐蚀的问题,化工工艺管道设计中就要组织好防腐设计,根据化工工艺管道的介质实行防腐设计,选择合适的防腐材料,确保防腐施工能够符合标准,提高防腐防护的水平;最后是化工工艺管道中阀门施工设计,阀门施工设计中先连接好化工工艺管道,再按照阀门连接方法组织相关的连接工作,设计中就要根据化工工艺管道的连接要求设计阀门安装的方法。
3优化措施分析
3.1排液设施设计注意事项
如果蒸汽管道中存在大量的高温蒸汽,那么在低温环境就会产生凝液。若不能及时排除这些凝液,形成汽液混流,就有可能导致管道裂缝。所以,要重视排液设施设计,及时排除管道中的凝液。首先,要合理设置排液设施。一般情况下,都是依据压力蒸汽状态设置配液设施。如果压力蒸汽状态是过热状态,则可不设置排液设施。如果不属于过热状态,且经常出现较多凝液,则要设置专门的排液设施,并尽量根据蒸汽压力等级选择不同的排液设施。其次,若有必要应设置输水管道。比如可在蒸汽主管末端设置分液包。但要注意需依据实际情况合理控制分液包间隔。如在过热蒸汽中分液包间距应控制在160m左右。最后,为了保证作业人员的安全,还应当在放空管下端的弯头部门安装排液孔,并将其管子相连,从而将凝液引入到漏斗、排水沟处。如果还需要在此处安装消声器,则应在其底部安装支架。
3.2凝液管设计注意事项
第一,为了增强凝液收集效果,可在凝液管道上设置补偿器。但要注意应选择水平方向、立管倾斜段位置安装补偿器。这样就能杜绝水锤问题。第二,在连接凝液管时,要充分依据蒸汽压力选择不同规格的凝液管。第三,还要依据蒸汽支管直径,合理控制介质流向的倾斜度。如果直径在50mm以上,则可将以倾斜45°的方式连接凝液管、总管。如果直径在50mm以下,则可以倾斜90°的方式连接凝液管、总管。但无论是哪一种,都要注意应利用法兰安装蒸汽流水阀。
3.3配管设计优化
为了进一步提高配管的适用性,在配管过程中设计人员还应当采用有效的措施进行配管优化。具体可采取以下方法:第一,若前后压力相同,则应选择材质优良的螺栓、阀门;当管道材质相同时,则要保证螺栓、阀门、垫片都是高压材质。第二,在泵进口管道设计中,要充分依据泵扬程确定管道直径。同时,依据管程短、压损小的原则优化管道的整体布局。除此之外,还应充分考虑安全、成本等要素,继续优化管道设计。第三,在管道连接设备的设计中,一定要控制设备之间的距离,并使高危设备远离人群。同时,应当尽量选择智能化的设备,实现化工工艺管道系统的智能化、自动化、信息化。第四,若条件允许,可充分应用计算机提前进行管道设计模拟、运行,从而减少管道碰撞、交叉等问题。相比于传统的人工设计方式来说,进行设计模拟可以在不安装管道的情况下,对其中可能存在的问题进行预测、分析。这样能减少后期的返工问题,提升管道设计方案的合理性、科学性。
结语
我国化工行业的发展中,化工工艺管道设计成为一项重要的工作,化工工艺管道设计中应该注重安全性和稳定性,保障化工工艺管道能够合理地应用到石油运输中。化工工艺管道安装较为复杂,一定要根据设计方案组织好安装工作,提高化工工艺管道安装的规范性,体现化工工艺管道设计的重要性。
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