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摘要：如何有效改善石化工艺设备管道的设计，确保石化工艺设备运行的安全性和稳定性是石化公司发展面临的关键问题之一。本文对石油化工装置工艺管道配管设计进行了探讨，希望能为业界同行提供参考。
关键词：石油化工装置；工艺管道；设计
石油化工生产过程中，管道属于必备装置之一，管道应用对于石油化工的正常生产发挥着十分重要的作用，管道工程属于石油化工装置建设过程中必不可少的重要组成部分，管道可以连接石油化工中的系统设施和设备，以构成完善的化工生产系统，保障流体的正常运输，对石油资源和环境发挥保护作用。在石油化工生产过程中，化工装置极易受到腐蚀，还存在易燃易爆风险，石油化工企业长期运行过程中，管道阀门泄露、爆炸、中毒等事故时有发生，对工作人员及周边人员的生命财产安全产生严重不良影响，这就需要优化石油化工装置工艺管道设计，以促进石油化工装置工艺管道应用质量的提升。
一、石油化工装置工艺管道设计的原则
在石油化工装置工艺管道设计过程中，要贯彻落实安全第一的基本准则，从根本上有效确保安全性设计，不管在什么条件和什么因素的影响下，都要秉持着安全性的首要准则，特别是针对石油化工管道来说，它对于国计民生都有着至关重要的影响，必须要从根本上有效关注石油化工管路设计的安全性、科学性和合理性。与此同时，在管道设计过程中要着重考虑到管道的现实应用价值，以及相应的成本问题，另外，在操作方面的简易程度、安装的适用性等一系列相关问题都要进行切实有效的考虑。在具体的设计环节，最首选的材料一定是安全性更大的材料，并且要针对所挑选的材料进行严格细致的审核和测试，针对实际操作条件中可能遇到的严苛环境进行有针对性的测试和核对，在最大程度上有效确保管道设计中的安全性能，有效避免把相关的问题简单化处理，从而留下相应的安全隐患，同时，要充分考虑到所选材料的经济成本。
二、选材和设计过程中的注意事项
（1）在材料的选择过程中，一定要从根本上有效确保管道的实际功效和性能，有针对性的结合材料的物理和化学性质，特别是实际的工作环境特征进行选择，从根本上有效确保管道的绝对安全。
（2）设计管道这个过程中一定不能疏忽大意，而造成某一个区域出现相应的问题，要着重提高对于警报装置的应用效果，真正意义上做到早发现早解决，从根本上有效确保相关设备的安全性能，防患于未然。
（3）在设备上要有效确保紧急停车装置的配备，最大程度上规避因为意外情况而导致的安全事故，防止危险事态进一步的严重化。
（4）着重加强与时俱进，充分把握当前石油化工领域的先进技术和先进生产经验，切实有效的与管道设计有针对性的融合，充分结合我国当前的实际情况，针对石油化工工艺管道设计能够充分利用当前的先进技术，针对管路工艺展开更有针对性的审查和部署，有效提升工作人员的职业素养和职业技能，设计出与我国石油化工领域相适应的化工工艺管路，并尽最大努力，使管道设计水准和质量有效提升，在管道设备的安全系数和设计感方面都有更大的突破。
三、石油化工装置管道设计与管材管件的布设应用
1.支吊架设计
支吊架规范化设计对管道应用性能具有较大影响，最规范的设计才能满足管道长期应用要求。管道设计应考虑管道支架及与管口相连接的设备的位移，如设备或支架的热膨胀、基础沉降或其他外部因素等产生的位移。管道设计人员在管道布置时，应同时考虑支架位置及设置的可能性、合理性、经济性等。正确的支架设置应满足管道强度和刚度的需要，同时能有效降低管道对机械设备产生较大的附加荷载，防止因管道震动、位移等原因造成的泄露、爆炸等事故的发生，有效保护管道和设备管口，使化工装置正常运行。管道支吊架一般设置在靠近设备；在集中荷载附近；在弯管和大直径三通附近；容易生根，能够利用建构筑物的梁和柱等设置生根构件。支吊架设计中要基于管线进行承重架设计，目前应用较多的是非刚性支架。一般，管道支撑点在垂直方向无位移时可采用刚性支吊架，有位移时应采用可变弹簧支吊架，位移量比较大时可选用恒力弹簧支吊架。管道支吊架设计时还要很据现场实际情况和设计经验设在不能妨碍管道与设备的连接和检修的位置。例如，对于从塔顶输送下来的管线，设计中要确保塔顶封头焊缝和支架顶之间的距离能保持在150MM之内，在固定间隔中设置固定架。
弹簧支吊架在具体安装中操作难度较高，加上弹簧支吊架市场销售价格较贵，所以要尽量减少弹簧支吊架选用。其次，还要严禁应用多吊架设计方式，对吊架偏转角合理调控，提高吊架稳定性。
2.管道线路设计及管材选用
在石油化工工艺管道设计中要注重做好管道线路设计，当前为了使得工艺管道设计能最大程度满足应用要求，要对石油化工装置管道设计中存有的环境问题进行分析。管道线路的走向在满足工艺流程和安全生产的基础上，要考虑经济性（节约管件管材，较大管径和较贵重管道尽量短）、美观性（管道改变标高或走向时，尽量做到“步步高”或“步步低”，避免形成“气袋”“、液袋”或“盲肠”）、还要符合膨胀和柔性设计要求，便于维修（考虑到管道和设备的组装、拆卸和支承）。管道材料应根据管道级别、设计温度、设计压力和介质特殊要求等设计条件，以及材料的耐腐蚀性能、加工工艺性能、焊接性能和经济合理性等选用。选用的材料应具有足够的稳定性，包括化学性能、物理性能、耐腐蚀性和抗疲劳性。管道材料应符合工艺条件和专利商的要求。压力管道组成件所用材料选用国际标准或国外标准时，应符合国外压力管道规范允许使用并已有使用实例的材料，并且该材料性能不得低于国内类似材料的有关安全技术规范及标准要求。在线路设计中要优选针对性的设计模式，在设计中突出性价比要求，当管道应用性能不合理，安全指数较低，将会导致装置应用周期缩短，对管道应用效益具有较大负面影响。
3.泵的配管设计
泵的管道设计中要注重突出直管段以及偏心异径管应用技巧，当泵的吸入口为水平方向时，吸入管道应配置偏心异径管。当泵吸入口为垂直方向时，可配置同心异径管，但当出入口间距不大于异径管后的管间距时，宜选用偏心异径管。设计人员要全面分析泵安装中各项具体要求，依照泵入口管径做好规范化设计调整，在预设阶段合理选取顶平安装法，能对低点排液操作进行控制，对管道安装流程全面优化。此外，还要规范化选用直管段设计方法，对不规范操作产生的管道损坏问题进行分析。当泵内进入较多流体之后，将会产生漩涡流问题，对叶轮原有的稳定状态产生负面影响，产生明显的气阻问题。所以在石油化工管道装置设计中要在泵入口位置连接一根直管，能对气流起到良好缓冲作用。设计人员在管道设计中要对泵的类型深入分析，做好泵的体积、功率、对称性规范化设计。在管道泵设计中还要综合判定管道存有的柔性要素，对泵的回旋机械特征进行判定，检查由于转轴偏向导致泵的运行问题。所以当前在管道推力方面要做好设计控制，设计人员要对轴的偏转方向进行精确化计算，分析管道推力对应的规律，对推力范围进行精确化计算。
4.阀门设计
阀门在设计中主要是对管线进行综合管控，避免管线连接中产生较多局部问题，导致管道应用中产生较多连锁反应。当前为了防止管线介质产生泄漏问题，要在不同工艺管线中连接吹扫线，避免分支管产生泄漏问题，还能及时切断阀进行关闭，将常规管线与故障管线进行分隔，防止管线质量受到较大影响，促使管线能稳定运转。在主管线中要规范化设定管线采样点，严禁在管线死角设定采样点，其中管线采样更具有代表性，避免管道内部中存有较多异物导致管道发生堵塞，促使采样活动能稳定进行。
5.塔的管线设计
塔的管线设计中，要基于介质相态以及塔运行原理优化设计，石油成品通过分流塔到汽提塔中要设定调节阀装置，对调节阀液柱高度进行控制，调节阀要在气提塔一端安装。针对分馏塔塔顶端压力主要是选取热旁路控制模式，对调节阀合理设计。保障回流罐具体位置要能高出冷却塔所处位置，这样能对积液问题进行控制。在管道设计阶段还要重点选取管道内部压力调节措施，对系统内部两相管道合理设计，调节管道内部压力，防止管道内部产生较严重的振动问题。
结语
综上所述，石油化工装置工艺管道设计属于复杂的工程设计内容，必须从石油化工企业生产实际情况出发，对工艺应用意图进行详细的分析和探究，从自身工作经验及工艺管道设计的相关标准内容出发开展管道设计，针对不同管道的设计内容，优化管道设计方案，以促进石油化工装置工业管道设计质量的提升，谋取石油化工企业经济效益。
参考文献：
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