化工工艺管道设计安装维护研究 薛杰武

发表时间:2021/5/31   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:薛杰武
[导读] 摘要:随着我国经济的发展,化工行业在经济发展中占有越来越重要的地位,为经济的发展做出重要贡献。
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        摘要:随着我国经济的发展,化工行业在经济发展中占有越来越重要的地位,为经济的发展做出重要贡献。在化工生产过程中经常会发生一些危险的事故,尤其是在高温高压情况下,或者是在一些易腐蚀、产生毒害气体的生产环境中,会对人的生命安全造成威胁,还会污染环境,甚至造成重大的安全事故。文章主要分析了化工生产过程中存在的主要危险因素,并对化工工艺设计中危险因素的控制提出有效的策略。
        关键词:化工工艺;设计;安装维护
        引言
        在化工领域,石油、天然气及各种危险化学品是主要的原料,通过诸多的物理和化学反应,从而生产各种有价值的产品。由于可能存在苛刻的操作条件比如长期与高温和高压化学品接触,化学管壁会受到不同温度和浓度的酸碱盐的腐蚀,也会受到气相以及液相的快速冲击的影响,从而容易腐蚀以及剥落管壁的材料,并带来很多的安全隐患,这就对工艺配管的设计提出了更高的要求。管道是化工行业设备的重要连接部件,系统各部分的设计应保证统一性,并根据实际情况进行调整以及管路设计的优化,使管路的设计契合实际,确保管道设计的参数和结构布置的合理性,最大限度地提高管道设计的质量,为安全生产和公司经济效益的提升打下基础,所以应特别注意化学工艺当中的配管设计。
        1工艺管道设计以及安装维护现状
        工艺管道在石油化工生产中扮演着重要的角色,其功能地位是不可撼动的,设计以及安装的合理性对设备的使用状况以及运行效率来说都是十分关键的。工艺管道的设计优化需要建立在装置工艺设计理念的基础上,基于此,工艺管道设计在一定程度上容易受到工艺设计的影响,在实际的设计环节,需要和工艺设计思路达成一致,并且后期的安装维护工作也是十分重要的。如果安装质量控制不到位,施工人员以及后期的维护人员责任意识不强,都会埋下严重的安全隐患,危及作业人员的健康以及管道的使用寿命,无法发挥工艺管道的实际效用。从目前的情况来看,一些化工企业缺乏工艺管道维护方面的知识,再加上一味追求经济效益,为了最大限度控制成本投入,工艺设计并不完整,或者是直接照搬其他企业,而没有充分结合自身的实际情况,工艺管道设计存在不合理的情况,安装质量也没有得到很好的控制,后期维护更是流于表面,安全隐患较大。甚至有些化工企业明知道化工管道的重要性,却未严格遵守有关的消防要求以及安全方面的具体规定,存在侥幸心理,这样怠慢的态度会直接体现在工艺管道的设计上,导致管道设计不合理,一旦发生紧急情况,就会束手无策,缺乏有效的预警机制以及应对措施,不利于化工企业的长足发展。
        2化工工艺管道设计安装维护
        2.1管道焊接新技术要点
        石油化工管道的焊接操作新技术的控制要点主要包括定位焊、不锈钢管道焊接、异种钢管道焊接和焊接无损检测软件化管理。石油化工管道的分布区域十分广泛,运输距离较长,影响因素较多,导致管道本身经常会出现这样那样的问题,为此,一定要加强管道焊接的强度,其中定位焊技术可以在很大程度上保证焊接质量,从而减少管道事故的发生,采用定位焊技术进行操作的施工人员要求持有焊工证,焊接材料最好选择与根部焊道相同的材料,焊缝长度最好保持在10~15mm,焊接厚度控制在2~4mm,同时焊缝厚度不要超过壁厚的三分之二且焊缝要保持光滑,不要有裂痕。在进行不锈钢管道焊接时,首先要保证焊透和熔合条件的良好,在焊接方式的选择上可以采用小线能量、短电弧、不摆动或摆幅度小的操作方法。

为了保证焊接质量,可以进行多层焊接操作,要注意在进行下一层的焊接时要保证前一层的焊接温度已经小于10℃,同时在进行下一层的焊接之前要清理好焊接表面的杂质,保持焊接表面的光滑,从而进一步加强焊接强度。在进行异种钢管道焊接时,要选择合适的焊接材料,如果是在铬钼耐热钢与碳素钢或不同钢号的铬钼耐热钢之间进行异种钢焊接接头焊接,焊接材料的选择原则应该是就低不就高,也就是说,要根据合金含量小的钢材来选择焊接材料。对于有预热要求的异种钢管道焊接,应根据就高不就低的原则来选择预热温度,也就是说结合硬度大一端的钢材来进行预热,预热方式上可以采用电加热的预热方式,在预热过程中,坡口两侧的预热应保持均匀,预热范围应该是大于等于三倍壁厚,对于容易产生裂纹的材料要适当提高标准。
        2.2化工工程管道材料的选择
        在对化工工程管道材料进行优化设计的过程中,首先需要对管道材料进行科学合理的选择,化工工程管道的质量会受很多因素的影响,但是其中最为主要的就是管道材料的质量。由于化工工程具有一定的特殊性,在生产发展的过程中经常会遇到具有强烈腐蚀性或是易燃易爆炸性质的物质,因此在对管道材料进行选择的过程中,需要充分考虑这些因素的影响,要保证管道不易被腐蚀,而且具有较大的强度。除此之外,还要将经济实用性充分考虑在内,这样才能选择出最为合适的管道材料。在围绕仪表和蒸汽进行生产的过程中,化工工程管道的材料必须要具备较强的抗腐蚀性和稳定性,在选择管道材料的过程中可以选用低合金钢和碳钢。一般情况下,甲醇和工艺水在生产的过程中会产生随二胺物质,虽然该种物质不具备腐蚀性,但是为了保证整个生产过程的安全性,在对管道材料进行选择的过程中,仍然需要采用不锈钢304来作为主要材料。如果化工工程管道材料需要长时间接触醋酸和碘甲烷所构成的混合物,那么在进行管道材料选择的过程中,既要考虑管道材料的腐蚀性,同时还要将抗磨损性充分考虑在内。
        2.3工艺设备的科学布置
        工艺管道是最重要的工艺设备之一,工艺设备在实际的布置阶段不仅要考虑设备关系要素,还要参考管道和工艺设备的内在联系,树立全局观念,科学规划,统筹布局。只有这样,才可以让工艺系统布置变得更加顺捷流畅,给后期的生产、控制以及维护提供便利条件。在进行设备的布局时,针对工艺管道要留出足够的安装空间,制定明确的施工标准。作为设计人员要不断提高自身专业素养,运用先进的设计软件,充分了解相关的介质特性,例如温度、压力以及物质是否存在危害性、可否易燃等[2]。同时掌握管道的特点,要明确管件的具体控制要求,科学规划管距等。将上述内容作为管道设计的基础以及有力保障,为发挥工艺设施功能创造有利条件。如果在工艺设备布置环节,没有将管道布置空间预留充足,那么管道安装将会比较被动,设备间的协调关系将会被破坏,工艺管道的安装质量将无法保证,甚至还有可能出现安装和维护不便等矛盾,管道设计的价值得不到体现,功能无法有效发挥。无论是工艺设备布置还是管道布置都需要按照一定的操作流程和技术规范,对布置空间进行科学安排。
        结语
        化工装置管道的设计十分复杂,内容比较的广泛,安全事故导致的后果十分严重,部分是由于配管的不合理设计。化工产品可能具有很强的腐蚀性酸,在特殊条件下,需要管道承受高温以及高压,对设计的要求很高。所以,在实际设计化工工艺的管道时,为了提高设计的质量并确保管道能够正常运行,需要从各个方面入手,对总管、支管、放空、排液设施以及管廊管道等设计环节的质量加以控制,审慎地进行相关的设计,为工作有序开展奠定扎实基础,以便成功地完成相应的设计工作。
        参考文献:
        [1]李跃.化工工艺管道设计的配管注意事项分析[J].化工设计通讯,2020,46(4):84-85.
        [2]徐绿军.化工工艺管道设计的配管注意事项研究[J].智能城市,2019,5(13):138-139.
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