宋晓婷
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摘要：石油化工企业作为现代经济社会的主要能源之一，管道设计必须引起重视，不断优化石化管道设计，确保石化管道正常安全使用，以促进石化企业安全运行和整个行业的进步。
关键词：石油化工；管道设计；因素；策略
在管道正常运行过程中，由于受温度、地理、运行等因素的影响，管道的安全往往存在一定的风险。因此，必须充分重视管道设计的安全性，严格管理设计的前馈管理、运行过程管理、反馈报告，以此提高管道设计的安全性。本文探讨了影响石化管道设计的因素及其策略。
一、工艺管道设计现状
1、工艺流程设计。合理的设计可从源头上避免许多问题，管道设计也同样。对石油企业来说，管道运输因能节省大量成本、降低风险，因而深受许多企业的青睐。很多企业在创业过程中，完全复制设计，照搬管道质量标准、工艺流程、细节等，但每个企业都有自己的生产特点，尤其在很多细节上，这将给工业生产带来许多问题，如有毒物质的防范不到位，一些不正确工艺被模仿时未合理排出有害物质，不仅违反了相关法律，而且严重污染了环境。
2、化工装置布置。石化企业的工艺管道是连接各化工的设备装置，在工艺管道作用下，可探索出化工装置设计对工艺管道的影响，并且因石油管道数量多、布局紧凑，因而安全事故具有灾难性，很难解决。因此，许多大型石油企业必须做好化工装置布置设计与工艺流程设计，以确保使用期管道的安全性。如果这项工作不完成，就会发生化工装置杂乱无章现象，工艺管道相对复杂，难以解决突发事故。
二、石油化工管道设计的影响因素
1、物理损伤。石油管道的物理损伤是造成低温脆性断裂及高温失效的主要因素。在低温下，特别是当管道材料温度低于脆性转变温度时，冲击韧性降低，甚至发生脆性断裂。而在高温下，管道材料性能会发生蠕变失效、碳钢石墨化与脆化等恶性变化，致使材料脆化及弱化。另外，管道中使用的金属材料易受周期性温度变化或交变载荷影响，产生疲劳、金属变形、损伤、断裂等现象，进而严重影响石化管道安全性。
2、腐蚀影响。腐蚀是由于周围介质的化学反应对管道材料造成的一种破坏，严重影响管道的安全。管道腐蚀的表现形式有应力腐蚀、均匀腐蚀、局部腐蚀、大气腐蚀等。石化工厂附近的土壤通常受到严重污染，这主要是因土壤中含有丰富的碱和盐，因此有必要采取有效措施做好管道的保护工作。为提高管道的耐腐蚀性，可采用沥青涂层这种高质量的防腐方法对管道进行加固，不仅起到了管道与外界隔绝的作用，而且能更好的保护管道。
3、密封效果。为防止管道腐蚀与泄漏，保证管道安全，石化管道主要采用法兰、阀门两种密封方式。法兰密封由法兰、螺栓和垫片(圈)共同作用，法兰刚度与密封面型式、垫片与法兰对密封效果有直接影响，另外管道的位移也会影响法兰密封效果和管道的安全。阀门泄漏分内、外漏两种，据统计，阀门和法兰的泄漏释放量约为2/3，泄漏直接影响管道安全，甚至造成更严重后果。因此，采取有效措施防止阀门与法兰泄漏对石化装置安全具有重要意义。
4、进出装置设置。切断阀设于管道进出装置内，装置侧设8字盲板，在部分地区石油管道安装盲板时，对盲板使用无详细要求，在实际操作中易造成误差，从而引起经济损失。另外，部分管道检修人员在其操作中不合理，导致发生死亡现象。因此，管道设计人员应重视安全问题，确保使用安全。
三、石油化工装置工艺管道设计原则
1、全面性原则。石化装置工艺管道的设计应遵循全面性原则，充分考虑可能影响管道使用的因素和管道未来的使用需求，从而使设计方案具有较高的综合可行性。
首先，根据石化装置工艺流程考虑工艺管道设计，确保工艺管道满足石化装置需求。设计时，要参考成熟的设计方案，根据实际情况对可行性方案进行充分论证分析。其次，在工艺管道设计中，遵守国家有关法律法规，确保相关法律政策的贯彻执行，以满足工艺管道管理需求。最后，为加强工艺管道设计组织工作，应根据行业实际情况制定具体的管道设计标准，在缩短周期基础上满足管道设计具体需求。同时，应与各设计部门合作，提高管道设计有效性。
2、经济性原则。石化管道设计应在保证良好的密封性和壁厚满足要求的基础上，尽量遵循经济性原则。一方面，石化管道的布置应遵循成排、成组原则。既保证了管道的整体美观性，又在一定程度上降低了管道支护的经济投入；另一方面，连接石化管道时，在满足工艺条件的前提下，应尽量遵循短直原则，尤其是合金钢、不锈钢等贵金属管道连接时，应尽量缩短管道长度。
四、石油化工管道设计策略
1、提高业内人士的专业素质。当前，大多数管道设计人员往往受到传统思维方式的制约，缺乏创新及积极思考的精神，从而严重制约了石化管道的应用水平。为进一步提高石化管道的应用水平，设计人员应具有强烈的责任感，明确和掌握石化装置的应用事项，做好相应的设计。同时，企业管理层应定期组织设计人员学习先进技术，加强知识储备，以提高管道设计的合理性及科学性。
2、选用优质管材。管材质量直接影响着石化管道设计的安全，是石化管道设计中必须首先考虑的关键问题，石化管材采买数量和类型与石化管道工程造价和施工进度密切相关。因此，在石化管道设计中应充分考虑管道采买问题，若管材质量不合格，极易造成石化管道泄漏、损坏、破裂，甚至发生重大爆炸安全事故，造成无法想象的严重后果。因此，在采购石化管道时，应选择正规厂家生产的合格管道，并要求厂家提交管道质量证书及生产许可证等相关文件，并做好备案。
3、管架设计稳定。管架是管道设计的重要组成部分，对管道的固定及保护起着重要作用。管道运行中，会有一定的振动及移位，如不固定，可能会损坏设备。因此，有必要在管道上安装管架，以确保管道的稳定性。管架设计时，尽量减少弹簧架的使用，因弹簧的失效会影响管道的稳定性，同时定位销不能随意拔出。理论上，沿塔管线只设计一个管架，若承受荷载力较大时，可增设承重弹簧吊架，并每隔一段距离设置一个导向架。吊架稳定性不强，因而长距离管道尽量不要使用过多的吊架，以免影响管道的稳定性。
4、管道布置合理。管道布置应考虑石化管道设计中的施工、检修、工艺及设备布置要求，做到科学合理。管廊的设计余量应在20%～30%之间，两侧布置热应力管道。为防止主管内凝液倒入支管，降低安全阀背压，安全阀出口应沿上部流向以45°插入泄压总管。夹套管采用无缝或无缝对焊管件，内管对接焊缝间距大于2m，检测合格后方可装配外管。泵入口管道应尽可能短直，使用偏心大小头防止气体积聚，以确保无气袋或液袋。
5、注意材料质量，处理低温损害。管材的质量直接影响着石化管道的质量，因此，石化管道材料的选择应严格按相关标准进行，并对材料质量进行检查验收。施工前应对材料进行检验，确保石化管道的数量及质量。此外，由于低温会对石化管道造成的物理损伤，因而低温材料的选择也应引起重视。在石化管道设计中，应根据管道的环境温度进行冲击试验，以保证石化管道能承受低温冲击，减少低温对其的损伤，从而确保石化管道的安全性。
综上所述，石化管道设计水平的高低直接关系到石化企业的经济效益及运行安全，由于管道输送物质的特殊性和运行环境的限制，管道运行的安全稳定性会受到一定的影响。在石化管道设计中，根据生产需要，合理布置管道，合理设置管架，严格控制管材质量及数量，加强材料检测及低温损害处理，确保管道设计符合规范标准要求，从而为石化企业高效运行创造有利条件。
参考文献：
[1]董浩.影响石油化工管道设计的因素及解决策略初探[J].石化技术，2020(01).
[2]张星.影响石油化工管道设计的因素及解决措施[J].化工管理，2019(11).
[3]曹洪娟.影响石油化工管道设计的因素及解决措施[J].化工设计通讯，2017(08).