吕艳普 殷振朝
山东东明石化集团有限公司
【摘要】化工工程管道合理设计安装非常重要，但是由于各种因素的影响，导致设计安装过程中存在诸多问题，基于此，本文阐述了化工工程管道设计安装原则，对化工工程管道设计安装常见问题及其优化措施进行了探讨分析。
【关键词】化工工程管道;设计安装;原则;问题;优化措施
化工工程管道设计安装过程中，为了保障其安全运行，需要充分考虑管道布置、管架设计安装、材料选择等环节。因此为了保证化工工程管道安全运行，以下就对化工工程管道设计安装中存在的问题进行了探讨分析。
1、化工工程管道设计安装原则的分析
（1）可操作性原则。比如石油实际运输过程中经常会出现问题，例如泄压总管出口水平位置高于安全阀，将会提高事故发生的可能性，这时候就需要工作人员对阀门进行处理工作，保证其安全性与可行性。
（2）因地制宜原则。因地制宜是指根据地方的不同进行不同设计安装。比如处于温带的地区气温比处于亚热带的地区冷上不少，如此两地的管道材料就应该有区别，温带地区的管道材料应当更抗寒，亚热带地区的管道材料更抗热，并且注意材料的膨胀率，同时要求里外管道使用的材料膨胀率尽可能相同，避免热胀冷缩出现管道开裂。
2、化工工程管道设计安装材料选用问题的优化措施
材料选用是化工工程管道设计安装中的重要步骤，其选用是否合理恰当直接影响了装置的维护和工艺的生产与安全，其优化措施主要体现在：（1）法兰连接处的螺栓与垫片。法兰连接地方经常为管道的不同等级分界点，故在选材时常遇到高压系统等级的法兰用来承受相对较高的密封的比压，同时，金属垫片需使用密封面的硬度比法兰低的，一般为小于HB30。总之，相连接的材料的选择必须依据法兰低硬度来选择相应的金属垫片，否则，不仅会导致密封失去效果，而且还会损伤法兰的密封面硬度。（2）引进的设备需与法兰相配对。国内设备材料的机械性能等与国外的存在很大的差异，温度与压力值之间的关系也存在一定差异，从外国引进的设备很多时候都与法兰不能相配对，尤其为当工况在压力～温度曲线的附近时候更易发生。同时，为了方便施工时的螺栓孔能进行有效的对正，法兰相连接的管道至少有一端为活套的法兰。所以，引进的设备需与法兰相配对应。
3、化工工程管道阀门及其布置问题的优化措施
化工工程管道阀门和管道布置问题的优化措施主要表现为：（1）當泄压的总管和安全阀的出口相连接时，需将总管从上部以45°角顺着液体的流向插入，这样可防止总管内液体相支管倒流;在安全阀的定压大于7.0MPa的时候，为了降低安全阀背压，需采用45°角的方式插入。（2）当安全阀的出口比泄压总管低时，需要在低处且较易接触的地方设置手动的放液阀，而且为了防止管段内发生液体积聚，需要定期将其排放向密闭的系统，同时，在一些北方较为寒冷的地区，必须进行伴热和防冻装置。（3）泵的入口的管线布置不能存在液袋或气袋，而且管道需尽量直而短，如遇上泵变径，为了防止气体集聚，应该使用偏心大小头，且大小头的放置一般需顶平。
为了防止输送轻介质的离心泵发生气蚀现象，在其大小头的后端最好能有3～7D的直线管段。（4）当管道输送的介质危险性较高且穿越道路时，其上方不能安装阀门和法兰，并且需让净高满足相关的要求。（5）应使用经焊接连接并配置有夹管道的直管道或无缝隙管道，使用的弯头直径为1.0，焊缝对接的间距应>200mm。内管的焊缝若需装配外管必须先经过无损检测和施压试验合格后才能进行;内外管的支承块的材质要和内管的材质保持一致，不能阻碍外管与内管的胀缩。（6）当介质凝固点高且带有腐蚀性时，为避免产生积聚液体现象，其调节阀的旁路阀需水平安装。
4、化工工程管道支架设计安装问题的优化措施
化工工程管道支架与管道设计安装关系尤为密切，若管道支架的设计安装不恰当，会导致管道损坏甚至造成转动的设备损坏。（1）减少支架与管道间的相对位移。管道和支架间的相对位移应尽量减少。当管道与管道支架的相对位移较大时易导致管段产生膨胀阻碍了弹簧的移动，从而一定程度上损害了设备。（2）合理设置承重的支架。在一般情况下，沿着塔敷设的管道只设置一个相应的承重的支架，而且此支架不为刚性的支架，支架与塔顶之间连有焊缝线，若当感觉承重的支架的荷重过于大的时候，可设置另一个承重的支架，改承重支架应设计安装弹簧支吊架，同时，每相隔一段间距就要设置一个导向支吊架，不允许在水平管道的弯头处加刚性的支撑。当塔的回流线和塔壁间的温度相差较大的时候，弹簧支架产生了较大的伸长量，处于水平管线上的首个支吊架要垂直拉移，设计安装为弹簧支吊架。（3）减少弹簧支架的使用，合理地进行管线设计安装，还能减少浪费的现象。如：弹簧支架的价格相对其他普通支架的要贵而且其的安装和使用相对较麻烦，而且弹簧支架的弹性会随着工作时间的流逝而减弱消失，所以在进行管线设计安装时应考虑尽量的减少使用弹簧支吊架，尽量用刚性支架替代弹簧支架。
5、化工工程管道塔与容器设计安装的优化措施
化工工程管道装置建设中的塔和容器管道设计安装需考虑其工艺设计安装的原理和特殊的要求。塔与容器间的管道设计安装主要有汽提塔与分馏塔、回流罐与分馏塔之间。（1）汽提塔与分馏塔间的管道布置：一般的情况下，分馏塔应该带有调节阀组，并且其应该安装在与汽提塔较为接近的地方，进而保证调节阀拥有足量的液柱。在分馏塔塔顶的压力为热旁路控制的时，需充分地考虑其热旁路不会出现袋形并且短的因素，把调节阀设置在回流罐的上面的位置。（2）当管道用于汽液两相流时，其的调节阀的布置需尽量接近接收介质的容器，从而达到降低管线内的压力效果，杜绝管线内震动现象的出现，同时管道的设计安装需根据实际情况进行开展。
结语：
综上所述，化工工程管道设计安装对于保障化工工程管道安全运行非常重要，因此不仅要求设计安装者具有专业的知识，科学的理念，而且还要求设计安装工作人员充分了解工艺意图及生产要求，在设计安装中具体分析实际情况，从而保证化工工程管道正常运转。
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