胡秀
南通星球石墨股份有限公司上海分公司
摘要：衬里管道被广泛应用在化工行业的车间中，其具有较强的耐腐蚀和抗压等优势，并且造价成本相对较低，适合在化工行业中使用。本文就精细化工车间中衬里管道的工程设计进行分析，简单阐述衬里管道的特点，并对精细化车间中衬里管道的实际设计工作进行探究，旨在为相关工作人员提供几点参考意见。
关键词：精细化工车间；衬里管道；工程设计
引言：在精细化工车间中常用的管道均为金属材料制成，在面对具有不同性能的液体时，金属材料极易发生反应，从而对车间内液体材料的质量产生一定的不良影响，甚至造成安全事故。因此，为保证精细化工车间的正常使用，应合理对衬里管道进行设计，提升材料特点和结构的功能性，不断提升衬里管道的使用效果。
1衬里管道概述
1.1衬里管道作用
衬里管道应用在金属管道的内部，其材料构成为非金属材料，目前常用的制造材料包括PTFE、FEP、PFA、搪玻璃等，均具有较强的耐腐蚀性能，同时能够避免化工车间中较强浓度的具有腐蚀特性的液体的作用，保护外部的金属管道。在精细化工车间中，其内部的生产、运输等过程，对于运输通道的要求相对较高，在实际的生产过程中，运输的液体可能存在不同性质。为延长金属管道的使用寿命，现代化工厂中一般设计衬里管道来对金属管道进行隔离，保障使用过程的安全性。为使衬里管道能够与化工车间中的金属管道更加的贴合，应由专门的管理人员结合不同的工具和软件等对管道进行整改和设计。
1.2常见的衬里管道材料
衬里管道的使用较为广泛，根据不同的需求选择不同的材料来进行管道的构建和设计。
第一，聚四氟乙烯管材。该材料在使用的过程中具有较为良好的性能，不仅具有非常强的抗酸碱能力，还具有较强的耐高温和低温的能力，其在-270℃-260℃范围内都能够正常使用。制作成为管材后，其表面较为光滑，摩擦力非常小，不易发生液体附着的情况。并且材料的制作成本相对较低，因此应用较为广泛。
第二，硬聚氯乙烯管材。使用该材料来进行衬里管道的制作时，其性能与聚四氟乙烯材料有一定的差别，一方面，其抗腐蚀性能相对较弱，不适合输送具有可燃性和剧毒性质的液体。另一方面，硬聚氯乙烯具有较强的可塑性，并且硬度较大，因此适用于对承压能力有一定需求的管道中。
第三，ABS管材。该材料是由三种材料合成而来，其中包括：苯乙烯、丁二烯和丙烯腈。使用该材料来制作衬里管材时，其耐腐蚀性能相对较差，不能抵抗强酸和强碱，并且使用寿命相对较短，不适合长时间使用，其适合的温度范围为：-20℃-70℃，能够抵抗1.0MPa以内的压力[1]。
2精细化车间对衬里管道的设计要求
以往在对衬里管道进行设计时，一般先对管道进行测量，再进行三维建模，以模型为基础，制作衬里管道，最后将制作完毕的衬里管道进行二次安装。或者直接对管道进行测量，按照相应的数据制作衬里，再安装到金属管道内部。该设计和安装方式较为粗糙，不仅无法对衬里管道的尺寸进行修改，导致尺寸不对，无法成功安装，还会对管道内部连接效果和长度质量等产生影响，不利于全面的对金属外层形成保护效果。
现代化背景下，科技技术不断提升的过程中，衬里管道的设计和安装工程水平也有一定提升。精密化工车间中的生产过程较为复杂，其在反应过程中，会使用大量原料和多领域的技术，同时车间内的工艺流程较长，因此内部的运输管道需要承担较大压力。管道衬里需要具有抗不同原材料和反应物腐蚀的能力，并且具有一定的抗压和耐高、低温能力，这样才能为车间生产过程提供相应的帮助。因此，在设计的过程中，首先应对材料进行选择。在选择材料时，应根据整体工艺流程中的反应和条件来进行选择，如传输液体的温度、压力和腐蚀性能等，根据实际反应条件来选择合适的材料。
其次，结合管道的具体情况进行准备和调整。在对衬里管道进行布置时，应严格遵循相关的要求和标准，提升整体管道的运输效果。为避免管道内部传输的液体在管道内长时间堆积停留，应对管道的高低走向和架设方式进行调整，使残留液体能够顺着一定方向流出。在架设管道时，应避免对人或设备通过的道路和空间产生影响，避开可能会发生误触的区域，在设计管道的位置时，应尽量与其他管道保持一定的距离，避免管道突发故障对其他管道产生影响[2]。
最后，对管道的连接和安装过程进行调整。衬里管道的安装和连接阶段的重要性较强，一方面，提高设计和衬里管道预制的精准度，减小项目安装时的误差，同时，提高安装的合理性，避免发生变更或者返工等不良情况。在测量的过程中，应提高测量准确度，并利用新技术来创建三维模型，提高测量和预制管道的合理性。另一方面，在连接处应合理利用法兰和垫片，增加管道的密闭性，提高管道的使用效果。
3衬里管道的工程设计
3.1衬里管道支架设计
对衬里管道工程进行设计时，应首先对管道的支架进行设计。精细化工车间中，为保障反应液体的顺利输送，需要科学设计管道支架，使其能够有效提升传输效率。一方面，在设计支架时，应对支架的承重限度进行设置，根据支架位置的不同以及运输流量和液体质量等影响因素进行合理计算，最终得到支架应具有的承载力大小，按照其受力情况选择支架材料和搭建的方式。
另一方面，在通过管道中，应尽量减少支架数量，避免支架数量过多占用车间太多空间，影响工作人员的正常作业。在设计管道支架时，应尽量保持结构简单、支撑能力强，降低成本的消耗。
此外，在不通过管线阶段安装连接的过程中，应准备一定的调节管道，在设计和实际的施工情况存在不符情况时，可以使用调节管道进行整改，使管道的功能得到提升。不同管道中需要的调节段长度有一定差异，在设计时，为提升管道连接的实际效果，应准备不同长度的连接管道，以便在安装的过程中，能够随实际情况进行合理调节，提升管道设计和安装的效果。
3.2封闭直管段设计
根据衬里管道的走向和整体的管道设计来对封闭直管段的数量进行计算，在预制直管段的同时，应对管道的弯头、三通以及其它异形管道进行测量和设计。在设计封闭直管段时，需要保持直管段在设备接口处保持较为稳定，使其能够便于拆卸和调整，断口处的直管段长度应在合适范围内[3]。
在对直管段进行设计时，应把握整体直管段中的弯道数量和整体通道的走向。如在同一平面中的直管段应尽量减少弯头数量，使管道保持直线的方向进行传输，提高整体的传输效率。对在同一平面中无法进行直线连接的区域，应尽量减少弯头的使用数量，每增加一个弯头，需要在不同的位置和方向上设置相应的管段，提升整体管道的使用效率。在不同平面中，应避免两条或以上的直管段的方向相同，保持同一方向上的直管段仅有一条。在与接口进行连接时，由于接口处的管口方向和大小往往较为相似，并处于同一平面，此时在设置封闭直管段，时，应设置在管口处，将方向进行调整，避免不同的直管段处于同一方向。
3.3衬里管道的布置
为提升衬里管道的使用效果，应对管道的布置进行优化。首先，在对管道的管进行设计时，应结合管道内部的运输与液体特点来选择合适的材质，如反应温度较高或极低、液体较为粘稠等情况下，应使用聚四氟乙烯管材进行设计安装，或者对管材应对要求较强时，可以适应PVC材料管材等，使管材的质量与化工车间内运输的材料性质相符。
其次，在布置管道时，应尽量保持一定的坡度。在将管道架空到上部时，其高度应高于移动设备和人体的高度，避免发生误触的情况；在将管道敷设在地面上时，应尽量避开日常行走的道路，同时应与法兰和开关等处保持一定距离，避免互相产生影响，不利于提高管道的实际运行效果。
再次，在管道布置的过程中，应加强对安全的重视和管理。精细化工车间中的管道设计安装过程中，安全性非常重要。化工车间中运输的液体往往具有强酸或强碱等性质，一旦发生泄漏将会对车间造成不可逆转的损失，因此，保持管道设计安装的安全性显得尤为重要。一方面，应加强管道之间连接质量。保持连接的密封状态，可以选择使用螺栓等连接方式代替焊接，提高连接的密闭性。另一方面，应对管道进行合理设置，不同管道之间应保持一定距离，温度差异较大的管道应进行分隔，同时，在对管道进行设计和安装时，应确保符合相关的规定，保持衬里管道设计安装和使用过程中的安全。
结论：综上所述，在对精细化工车间中的衬里管道进行设计和安装的过程中，一方面应加强对管道功能性的重视，提升管道的使用效果；另一方面应保证整体工程的安全性，提高化工车间作业的安全性。在实际的设计时相关的工程设计管理人员应严格对化工车间进行测量和调查，通过专业的数据和建模技术等对内衬管道进行合理设计，提升整体管道的实际使用效果，从而促进我国精细化工车间的发展和运行。
参考文献：
[1]柏其亚.浅谈精细化工车间中衬里管道的工程设计[J].石化技术,2019,v.26(03):257-257.
[2]郭慧.化工工程管道设计安装中存在的问题探析[J].化工设计通讯,2020,v.46;No.211(01):67+88.
[3]邓金涛.化工项目基础工程设计管道专业耗时分析[J].化工管理,2020,No.544(01):160-161+209.