石油化工装置中工艺管道的设计

作者：金山

来源：《名城绘》2020年第10期

摘要：为提高石油资源应用效率，需要基于其易燃易爆特点，重点做好化工装置工艺管道设计，确保管道系统运行的安全性与合理性，以满足实际生产需求。现在很多石油化工企业，基于效益角度考虑，工艺管道设计时往往选择相互交叉作业方式，整个管道系统复杂度高，系统布局不合理，降低了管道运行安全性与可靠性。因此需要从专业角度出发，以满足实际生产需求为目的，对管道设计方案进行优化，提高设计的合理性。 关键词：石油;化工装置;工艺管道

一、石油化工装置工艺管道设计的重要性

石油化工装置工艺管道的设计必须满足实用性要求，比如考虑到石油的特性，管道的设计必须适应石油的变化情况、管道内部的压力、内流体性质。因此，石油化工装置工艺管道的设计必须经过长期的规划与探讨，要求相关人员深入石油日常运输的现场进行实地考察，以实际情况为基础进行设计。同时，在设计石油化工装置工艺管道时，要从整体出发，实事求是，既要有整体的规划，又要细化日常工作。 二、石油化工装置工艺管道设计的现状

石油化工裝置工艺管道的设计是整个系统最基本的基础，所以工艺管道设计的合理性直接影响整个石油化工装置。首先针对石油化工装置工艺管道的工艺流程，许多企业为了使企业成本降低就省去了工艺流程设计这一步骤，参考其他企业的工艺流程比着葫芦画瓢，这样就对整个工程埋下了很大的隐患。这样使工艺管道的质量得不到保证，废弃物也不是及时通过管道排出，导致管道出现於结现象。所以对工艺管道进行工艺流程设计是十分必要的。许多企业对工艺管道摆放密度大，这样出现事故就会对企业造成意想不到的后果。在管道架设的过程中疏于管理，使用劣质材料，这就导致架设的稳定性得不到保证，致使安全事故产生。不少企业使用劣质材料制造工艺管道，导致存在重大的安全隐患。 三、石油化工装置工艺管道设计要点 3.1设计完善的工艺流程

完善工艺流程的目的在于保证石油化工产品的质量。在此基础上，完善石油化工装置工艺管道的设计流程具有重要的现实意义。合理的工艺流程设计可以保证整体设计的稳定性，综合整个石油化工装置工艺管道设计流程进行科学的规划设计。同时，还需要优化石油化工装置工艺管道设计过程。优秀的工艺流程设计不仅有利于石油化工装置工艺管道的设计，还能从根本上保证石油的高品质。 3.2做好化工装置的布置工作

3.2.1塔和容器的管道设计。对于石油化工装置中的容器、塔的管道设计，重点应注意其相关的介质形态及其工艺原理。例如，对其介质形态的分析、气液两相流的布置时，把调节阀安置在能够接受介质的容器这一边，这样不仅能够减少管道内部的压力，还能有效地减少化工装置使用过程中管道的振动。从工艺原理上看，在汽堤塔和分馏塔之间设置一组靠近汽堤塔的调节阀组，而回馏罐和分馏塔之间设置一个在回馏罐上部的调节阀，分馏塔内部的塔顶压力采用无袋形且线路短的热旁路来控制，以便于液柱在调节阀之前达到管道设计规范的标准。 3.2.2阀门的管道布置。在石油化工装置的工艺管道设计时，阀门管道的设计可以将自动感应、智能控制技术运用进去，采用采样点（采样必须要有代表性，即在管道敷设条件最恶劣、最复杂的线路段进行管道使用材料、铺陈方案的选择，然后以此为代表，进行小差别地铺设其他线路）等方式，最后用蒸汽吹扫的方式进行管道清理。这样不仅能够在单个的分支管出现泄漏现象时及时关闭，还不影响蒸汽总管和其他分支管的正常运行。

3.2.3管道支架的设计。对于石油化工装置管道的设计，要想达到工艺、美观、成本低等要求，不仅可以顺着管道的线路进行敷设，适当地减少弹簧架，还可以极大程度地减少管道与支架之间的相对位移。例如，从成本上考虑，弹簧架较于一般的支架来说，要贵很多且作业时出现失效的频率更高，如果大量采用弹簧架甚至用弹簧架来替代一般支架，不仅初设时的成本会增加，在日常作业过程中的维护费用也会相应地增加。将弹簧架与一般支架合理地搭配，不仅可以使化工作业的管道运行更具有性价比，而且还能够极大限度地合理安排小管与弹簧架之间的相对位移，减少因小管钢性大而造成的管道振动的现象。

3.2.4冷换设备管线设计。石油化工装置工艺管道设计中，有一种与其他工艺装置都不相同的管线，被称为冷换设备管线。其所包含的因素众多，并且在设计工艺上极其的复杂。首先，冷换设备管线采用逆流的方式进行设备中换热，在设计冷换设备的冷水管道时，通常采用的是由上出，由下进的方式，这样，在装置出现问题时，冷换设备由于采用下部进水，能够保证在设备中有部分水被进行保存，无法流出。其次，将缓冷设备中上下进出水口阀门中的法兰与管线保持一定的安全距离，通常称为“净距离”，并且，这种净距离之间的间隔大约为300毫米以上，且不超过350毫米。最后，为保障冷换设备设计的合理性，通常在管道箱体的前端位置设置换热器，这样能够很好的确保热力通过管道箱体的前端沿管道出去。 3.3选择优质材料

因为工艺管道会有压力的变化，所以这就要求材料的抗压能力比较好，而且所选用的材料应对温度变化的能力也相对较强，由此选用优质的材料铸造管道。在进行管道铸造的时候也要注意，防止偷工减料的情况发生。 四、结束语

综上所述，可以看出石油化工装置的管道设计工作是一项复杂多变的精细工程，管道设计人员在必须具备良好的专业设计知识的基础上，还要有一定的创新意识和责任意识，应具备独到的管道设计理念和设计方法，对工艺管道设计、生产、施工等环节有足够深入的了解，才能确保管道设计安全合理、经济环保。此外，还要按照业主相关标准，在管道设计中必须根据石油化工装置的具体情况，科学合理设计管道工艺，才能有效保证管道的安全正常运行。 参考文献：

[1]武宇.石油化工装置设计与安全性评价[J].当代化工，2015，12：2903-2905+2909. [2]宋渊.石油化工装置管道设计安全问题探析[J].中国石油和化工标准与质量，2012，12：44.

[3]纪贵利.石油化工装置管道设计安全分析[J].化工管理，2014，27：131. （作者单位：中油辽河工程有限公司）

作者简介：金山（1980.05.20）;性别：男 ;籍贯：辽宁省鞍山市海城;民族：汉族;学历：本科;职称：中级工程师;研究方向：油气集输。