淺談石油化工裝置中襯里管道的工程設(shè)計(jì)

康立朝(新地能源工程技術(shù)有限公司,河北 石家莊 050800)

淺談石油化工裝置中襯里管道的工程設(shè)計(jì)

康立朝(新地能源工程技術(shù)有限公司,河北 石家莊 050800)

本文主要探討和研究的問題為襯里管線在我國石油化工等行業(yè)所進(jìn)行的具體的應(yīng)用，還有就是如何使用具體的案例對腐蝕性介質(zhì)在襯里管道進(jìn)行保存以及對襯里材料的選擇加以分析，重點(diǎn)對襯里管線在工程設(shè)計(jì)的時(shí)候時(shí)所產(chǎn)生的問題給予合理的研究，例如襯里管線的調(diào)節(jié)段有關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)律，管線支吊架的定位原則以及相關(guān)的設(shè)置等，這幾個(gè)方面在襯里管線進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候都是十分重要的，需要引起設(shè)計(jì)人員的高度關(guān)注。

腐蝕性；襯里管；調(diào)節(jié)段

襯里管道整體來講就是在碳鋼管道和鑄鐵管道的內(nèi)壁上去敷設(shè)了非金屬屬性的相關(guān)材料。同時(shí)依照腐蝕介質(zhì)化學(xué)性質(zhì)上的差別，內(nèi)襯非金屬材料有著非常大的差別。目前，在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的時(shí)候經(jīng)常會(huì)選用的襯里管線主要有以下幾種：

可溶性的聚氟乙烯（PFA）襯里管、聚四氟乙烯（PTFE）襯里管、全氟乙烯丙烯（FEP）襯里管，玻璃襯里管等。

在工程設(shè)計(jì)中經(jīng)常會(huì)使用的是聚四氟乙烯（PTFE）襯管。聚四氟乙烯自身有一定的抗腐蝕性，對酸、堿和強(qiáng)氧化性介質(zhì)具有很好的耐腐蝕性。再就是不管是何種濃度與有機(jī)溶劑之間的融合，其自身還是有著一定抗腐蝕性的。所以，襯四氟管道被普遍的使用在石化化工、煉油、制藥以及冶金等相關(guān)的領(lǐng)域，當(dāng)前，襯四氟產(chǎn)品除了襯管還有相關(guān)的襯里設(shè)備（如：塔，容器，泵等）。

在本文中，根據(jù)在環(huán)氧氯丙烷工程管線設(shè)計(jì)中遇到的問題，歸納總結(jié)以下幾點(diǎn)：

1 襯里管道的選材

甘油法生產(chǎn)環(huán)氧氯丙烷主要分為氯化和環(huán)化兩個(gè)反應(yīng)單元，其中氯化單元是整個(gè)工藝的關(guān)鍵所在，其反應(yīng)方程式為：

C3H8O3(甘油)+2HCl(氯化氫)→C3H6Cl2O(二氯丙醇)+2H2O

第二道工序?yàn)榄h(huán)化制環(huán)氧氯丙烷單元，這一單元的會(huì)產(chǎn)生的反應(yīng)方程式為：

C3H6Cl2O+NaOH（溶液）→C3H5ClO+H2O+NaC（l溶液）

從上面兩個(gè)方程的反應(yīng)可以看出，該項(xiàng)目有酸和堿參與反應(yīng)，酸和堿是高度腐蝕性的，并且在反應(yīng)過程中產(chǎn)生的氯離子，氯離子會(huì)對不銹鋼產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。從以上反應(yīng)介質(zhì)與反應(yīng)物的性質(zhì)，這一反應(yīng)是不適宜使用在碳素鋼與不銹鋼上的，因?yàn)樗鼈兛赡軙?huì)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕金屬從而出現(xiàn)開裂，還有就是其自身的反應(yīng)溫度在100～140℃之間，對于普通的的塑料材料，例如硬聚聚氯乙烯與聚乙烯，還有就是乙烯聚丙烯等是不適宜的，PT?FE襯里材料的溫度范圍為使用溫度為-190～250，完全可以對以上提出的相關(guān)反應(yīng)的過程條件加以適應(yīng)，所以，在進(jìn)行敷設(shè)的時(shí)候，應(yīng)該慎重選擇敷設(shè)的材料。

2 襯里管道的一般布置：

2.1 輸送腐蝕性介質(zhì)的襯里管道應(yīng)滿足管道儀表流程圖的需要加以滿足，并且盡可能的做到步步高或者步步低的不呈現(xiàn)袋型敷設(shè)方式，管道安裝時(shí)，應(yīng)盡可能的采用架空敷設(shè)方式或者沿地面敷設(shè)方式，不適宜埋地敷設(shè)，管線進(jìn)行設(shè)置的時(shí)候應(yīng)該具有一定的坡度，以防止介質(zhì)出現(xiàn)在管道中積聚的情況。

2.2 管道進(jìn)行架空敷設(shè)的時(shí)，易發(fā)生泄漏的管件或管道器材因避免敷設(shè)在人行通道以及是機(jī)泵上方，以防止設(shè)備受到腐蝕，人身受到傷害。若不可避免的敷設(shè)在此位置時(shí)，則必須采取設(shè)置安全防護(hù)措施。

2.3 輸送腐蝕性襯里管道敷設(shè)在管廊上的時(shí)候，應(yīng)敷設(shè)在管廊的下層，防止襯里管道泄露對其他材質(zhì)管道的腐蝕。

2.4 襯里管道和其它管道并排敷設(shè)的時(shí)候，應(yīng)該充分的考慮管線彼此之間的最小的間距要求，因?yàn)橐r里管道各個(gè)管段是通過法蘭去進(jìn)行連接的，而不是由焊接或者是螺紋進(jìn)行連接的，敷設(shè)間距應(yīng)考慮法蘭的影響。

2.5 襯里管道是不可以與高溫管道并排進(jìn)行設(shè)置，也不能夠被設(shè)置在高溫管道上方存在熱影響的地方。

3 襯里管線調(diào)節(jié)段的相關(guān)設(shè)置

襯里管道和鋼質(zhì)管道的安裝方式不同，襯里管道安裝敷設(shè)時(shí)需要考慮的因素比較多。為了防止襯里管道安裝時(shí)出現(xiàn)返工問題，襯里管道在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)設(shè)置相應(yīng)的活動(dòng)管段，對安裝誤差進(jìn)行調(diào)整，這就是我們經(jīng)常會(huì)用到的調(diào)節(jié)段。調(diào)節(jié)段的調(diào)節(jié)方式是對施工過程里所產(chǎn)生的一些問題去進(jìn)行調(diào)整，調(diào)節(jié)段應(yīng)該在施工現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)際的測量之后再去進(jìn)行制作和安裝。在最初進(jìn)行設(shè)計(jì)的階段，調(diào)節(jié)段自身的個(gè)數(shù)在選擇和確認(rèn)的時(shí)候是有一定的原則的，通常的情況下管線可能會(huì)出現(xiàn)幾個(gè)方向上的變化，那么就應(yīng)該根據(jù)具體的有幾個(gè)調(diào)節(jié)段，調(diào)節(jié)段自身的長度，還有其自身的位置，按照管道其實(shí)際的情況去進(jìn)行判斷。

4 結(jié)語

在以上的幾點(diǎn)我們能夠看出：襯里管線進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候和一般的金屬管線相比要復(fù)雜很多，其在設(shè)計(jì)后期應(yīng)該和材料生產(chǎn)廠家對襯里的材料進(jìn)行確認(rèn)，同時(shí)還應(yīng)該對每根管子的相關(guān)材料量予以確認(rèn)。所以其在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該從整體考慮，要是有一點(diǎn)的疏漏，就會(huì)使得現(xiàn)場出現(xiàn)返工的情況，使得材料出現(xiàn)非常嚴(yán)重的浪費(fèi)，這樣會(huì)使得生產(chǎn)的成本有所提升同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)延誤工期的問題。因此對于工程設(shè)計(jì)人員來講襯里管線的設(shè)計(jì)應(yīng)該引起高度的重視，并且多多的和生產(chǎn)廠家進(jìn)行溝通，積極的聽取他們的相關(guān)建議，只有這樣才能夠設(shè)計(jì)出有著很好質(zhì)量的產(chǎn)品。

[1]GB50316-2016《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》.

[2]SH/T3154-2016《石油化工非金屬襯里管道技術(shù)規(guī)范》.

[3]HG/T21562-2014《襯聚四氟乙烯鋼管和管件》.

[4]SH/T3073-2014《石油化工企業(yè)管道支吊架設(shè)計(jì)規(guī)范》