化工工藝管道設計的配管注意事項研究

程飛(海灣工程有限公司，河北 石家莊 050081）

化工工藝管道設計的配管注意事項研究

程飛(海灣工程有限公司，河北 石家莊 050081）

石油化工工藝裝置主要以石油為原材料，通過一系列的化學反應后，生成化工產品。而蒸汽管道是石油化工生成中不可或缺的裝置設備，管道配置的質量與效率影響到石油化工的安全生成，對提升化工產品的質量具有重要作用。因此在進行化工工藝管道設計的過程中，必須做好配管設計的工作，加強對管道配管的質量控制，才能實現生成質量與工作效率的提升。本文主要研究了化工工藝管道設計的配管注意事項，以供參考完善。

化工工藝；管道設計；配管；注意事項

在石油化工裝置中，依據蒸汽操作壓力的不同，蒸汽可劃分為4種類型：超高壓蒸汽、高壓蒸汽、中壓蒸汽以及低壓蒸汽；操作溫度在200～538℃內，管徑約為DN15～DN600mm。這些蒸汽作為主要的公用工程物料，不僅能用于稀釋蒸汽和汽提蒸汽，還用于蒸汽輪機、再沸器、蒸汽分配站、蒸汽滅火以及公用工程站等。可見運用何種手段與方法來設計化工工藝管道的配置，實現蒸汽管道的安全性與經濟性，具有重要意義。

化工管道設計配管，應不僅局限于蒸汽于凝液。蒸汽及凝液不僅在化工行業(yè)有，熱電。工礦等行業(yè)都有。不能突出化工行業(yè)的特殊性。建議說明化工行業(yè)劇毒，高、低溫，高壓、易燃易爆管道的配管注意事項。另外化工管道的配管要求，以及相應的一些禁忌可以重點說明。比如說對于不同管道等級連接注意哪些。特殊設備管道配管注意哪些事項。塔類設備及附屬冷凝器，再沸器連接的注意事項。裝置區(qū)管廊，埋地管道等。可以從多方面闡述說明

1 化工工藝概述

化工是指以石油、天然氣為主要原材料，經物理、化學反應后，生成石油產品、化工產品以及工業(yè)產品。而蒸汽管道是整個石油化工生產過程中的主要組成部分，確保蒸汽管道的合理設計，能夠為石油化工安全、穩(wěn)定生產提供保障。因此為保證化工工藝中各個管道布局合理，必須通過模型法對管道設計進行模擬設計，以合理配置管道，這樣才能確保石油化產品安全穩(wěn)定生產[1]。

2 化工工藝管道設計的配管注意事項

2.1 蒸汽支管的設計

設計蒸汽支管時，應沿著主管頂部連接，若需要在支管上安裝切斷閥時，必須在主管的水平管段上安裝。但是要注意的是，在安裝的過程中，為了方便工作人員日后操作，禁止從蒸汽透平、再沸器以及“π”形補償器中連接蒸汽支管，應從靠近“π”形補償器兩側的直管上連接支管，并控制支管的承受壓力，以免主管熱膨脹引起支管連接位置偏移。

2.2 排液設施的設計

在暖管階段，由于蒸汽管道會產生大量的凝液，因此設計人員須在管廊蒸汽管道“π”形補償器的上升段安裝排液設施，然后在蒸汽主管的末端設置分液包，若分液包安裝在內部，需間隔80～160m安裝1個；相反，如果安裝在外部，需間隔200～300m安裝1個分液包，并在裝置側的邊緣安裝蒸汽分水器，直到排出蒸汽放空管中。但是為了確保人員安全操作，還需在蒸汽放空管下端的彎頭部位安裝型號為Φ6mm的排液孔，與DN15的管子連接，引入到排水溝、漏斗位置，若放空管中安裝消聲器，需要在消聲器底部連接DN15的排液管和放空管，并使用承重支架支撐[2]。

2.3 管廊管道的設計

化工管道運輸的物質屬于劇毒產品，加上管道本身的特殊性，易燃、易爆，如果管廊管道設計不當，極易導致管道泄漏，甚至是爆炸，引發(fā)安全事故。因此在管廊管道的設計過程中，依據蒸汽管道設計的標準要求來設計，將需要安裝的管道集中在一起，順著裝置或者是廠房外布設，并在空中架設支架來支撐，形成一個完整的管道走廊（稱為管廊）。然后在管廊的第一、二層架設工藝物料管，第三層架設公用工程管道，第四層安裝儀表、電纜以及槽板等設備設施，以便日后管理。例如某工業(yè)園區(qū)的30萬噸聚丙烯與50萬噸乙二醇裝置中的動力站管廊設計，為了滿足管廊上的蒸汽管道布設要求，應依據該裝置高溫高壓的特點，在靠近管廊的一側安裝13Mpa、4Mpa、1.6Mpa以及0.4Mpa蒸汽管道，方便集中安裝“π”形補償器。但是為了吸收管內的熱膨脹，工作人員需要控制安裝的間距：13Mpa的管道，每間隔50m安裝1個補償器；4Mpa的管道，每間隔75m安裝1個補償器；1.6Mpa與0.4Mpa的管道，需間隔100m安裝1個補償器。緊接著在第二層安裝液態(tài)烴管道，并用公用工程管道作隔層，但需要控制雙方之間的間距，確保在50cm內。考慮到蒸汽管道的橫向熱位移，還應在第四層安裝電氣設備、儀表、電纜，并使用線槽連接，以保證管道操作的安全性能。但需要特殊注意的是，在安裝管道的過程中，還需注重再沸器與冷凝器等設備設施的安裝事項，具體體現為：（1）再沸器的安裝。嚴格按照《特種設備安全監(jiān)察條例》、《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》的有關規(guī)定，在塔底安裝再沸器，嚴格控制再沸器換熱管的管長與管徑，保證管長不超過3.7m、管徑小于32mm，操作壓力設定為0.03MPa，以減少再沸器液體的過冷長度。為了有效解決低壓頭、高熱流的情況下液體流動的不穩(wěn)定性，還需將閥門與孔板安裝于供液管路上，并設定液體的流速，盡可能控制在5m/s內。（2）冷凝器的安裝。應在通風良好的區(qū)域安裝，盡可能避開灰塵、酸堿性砌體、水蒸氣較多與高溫排氣的場地。為了確保冷凝器的制冷效果，需測量出液管的高度，保證高出進液管1800mm，并在每個出液管道的200mm位置上安裝存液彎，以維持相互之間的壓力均衡。

2.4 凝液管的設計

對于凝液管的設計，如果需要在凝液罐上安裝“π”形補償器，為了避免出現水錘的情況，可在水平方向與成立管傾斜段安裝“π”形補償器。并且在連接蒸汽凝管時，還應按照不同壓力的蒸汽流水閥流出的凝液，連接相應的凝液回收管。此外，對于直徑為50mm的支管，需沿著介質流向的45°斜接到凝液回收總管頂部；而對于直徑小于50mm的支管，可按照90°直角直接接入到頂部。但需要特殊注意的是，在凝液回收系統(tǒng)中安裝蒸汽流水閥時，需要通過法蘭連接的方式來安裝，并在流水閥后部安裝止回閥，以滿足石油化工藝生產的需求[3]。

3 結語

綜上所述，石油化工裝置中蒸汽管道的設計十分復雜，涉及內容廣泛，對設計要求極高。因此在實際石油化工工藝管道設計的過程中，為了提高設計質量，確保管道穩(wěn)定運行，必須從科學多方面出發(fā)，認真做好有關的設計工作，并對凝液管、支管、排液設施以及管廊管道等設計環(huán)節(jié)的質量加以控制，這樣才能順利完成設計工作，為工作有序開展奠定扎實基礎。

[1]郭邑.化工工藝裝置蒸汽管道配管設計分析[J].工業(yè)c, 2016(6):97-97.

[2]孫雪.淺談石油化工工藝裝置蒸汽管道配管設計[J].工程技術:全文版,2016(6):161-161.

[3]李長青,尹杰,于廣山，等.石油化工工藝裝置蒸汽管道配管設計要點[J].化工管理,2016(36):143-143.

[4]王云龍.談石油化工工藝中蒸汽管道配管的設計[J].中國石油和化工標準與質量,2013(16):54-54.