化工工藝裝置蒸汽管道配管設計探討

周飛 朱玉金

摘要：為滿足實際工程的需要，進一步加強蒸汽管道配置設計內容和質量。文章主要就化工管線的配管設計誤區為出發點，從彎頭細節設計、異徑管設計、分支設計、閥門設計、連接設計等多方面進行整理和分析，并提出可行性的科學的規避措施。緊接著針對配管設計的蒸汽管道布置、排液設施的設計、蒸汽支管的設計以及蒸汽凝液管的設計作出了詳細的闡述，總結了在整個化工工藝裝置上各個分部配管設計的特點和要求，希望通過研究的成果為管道設計基礎提供科學的技術支持。

關鍵詞：化工工藝裝置；蒸汽管；配管設計

在進行石油化工項目的時候，蒸汽管道配管占有重要地位。為進一步提高化工生產車間的綜合運行速度和質量，需要在前期對工藝管道配管進行科學的研究和設計，針對化工管道設計過程中存在的具有危險系數或者安全隱患的誤區，及時的做出有系統性的規避操作手段，從而降低工藝管道配管設計的出錯率。蒸汽管道系統在自身內部結構上要具有一定的規劃性，協調好各部分設計方案，根據實際管道蒸汽輸送情況進行優化改革。管道配管的工藝設計要與輸送的管徑以及管道壓力、輸送距離相互匹配。讓配管設計質量在有關工程監督部門的檢測下得到有效保障，加強各個各項作業監管力度，確保作業質量，使得整個系統體系在工藝裝置和蒸汽管道配管設計相統一的情況下，安全穩定且有序的進行。

1.常見化工管道配管設計誤區和改正措施

1.1工藝化工管道設計存在不足

在實際的化工工程項目實施過程中，在管道配管設計上存在一定的不足，進一步影響了整個化工生產體系的作業安全系數。基于此，下面將從幾個方面對工藝管道配管設計工藝的不足進行歸納整理和分析。

1.1.1彎頭設計的不足

對于配管設計來說，彎頭的存在尤為重要。首先，彎頭在實際的管道布置上起著連接配管的作用，大多分布在橫管、塑管相互連接的交叉點，采取使用彎頭的方式來改進圖紙設計，可以將工程有效的推進。但是從尺寸精細化設計方面來看，添加彎頭裝置，極易導致管道在運行的時候作用于彎頭上的阻力會變大，導致出現焊縫、泄漏等安全隱患。

1.1.2分支設計的不足

在化工管道輸送介質的時候，遇到分叉處應當配置合適的配管以達到順利運輸的目的。當管道輸送的氣體介質，在水平方向上遇到分叉，應當注意將分支設計朝上，避免出現氣體凝液造成管道堵塞的現象產生。

1.1.3控制閥門設計的不足

閥門設計是管道配管設計最為關鍵的節點，不同類型的閥門存在不同的功能效果，也同樣作用于不同的管道位置。常見的閥門類型有：蝶閥、普通閥、止水閥等等，在設計的過程中根據實際需求進行閥門類型的合理選取，避免出現相對的安全事故。

1.2有效的改正措施

1.2.1規劃化工管道路線

在化工工程項目的前期，應當將整體管道進行系統全面的規劃，將管線的鋪設走向進行合理化的處理，同時應當避免彎頭的大量使用，降低管道介質在運行的過程中出現大量的阻力。減少管道焊接的次數和管道的長度，在保證質量的情況下，將管道的長度控制到適中，從而確保管道的安全性。

1.2.2提高分支設計的綜合性

化工工藝的管道在分支上處理應當從設計的科學性、合理性以及耐用性上進行合理的應用。對管道進行輸送的介質特點進行分析，從而進行系統詳細的分流管控，降低在輸送過程中存在的安全隱患。

2.常見配管設計類型

2.1蒸汽管道的配管布置

常見的化工蒸汽管道在運行過程中，管道內的蒸汽溫度以及空間壓力的變化指標會與大氣環境壓力產生一定的壓強，從而使得管內產生大量的熱量，一點在蒸汽氣流輸送的過程中遭受到阻礙，會對整個管道、支架甚至是相關機械設備產生嚴重的損害。在傳統蒸汽管道設計中，會采用管道自然補償或者波紋管補償的方式，將由管道熱脹冷縮產生的熱量進行部分吸收。現如今，由于情況的復雜性，應當根據其管道在運行階段的工作特點，進行管道優化設計，來保障蒸汽管道運行的安全性。以1000kt/a乙烯為為例，如圖1所示：

2.2排液設備的設計

結合物理特性和蒸汽管道運行的特征，氣體在暖管內由于液化會產生大量的水滴凝珠，所以，在化工蒸汽管道的最低點進行相應的排液設施安置或設計。同樣的，要根據蒸汽壓力值的變化來合理的布置管道低點排液基礎設施。超高壓蒸汽輸送管道在正常運行的情況下是不會產生水滴凝液的，即可通過管道最低點的排液設施進行排放。常見的經常疏水設施是由分液包、放凈閥門、根部閥門、疏水閥門以及止水閥等五個部分組成。如圖2所示：

2.3蒸汽凝管的設計

蒸汽管道的平面設計位置一般是以化工工藝裝置蒸汽凝管的設計位置相互重疊的。在蒸汽凝管上安裝具有一定形狀的補償器是為了防止發生水波沖擊，因為流速的變化而造成在輸送過程中產生安全隱患。

結束語

綜上所述，在化工工藝裝置的設計中，管道配管的設計尤為重要，特別是對蒸汽管道凝管的設計需要加以重視。配管設計的理念應當建立在經濟、耐用、科學、美觀的基礎上進行綜合運用，才能確保配管的正常安全使用，從而提高化工生產工作效率。

參考文獻

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（作者單位：江蘇中圣管道工程技術有限公司）