探究石油化工裝置管道設計的安全問題

湯文境

摘 要：石油化工裝置的管道生產過程之中，其工序較為復雜，這是由于石油化工裝置對條件上的要求較為嚴苛，而在生產中這些條件逐漸限制生產。除此之外，石油化工裝置中管道設計中還會受到其他因素過多的制約，例如：裝置周邊的實際環境布置較為緊密、管道錯節盤根，管道裝置應用的加工材料多數是易燃易爆、有毒素的介質，還有一些管理缺陷的影響，進而導致潛在的火災、空氣中毒、爆炸等危險。基于此要推動石化油工裝置的管道設計與工藝，去減少上述的危險，推動石油化工裝置管道的安全建設。

關鍵詞：石油化工裝置；管道設計；安全問題

1 石油化工裝置安全設計原則

1.1 確保工藝過程的可實施性

石油化工裝置設計和安裝的技術要求不能更改，但是設計人員要確保工藝過程的可實施性，例如設計人員可以應用催化劑或者是改氣相進料來代替液相進料，這樣在確保了工藝可實施性的同時，緩解了工藝過程的反應劇烈程度，有利于石油化工裝置的安全運行。

1.2 降低設計過程的復雜程度

設計過程越復雜，代表著影響設備正常運行的參數和條件越多，設備受到的影響和干擾越多。因此，在石油化工裝置設計過程中，設計人員需要盡量簡化設計流程，避免出現一臺設備搭載多種功能的現象，盡量另各個設備都能獨立運行。

2 工藝管道設計現狀

2.1 管道設計工藝路線的安全設計

工藝路線的安全設計是整個石油化工裝置管道設計安全的重中之重，在整個石油化工裝置的規劃以及后期的研究之中，都要將其放在首位。除此之外，對設計中材料的使用也盡量選擇危險系數較小的，進而在輔助材料的應用中，要不斷降低工藝安裝時的苛刻條件，盡量精簡工藝設計安裝流程。

2.2 工藝管道管架設計

石油化工裝置之中工藝管道穩定性的維持，一般是依靠管架，但是在實際的工程項目應用中，筆者發現現階段所應用的管道設計過于精簡，同時石油化工裝置工藝管道使用數量大、種類繁多，但是在精簡的行為下設計人員將管架應用類型控制在單一一種，在此影響下多數的工藝管道安全性以及穩定性無法進行長期的維持，比如彈簧鋼架中彈簧的質量無法得到長期有效的保障，極其容易發生質量事故，還有部分的管架設計存在問題，對工藝管道以及管架相對運動情況考慮不足，進而促使工藝管道與管架的連接精密度不夠，產生危險。

3 石油化工裝置中管道設計的安全策略與有效措施

3.1 減少腐蝕破壞現象

腐蝕破壞現象無非是管道內部化學物質之間發生化學反應，或是物質與管道材質發生反應的結果。不論是化學反應還是電解反應，在所有的腐蝕現象之中，都包含了多種可能存在的反應機理。由此導致管道內壁厚度減薄所引起的均勻腐蝕現象占管道腐蝕現象的比率高達百分之三十。對于此種現象的產生，需要改良管道設計的使用材質，提高管道的耐受性是最佳解決策略，以及采用抗腐蝕性強的管道材料或耐受性高的壁內材料，增加管道的壁厚，同時監控管道內部腐蝕的程度和范圍，采取有效修護措施和防范政策，降低腐蝕現象產生的可能性。

3.2 減少應力破壞的可能性

石油化工裝置管道的應力破壞現象時有發生，降低危險產生的可能性，將應力破壞現象發生率降到最低，是有效提高管道安全性的有力措施。應力破壞對管道造成破壞，不同于管道內壁厚度減薄的發生時間長，應力破壞往往會造成管道開裂，并且應力破壞之前不會有任何征兆，一旦發生應力破壞，管道將無法正常運轉，危險系數極高。因此，要制定有效應對應力破壞的管道設計方案，根據管道的脆性性質和硬度性質，以及管道內部產生應力腐蝕的原因，增強管道抗腐蝕性，并加強日常監管和維護，減少開裂現象。對于低溫脆性斷裂現象，首先要根據低溫條件和環境因素，設計、選擇適應低溫的安全性的管道材質。保證管道低溫脆性斷裂現象的產生率減小，提高管道運行安全性。另外，因為金屬材料在高溫環境下會產生變質現象，要盡量避免金屬材質發生蠕變失效的狀況，減少其斷裂、變形的可能性，加強管道材料使用的監控和把握，控制溫度的變化，選擇更加合適、合理的材質，尋找問題的來源并積極處理和解決，提高管道安全性。

3.3 防止密封失效，減少有毒物質的泄漏

石油化工裝置中的管道密封材料要求嚴格，具有高度的密封性，為的是減少有毒物質的泄漏。但不少工廠為偷工減料，采用不配套的管道密封材料進行組裝，對工人的操作要求也不嚴格，往往提高了有毒化學物質泄漏的可能性，出現密封失效現象。因此管道設計應要求采用配套合理的管道密封材料，并按要求處理管道分界處，注意密封過程中的操作與實施，考慮材質間的相互匹配性，保證密封效果達到最佳狀態。有效提高管道的使用壽命，確保管道處于良好的密封狀態，減少有毒物質的外泄，不僅為工作人員的生命健康提供保障，還能促進管道正常運轉，在帶來經濟效益的同時，產生社會效益。

4 結論

總之，隨著人們安全意識的增加和安全知識的不斷豐富，石油化工裝置設計人員需要結合現階段石油產品的需求形勢和企業安全運行情況，制定完善的化工裝置設計方案，并在其中應用先進的安全設計技術，盡最大限度確保石油化工裝置的安全運行，為高質量和高效率地進行石油化工產品的生產奠定基礎。

參考文獻：

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