化工裝置工藝管道設計合理性分析

楊凱強　張帥　李翠蘋

摘 要：石化企業管道設計一般要求要滿足工藝流程需求同時考慮經濟合理，便于操作和減少耗材。化工裝置工藝管道在使用過程中呈現出很強的特殊性。化工工藝管道在設計過程中非常繁瑣，因此設計人員以及生產人員要加強設計的責任感，全面分析設計與生產的整個環節，并與實踐經驗以及專業知識有效結合，使得化工工藝的管道可以實現合理化設計，完善設計之后，要進行進一步優化以及完善，使得化工工藝的設計合理性以及科學性不斷提高。

關鍵詞：工藝管道;整體設計;化工裝置;安全性;合理性

1 化工裝置的工藝管道在設計過程中的注意事項分析

1.1 要加強工藝管道設計中安全性的提高

想要使得化工裝置工藝管道長時間使用過程中的安全性和可靠性不斷提高，就要加強與其相關工藝的安全設計。所以，化工裝置工藝管道在設計過程中，就要全面分析不同的材料功能，對必要的防火措施和防爆措施進行設置，并著重設置自動化的報警裝置，對安全事故進行有效地預防。

1.2 化工工藝管道在設計過程中要重視工藝路線的合理化選擇

通過對現階段化工裝置的工藝管道具體應用現狀進行分析，可以得知，化工管道的工藝路線需要有一個合理化的選擇，這對裝置在運行中的整體效率產生直接影響，并對有關工藝流程的順利實施產生影響。所以，在化工裝置工藝管道的設計過程中，要更加重視工藝路線設計的安全性，相關人員需要選擇一些性能可靠的材料，以便適用于危險介質，并對安全事故的發生幾率進行降低。與此同時，還要加強工藝流程中的簡單化設計，促進具體操作的便捷性，并與化工裝置的高效工作要求相符合。

1.3 加強對管道進行組織設計

化工裝置的工藝管道在使用過程中呈現出很強的特殊性，加之，項目建設需要的時間比較短，為此，要加強管道的組織設計，保障項目計劃在實際應用中的安全實施，在此基礎上，

優化管道工作性能。與此同時，還要加強對設計人員自身綜合素質的提高，提升其責任感，使得管道的組織設計能夠更好地落實，與預期效果相符合，并增強管道在具體應用中的安全性能。此外，管道組織的設計，還要提高設計人員所具備的創新能力，對其所制定的設計方案進行優化，繼而確保設計的高質量，對化工裝置的工藝管道在具體應用過程中發生故障的幾率進行降低，與生產計劃的多樣化需求相符合。

2 化工裝置工藝管道設計合理性的分析

2.1 管架和管道間合理性的分析

管道和管架間的相關性是非常密切的，當管架在設計中不能和實際要求相符合時，就會容易造成管道受阻，發生損壞的問題。設計過程中，需要對兩者位移問題進行考慮。一般而言，在蒸汽管道當中，總會對排水需要用的小管進行設計，當不能對支架位置進行合理地設置，就會使得管道中的彈簧移動受阻，造成損壞。所以，就要在設計的過程中，把存在于地面中的支架放置在主管位置。合理化地設置管架，還能對資源浪費率進行降低。

2.2 管道材料和等級分解的合理性

化工裝置中具有低壓系統和高壓系統兩種系統，其在具體的運行過程中所需要的溫度與壓力不同，因此，必需合理分解低壓狀態下關閉管路的等級，只有這樣，才可以對低壓與高壓系統在運行過程中的穩定性以及高效性進行保障。總體而言，要按照行業技術制定的規范要求劃分界點和界線，然而當發生特殊情況時，需要結合實際情況進行劃分。劃分管道等級的過程中，要結合管道材質劃分，當管道材質和壓力等級存在差異時，需要對墊片、螺栓、閥門、法蘭合理選擇，確保管道在運行中的效率。

2.3 泵和管線合理性的分析

對于泵旁邊的管線進行安裝時，首先，需要設計泵入口偏心的管徑。主要目的在于讓泵在工作過程中的順暢性逐漸提高。如果泵入口管道的直徑發生變化，就會導致氣體聚集不規

律，出現氣蝕問題。所以，安裝泵口管道的時候，就要盡可能地運用頂平安裝，還要在低處對排液閥進行配備，防止氣蝕問題的出現，進而對泵運行中的安全性進行保障 ;其次，設計直管段要結合泵進口的具體安排和氣阻進行，泵入口處存在的管線支架，要盡可能地進行可調式。

2.4 管道和閥門布置的合理性分析

（1）與工藝管道進行結合，合理地布置采樣點，并合理地在主管位置進行布置。在具體的操作過程中盡可能地防止出現死角采樣點的布置，此外，采樣品要具備代表性，只有這樣，才能對其有效性進行保障。（2）設置蒸汽吹掃的管線時，需要運用比較合理的措施，處

理管道設計中存在的問題，促進管道安裝簡便性的提高，提升管線設置過程中的合理性。

2.5 管線和塔間合理性分析

設計管線時，需要結合其和塔之間的關系進行，能夠讓管線符合基本設計的原理，并和分餾塔等多種裝置產生一定的距離。對于回流罐和分餾塔間管線的設計，要充分考慮罐與塔自身的特性，還要考慮調節閥的設置，調節閥要設置在回流罐上部的位置。對于汽提塔和分餾塔間管線的設計，因為調節閥設置在分餾塔中間，所以，氣閥組的安裝需要和汽提塔位置接近，對液柱完整性進行保障。對于氣液兩相流通管線的布置過程中，還要將調節閥設置在管道上，并將調節閥位置與接受介質的容器接近，降低管道中的壓力，防止振動問題出現。

2.6 冷換設備的管線合理性分析

冷換設備和其他設備之間的差異性非常明顯，設計工藝具有繁瑣性，所以，開展相關操作的過程中，要嚴格檢驗各項因素，并實施逆流換熱。也就是在冷換設備水流方式基礎上運用下部流入和上部流出的方法，如此一來，能夠在發生事故的過程中，確保換熱器當中的水是充足的，避免因為水排空所發生的事故。同時，要確保排液口直徑大于20mm。此外，還需要在設備換熱的時候，把換熱器的進出口閥門和法蘭等多種裝置之間的距離留出來，有助于檢驗的開展。然而想要保障操作的方便性，距離不能太長，一般為310mm。對于冷換設備的布置，需要固定換熱器位置，主要是在管箱端部。因為換熱器會出現熱量，造成其因熱漲出現位移，所以，對管嘴管道的設計進行鏈接時，要進行特殊調整。

3 結束語

對于化工裝置的工藝管道來說，其在整體設計上呈現出復雜性，所以，必需在設計過程中，結合規范流程展開操作，進而對設計的安全性和合理性進行保障，促進管道實用性以及適配性的提高，有助于日后維修工作的開展，同時，設計人員也應該促進自身專業素養的提升，為設計工作的合理開展做好準備。本文對化工裝置工藝管道設計過程中的注意事項進行了分析，并對其合理性進行探討。

參考文獻：

[1] 李海建. 石油化工裝置工藝管道設計探討[J]. 石化技術，2017，24（12）：232.