石油化工管道設計中的常見問題

安寧

摘要：石油化工管道作為輸送工業物料的特種設備，在石油化工生產中起著重要的作用。因此，管道設計的質量對石化項目的現場施工、開車投產及日后的運行維護都起著至關重要的作用。如何避免管道設計中的常見問題，確保管道設計的安全性和合理性，成為石油化工設計的重中之重。

關鍵詞：石油化工管道;設計問題

管道在石油化工裝置中作為輸送工藝物料的重要渠道，在整個生產運行過程中起著不可替代的作用。由于石油化工管道材料的多樣性，生產操作工況的千差萬別，我們在石化管道的設計中就必須要把各個環節的影響因素都要考慮在內。不合理、不科學的管道設計會造成管道機械性能的破壞或化學腐蝕，導致物料泄漏甚至引起爆炸，造成嚴重的安全生產事故，給國民經濟、生態環境和人身安全帶來巨大的損失和傷害。同時，不合理的管道設計還會造成材料浪費、生產操作困難以及布局不美觀等問題。因此，正確合理的管道設計要考慮全面，對于常見的設計問題要引起設計人員的重視并避免其反復發生。下面我們簡要地討論一些石油化工管道設計中的常見問題。

1石油化工管道設計中存在的安全問題

1.1管道機械性能破壞

由于化工管道多為金屬材質，在承載高溫高壓介質的工況下必然會造成金屬材質的熱脹冷縮及管道應力，對管道的機械性能存在威脅。筆者在去年某項同現場發現，管廊上一中壓蒸汽管線由于限位支架距離π彎過近，導致其無法進行補償，管線通入蒸汽后，隨著一聲響動，管道發生嚴重變形，多個管道支架從管廊上脫落，造成了嚴重的安全隱患。在分析了事故原因后，發現設計人員誤將蒸汽管線π彎臨近處的滑動支架選為了限位支架，而依據規范，管廊上導向支架應距離π彎32D-40D，而軸向限位支架應距離更遠。此次錯誤的設計導致膨脹彎熱力補償失效，造成了此次事故。因此，在設計高溫高壓管道時，一定要考慮其自身的管道機械應力，增加設自然補償，并由管道應力專業進行應力計算，形成正式的應力計算報告書，并根據此報告選擇正確的支吊架，方可保證管道機械性能不被破壞。

1.2管道泄漏

石油化工管道在運輸過程中，內部的工藝介質與管道內壁長期接觸，如果管道選材不當，容易造成管道腐蝕及管材的磨損。某設計項目中，工藝物料為氣體，但其中混有少量的催化劑同體顆粒，而設計人員未考慮同體顆粒對管道材料的磨損，將彎頭全部選為1.5D長半徑彎頭。項目運行初期未發現任何異常，但在2年后，發現部分彎頭處存在嚴重磨損，甚至出現泄漏，隨后生產部門切斷此物料管線，進行整改。分析了事故原因后，我們引以為鑒，在接下來的項目中，涉及到存在同體顆粒的管線均選用3D長半徑彎頭，對于純固體介質的管線，均選用9D長半徑彎頭，保證同體顆粒在管道變向的過程中平緩行進，減少其對管道內壁的沖刷侵蝕。

2加強石油化工管道設計的相關措施

2.1提高工作人員綜合素質

管道設計工作對于設計人員有著較高要求，一方面需要設計人員具有較高的專業水平，另一方面需要設計人員有較高的安全意識和職業素養。有的設計人員經驗豐富，但缺少安全意識，總是抱著“以前都這么干，從來也沒出過事”的僥幸心理，忽略標準規范中的強制性規定，給日后的生產運行埋下了巨大的安全隱患。在新的形勢下，企業領導要加強對設計人員的專業知識培訓，尤其是經驗不足的年輕設計人員，一定要有強烈的安全意識，做到每個設計都有理有據，切不可在不清楚的狀態下自由發揮。管道設計絕不是按照工藝流程將一頭一尾連接上就萬事大吉了，其中涉及到的管道材料、機械應力、整體布局、操作的難易以及施T的合理性等內容數不勝數。相關企業、相關部門也要加強對設計人員的監管，確保設計人員按照規定的要求開展設計工作，從而為今后的管道設計工作打下堅實的基礎。

2.2加強對管道材料的重視

管道材料是確保管道安全的重要因素，因此，工作人員在管材選型時，不僅要根據工藝流程的要求選擇適合工藝物料的材質，也要提前對市場進行調研，了解管道材料在市場中的實際情況，提前做好管道材料的請購工作，確保管道設計工作與現場施工進度的順利進行。同時，在進行管道材料的選型工作時，也應與業主及采購部門進行溝通，在大的選材方向上達成三方的一致，避免設計過程中管材選擇的不確定性，在采購期間，工作人員要向廠家提供相應的設計文件，了解管道材料具體信息，并對返同的材料進行整理歸檔，這樣不但有利于后期對材料的復查，同時能夠對管道設計中存在的不足進行總結歸納，為之后的設計項目提供參考依據。

3結語

石油化工管道是石油化工裝置巾極其重要的組成部分，管道設計人員在設計工作中要把安全問題放在首要位置上進行考慮，要嚴格按照管道設計規范的相關要求，總結歸納管道設計中的常見問題并予以重視，才能夠有效地規避常見的設計問題，減少生產安全事故的發生和潛在威脅，降低設計、采購、施工及運行維護的成本，不斷完善和提高自身及企業整體的設計水平。

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