石油化工裝置中工藝管道的設計

摘要：為提高石油資源應用效率，需要基于其易燃易爆特點，重點做好化工裝置工藝管道設計，確保管道系統運行的安全性與合理性，以滿足實際生產需求。現在很多石油化工企業，基于效益角度考慮，工藝管道設計時往往選擇相互交叉作業方式，整個管道系統復雜度高，系統布局不合理，降低了管道運行安全性與可靠性。因此需要從專業角度出發，以滿足實際生產需求為目的，對管道設計方案進行優化，提高設計的合理性。

關鍵詞：石油;化工裝置;工藝管道

一、石油化工裝置工藝管道設計的重要性

石油化工裝置工藝管道的設計必須滿足實用性要求，比如考慮到石油的特性，管道的設計必須適應石油的變化情況、管道內部的壓力、內流體性質。因此，石油化工裝置工藝管道的設計必須經過長期的規劃與探討，要求相關人員深入石油日常運輸的現場進行實地考察，以實際情況為基礎進行設計。同時，在設計石油化工裝置工藝管道時，要從整體出發，實事求是，既要有整體的規劃，又要細化日常工作。

二、石油化工裝置工藝管道設計的現狀

石油化工裝置工藝管道的設計是整個系統最基本的基礎，所以工藝管道設計的合理性直接影響整個石油化工裝置。首先針對石油化工裝置工藝管道的工藝流程，許多企業為了使企業成本降低就省去了工藝流程設計這一步驟，參考其他企業的工藝流程比著葫蘆畫瓢，這樣就對整個工程埋下了很大的隱患。這樣使工藝管道的質量得不到保證，廢棄物也不是及時通過管道排出，導致管道出現於結現象。所以對工藝管道進行工藝流程設計是十分必要的。許多企業對工藝管道擺放密度大，這樣出現事故就會對企業造成意想不到的后果。在管道架設的過程中疏于管理，使用劣質材料，這就導致架設的穩定性得不到保證，致使安全事故產生。不少企業使用劣質材料制造工藝管道，導致存在重大的安全隱患。

三、石油化工裝置工藝管道設計要點

3.1設計完善的工藝流程

完善工藝流程的目的在于保證石油化工產品的質量。在此基礎上，完善石油化工裝置工藝管道的設計流程具有重要的現實意義。合理的工藝流程設計可以保證整體設計的穩定性，綜合整個石油化工裝置工藝管道設計流程進行科學的規劃設計。同時，還需要優化石油化工裝置工藝管道設計過程。優秀的工藝流程設計不僅有利于石油化工裝置工藝管道的設計，還能從根本上保證石油的高品質。

3.2做好化工裝置的布置工作

3.2.1塔和容器的管道設計。對于石油化工裝置中的容器、塔的管道設計，重點應注意其相關的介質形態及其工藝原理。例如，對其介質形態的分析、氣液兩相流的布置時，把調節閥安置在能夠接受介質的容器這一邊，這樣不僅能夠減少管道內部的壓力，還能有效地減少化工裝置使用過程中管道的振動。從工藝原理上看，在汽堤塔和分餾塔之間設置一組靠近汽堤塔的調節閥組，而回餾罐和分餾塔之間設置一個在回餾罐上部的調節閥，分餾塔內部的塔頂壓力采用無袋形且線路短的熱旁路來控制，以便于液柱在調節閥之前達到管道設計規范的標準。

3.2.2閥門的管道布置。在石油化工裝置的工藝管道設計時，閥門管道的設計可以將自動感應、智能控制技術運用進去，采用采樣點（采樣必須要有代表性，即在管道敷設條件最惡劣、最復雜的線路段進行管道使用材料、鋪陳方案的選擇，然后以此為代表，進行小差別地鋪設其他線路）等方式，最后用蒸汽吹掃的方式進行管道清理。這樣不僅能夠在單個的分支管出現泄漏現象時及時關閉，還不影響蒸汽總管和其他分支管的正常運行。

3.2.3管道支架的設計。對于石油化工裝置管道的設計，要想達到工藝、美觀、成本低等要求，不僅可以順著管道的線路進行敷設，適當地減少彈簧架，還可以極大程度地減少管道與支架之間的相對位移。例如，從成本上考慮，彈簧架較于一般的支架來說，要貴很多且作業時出現失效的頻率更高，如果大量采用彈簧架甚至用彈簧架來替代一般支架，不僅初設時的成本會增加，在日常作業過程中的維護費用也會相應地增加。將彈簧架與一般支架合理地搭配，不僅可以使化工作業的管道運行更具有性價比，而且還能夠極大限度地合理安排小管與彈簧架之間的相對位移，減少因小管鋼性大而造成的管道振動的現象。

3.2.4冷換設備管線設計。石油化工裝置工藝管道設計中，有一種與其他工藝裝置都不相同的管線，被稱為冷換設備管線。其所包含的因素眾多，并且在設計工藝上極其的復雜。首先，冷換設備管線采用逆流的方式進行設備中換熱，在設計冷換設備的冷水管道時，通常采用的是由上出，由下進的方式，這樣，在裝置出現問題時，冷換設備由于采用下部進水，能夠保證在設備中有部分水被進行保存，無法流出。其次，將緩冷設備中上下進出水口閥門中的法蘭與管線保持一定的安全距離，通常稱為“凈距離”，并且，這種凈距離之間的間隔大約為300毫米以上，且不超過350毫米。最后，為保障冷換設備設計的合理性，通常在管道箱體的前端位置設置換熱器，這樣能夠很好的確保熱力通過管道箱體的前端沿管道出去。

3.3選擇優質材料

因為工藝管道會有壓力的變化，所以這就要求材料的抗壓能力比較好，而且所選用的材料應對溫度變化的能力也相對較強，由此選用優質的材料鑄造管道。在進行管道鑄造的時候也要注意，防止偷工減料的情況發生。

四、結束語

綜上所述，可以看出石油化工裝置的管道設計工作是一項復雜多變的精細工程，管道設計人員在必須具備良好的專業設計知識的基礎上，還要有一定的創新意識和責任意識，應具備獨到的管道設計理念和設計方法，對工藝管道設計、生產、施工等環節有足夠深入的了解，才能確保管道設計安全合理、經濟環保。此外，還要按照業主相關標準，在管道設計中必須根據石油化工裝置的具體情況，科學合理設計管道工藝，才能有效保證管道的安全正常運行。

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（作者單位：中油遼河工程有限公司）

作者簡介：金山（1980.05.20）;性別：男 ;籍貫：遼寧省鞍山市海城;民族：漢族;學歷：本科;職稱：中級工程師;研究方向：油氣集輸。