化工工藝管道設計的配管注意事項探究

劉效禹

摘? 要：化工行業以石油、天然氣為原料，經一系列物理、化學反應，生成石油、化工產品。化工配管不同于其它行業，因化工行業往往具有毒性，高壓，高、低溫，易燃易爆，腐蝕性，因此，對于化工配管應做更高的要求。化工管壁因長時間與高溫高壓化工產品接觸，經受不同溫度和不同濃度酸堿鹽的“洗禮”以及氣液相的高速沖刷，極易發生腐蝕、管壁材質剝離等問題，造成嚴重的安全隱患。因而，化工工藝中的配管設計應被格外重視。

關鍵詞：化工工藝;管道設計;配管;注意事項

1 化工工藝設計內容及特點

化工工藝設計主要主體為專業化學工程師。在實際設計過程中，需要對化學原料篩選、處理、生產加工方式、安全管理，乃至儲存運輸方式進行設計，如果其中某一要素設計出現失誤或者不合理，會導致化工生產品質和安全性降低。因此可見，化工工藝設計水平關乎社會產業發展狀態，需要引起足夠重視。總體來說，化工工藝設計具備以多樣性和復雜性特點：化學工程師在開展化工工藝設計工作全過程中，都需要充分考慮安全性，要對研發生產設備儀器及管線等進行全面評估和考慮。并且在化工工藝設計中還面臨著新舊技術、工藝搭配和調整，這其中涉及到的技術和管理要點更多，可見，化工工藝設計首要特點在于復雜性較強。化學工藝設計工程師開展工作期間，需要明確目標產品技術流程特點，嚴格遵循工藝流程圖和技術準則進行生產系統管道布置，保證相關化學反應和系統運轉效果達到工藝要求，進而完成可靠設計方案。

2 化工工藝管道設計的配管注意事項

2.1 配管選材及防腐

配管選材對化工生產質量的影響非常大。在這一過程中應注意以下問題：第一，要深入分析材料的物理、化學特性，從而有效保證配管的使用性能。第二，結合化工生產實際，選擇不受環境影響的管道材料，確保配管安全性。第三，針對配管易發故障點，要加裝相應的預警設備，以便能及時處理管道故障，保證管道安全。第四，積極運用新技術、新材料，優化、改進化工工藝管道配管，從而保證化工工藝管道能切實滿足化工生產需求。第五，為了進一步提升管道的使用性能，延長管道的使用周期，還應進行管道的防腐處理。一般情況下，多采用噴涂防腐涂料的方法。

2.2 科學設計蒸汽配管裝置

科學設計蒸汽配管裝置可以說是石油化工工藝切入點的重要保障。在設計過程中，根據石油化工的實際運行情況，從主管的頂端接出蒸汽支管，然后在主管上接切斷閥，這時必須要對蒸汽管道的主管和支管的安裝進行嚴格的把控，以便確保裝置的質量。在安裝之前，要對蒸汽管道進行全面調查和相應數據的統計，這樣在安裝過程中才能做到具體問題具體分析，更好的保障所裝置的蒸汽管道能夠與石油化工蒸汽管道配管進行有效的結合，確保石油化工企業的正常運行和生產。

2.3 排液設施設計注意事項

如果蒸汽管道中存在大量的高溫蒸汽，那么在低溫環境就會產生凝液。若不能及時排除這些凝液，形成汽液混流，就有可能導致管道裂縫。所以，要重視排液設施設計，及時排除管道中的凝液。首先，要合理設置排液設施。一般情況下，都是依據壓力蒸汽狀態設置配液設施。如果壓力蒸汽狀態是過熱狀態，則可不設置排液設施。如果不屬于過熱狀態，且經常出現較多凝液，則要設置專門的排液設施，并盡量根據蒸汽壓力等級選擇不同的排液設施。其次，若有必要應設置輸水管道。比如可在蒸汽主管末端設置分液包。但要注意需依據實際情況合理控制分液包間隔。如在過熱蒸汽中分液包間距應控制在160m左右。最后，為了保證作業人員的安全，還應當在放空管下端的彎頭部門安裝排液孔，并將其管子相連，從而將凝液引入到漏斗、排水溝處。如果還需要在此處安裝消聲器，則應在其底部安裝支架。

2.4 蒸汽管道設計中的注意事項

合理選擇管道直徑，如直徑過大，則會影響經濟效益，增大熱損失，增加冷凝水。如直徑過小，則蒸汽流速過大，加大蒸汽壓強，供氣端無法得到充足的壓力。如出現水錘和侵蝕作用時，應合理選擇安裝直徑，按照應力要求進行管道安裝。“π”形管補償器與推力補償器的設置除要按照規定要求進行安裝，還要確保連接設備與蒸汽管道集箱的壓力情況，以免水錘問題的出現。裝置和閥門安裝中，管道會出現噪聲和振動，對此，需合理設置管道疏水系統。

2.5 蒸汽管凝液管道的設計

蒸汽凝液管道是化工工作中的重要裝備之一，一旦出現問題會嚴重的影響化工工作的進度。因此蒸汽凝液管道的設計對化工工作至關重要。而在蒸汽凝液管道設計時，存在對實際情況的掌握和了解不夠充分，再加上設計水平有限導致蒸汽凝液管道的設計水平和質量都不高。基于這一現狀，在進行蒸汽凝液管道設計時必須要加強設計的監控，設計前要充分了解化工工作的整體流程，然后再制定出與之相符的設計方案。其次，在設計時要使蒸汽凝液管道和蒸汽管道裝置在同一層，可以實現有效的銜接。倘若凝液總管道高于蒸汽管道的疏水閥時，可以在疏水閥處安裝止水閥來提高作業的便利性，進而提高石油化工企業的工藝水平和作業效率。

3 配管設計優化

為了進一步提高配管的適用性，在配管過程中設計人員還應當采用有效的措施進行配管優化。具體可采取以下方法：第一，若前后壓力相同，則應選擇材質優良的螺栓、閥門;當管道材質相同時，則要保證螺栓、閥門、墊片都是高壓材質。第二，在泵進口管道設計中，要充分依據泵揚程確定管道直徑。同時，依據管程短、壓損小的原則優化管道的整體布局。除此之外，還應充分考慮安全、成本等要素，繼續優化管道設計。第三，在管道連接設備的設計中，一定要控制設備之間的距離，并使高危設備遠離人群。同時，應當盡量選擇智能化的設備，實現化工工藝管道系統的智能化、自動化、信息化。第四，若條件允許，可充分應用計算機提前進行管道設計模擬、運行，從而減少管道碰撞、交叉等問題。相比于傳統的人工設計方式來說，進行設計模擬可以在不安裝管道的情況下，對其中可能存在的問題進行預測、分析。這樣能減少后期的返工問題，提升管道設計方案的合理性、科學性。

4 結語

綜上所述，蒸汽管道配管設計對石油化工企業的生產運行有著重要的作用，因此，石油化工企業必須高度重視對蒸汽管道配管設計的科學性。也只有如此才能夠有效地提高蒸汽管道配管的工作效果，為石油化工企業帶來更大的經濟效益，真正做到高效、經濟、安全的生產。在進行蒸汽管道配管設計時，還要充分的結合石油化工企業的實際需求，充分掌握實際情況和相關數據做到具體問題具體分析。此外，石油化工企業還要不斷的對蒸汽管道配管設計進行創新，在保證質量的前提下做到經濟美觀，以便更好地推動我國石油工業的進步。

參考文獻

[1]? 李超.試論石油化工工藝裝置蒸汽管道配管設計[J].科學技術創新，2019（9）：185-186.

[2]? 歐陽云鳳，陳濟巖.芻議石油化工工藝裝置蒸汽管道配管設計要點[J].化學工程與裝備，2018（1）：196-197.

[3]? 封凱.石油化工工藝裝置蒸汽管道配管設計分析[J].中國石油和化工標準與質量，2017，37（16）：185-186.

[4]? 劉維斯，王一帆.石油化工工藝裝置蒸汽管道配管設計研究[J].山東工業技術，2017（4）：51.

[5]? 李長青，尹杰，于廣山.石油化工工藝裝置蒸汽管道配管設計要點[J].化工管理，2016（36）：143.