石油化工裝置的設計與安全問題

孟祥龍(江蘇斯爾邦石化有限公司，江蘇 連云港 222000)

0 引言

石油是一種十分重要的能源和化工原料資源，對于我國經濟發展具有重要作用。但石油自身具有的易燃易爆特點，給石油化工生產帶來一定危險性和安全隱患。對此，相關石油化工企業需要針對石油化工裝置進行科學合理的安全設計，從裝置到管道進行有效完善，合理優化工藝路線和流程，從而全面提升石油化工生產過程的安全性和穩定性，有效提高企業自身的經濟效益，促進我國石油化工行業的健康發展。

1 石油化工裝置管道設計要點

首先，需要對石油化工裝置管道設計流程進行確定。相關設計人員在具體開展設計工作時，需要對工作流程確認加大重視，與此同時，相關石油化工企業需要及時進行改革和創新，從而形成新的工作觀念，確保變革工作得到有效落實，高度重視石化工藝設計。具體來說，相關企業需要對工藝設計工作的重要性進行明確，保證設計工作和流程的合理性，深入分析施工企業的耗用成本，合理優化工藝，對先進技術進行引進，對生態環境進行充分保護[1]。

其次，相關石油化工企業需要確保裝置管道的合理布局。相關設計人員需要嚴格按照規定內容，對各類工藝管線進行妥善布置，并要對管線距離進行合理控制，從而全面保證管線使用的安全性。

最后，相關設計人員需要合理設計工藝管線流程。對于管道設計工作的時間相對較少，而且設計人員數量則較多，因此工作人員需要保持有效合作，從而使工作效率和品質得到提升，完善管道設計方案，確保相關設計工作得到有效開展。通過優化設計，可以使施工時的錯誤問題得到減少，并有效保證工作品質。除此之外，相關企業還需要有效開展消防性施工，保證調度統一和指揮集中，從而預防出現火災問題，全面保證管道的安全運行[2]。

2 石油化工裝置管道設計的安全隱患

對于石油化工的生產加工過程進行分析，其原材料為石油，而石油具有易燃易爆的特性，相關副產品同樣具有該特性，所以在具體生產和加工過程中，容易由于爆炸和起火等問題造成安全事故。在裝置的具體運行過程中，當原材料和可燃體育明火相遇后，將會誘發火災。而且一旦易燃類粉塵和氣體超出空間安全密度允許范圍，也將會產生爆炸事件。此外，在石油化工生產期間，氣體以及可揮發性類液體容易給相關工作人員造成急性中毒事件，進而給人員的生命安全帶來嚴重威脅。

對于石油化油裝置設計中出現的問題進行分析，其產生原因具體包括以下幾個方面。

首先，應力破壞。此問題將會導致裝置管線出現損壞問題，進而導致液體、氣體以及粉塵等出現跑、冒、滴、漏等問題。比較常見的應力為溫度應力，一旦長時間使用化工裝置和金屬管道，將會導致其溫度發生變化，進而產生熱脹冷縮現象，造成金屬位置的疲勞，最后產生裂縫問題。與此同時，當材料與低溫氣體長時間接觸，或者長時間保持低溫液體狀態，由于其自身缺少韌性，進而也會導致裝置管道發生斷裂，最終對石油化工的安全生產運行產生影響[3]。

其次，腐蝕性損壞。多數石油化工管道裝置在輔助性輸送原材料、燃料以及廢水時，主要采取地下敷設方式。石化工藝裝置的系統運輸物質由于存在電解質，因此在發生反應會對管道化學反應穩定性產生影響，對管道產生相應的腐蝕問題。化工管道材質屬于合金材料，在對該類物質進行運輸時，很難抵抗硫化氫和氯離子等腐蝕性物質的侵害，因此也會產生相關的管道腐蝕問題。

最后，密封性失效。在石油化工的實際生產運行中，相關裝置管道往往保持密封狀態，從而降低能源損耗，并對粉塵、廢氣等的不規則排放進行有效阻止，確保裝置運行具有良好空間，所以對于化工生產裝置管道而言，密封性是十分重要的一項因素。如果出現密封性失效問題，將會導致粉塵、廢氣的不規則排放，同時還會溢出油氣，進而產生相應的安全隱患[4]。

3 石油化工裝置管道設計安全性

3.1 嚴格執行法規規范

在石油化工裝置管道的設計過程中，相關設計人員需要嚴格執行法規規范。具體來說，在裝置管道設計方面具有相關的法律法規和規范要求，這是需要設計人員嚴格遵守的重要內容，通過按照具體的規范和要求開展設計工作，可以進一步保證管道設計的科學性、合理性以及規范性，從而滿足相關設計標準，為裝置管道的安全運行打好基礎。

3.2 設計安全的工藝路線和流程

首先，對石油化工裝置工藝路線進行安全設計。在開展此項工作時，需要先對物料安全進行設計。在石油化工裝置運行過程中，生產物料是必要成分，除了原油供應具有的危險性較大時，石油化工裝置運行時的相關生產資料也有著較強危險性，而且相關輔助物料具有較多選擇，因此需要充分考慮其安全性，從而有效降低石油化工裝置運行的危險性。與此同時，還需要簡化工藝條件。想要使原料成為合格產品，并在市場中流入，需要對石油化工裝置進行有效利用，同時還需要經過物理流程的有效處理，因此其也是石油化工生產過程當中的主要流程，對相關石油化工裝置的要求較高。在具體生產過程中，石油化工裝置往往需要經過復雜加工流程，從而保證產品滿足標準。由于其生產工藝和加工的復雜性，因此給石油化工裝置安全性能也造成了嚴重威脅。

其次，需要對石油化工裝置的工藝流程進行安全設計。由于石油化工產業工藝流程的復雜性和系統性較強，因此在設計流程安全時，需要對系統的整體性進行充分考慮。在設計系統安全設置的過程中，需要考慮系統可能存在的異常現象，并合理制定緊急預案。與此同時，由于石油化工產業火災和爆炸等事故具有較高發生概率，所以需要定期檢查工藝流程，并建立起長效檢查機制，從而使事故發生概率得到降低。

最后，石油化工產業屬于流體加工產業，因此需要高度重視泄壓問題，對加工系統和管道流體的壓力進行實時監控，并設置自動泄壓閥，確保壓力值能夠維持在安全范圍以內。

3.3 設計安全的裝置布置

在對石油化工裝置進行布置設計時，除了需要按照相關法規對生產工藝流程的合理性進行確定以外，還需要結合行業標準以及企業實際生產情況進行考慮，從而使裝置布置的安全性得到有效提高。在具體布置石油化工裝置時，需要充分保證科學性和合理性，確保各個管道能夠得到有效銜接和合理布置，從而進一步滿足實際生產需求，并保證生產安全性。

3.4 設計安全的管道路線

在石油化工的實際生產過程當中，管道設計對裝置應該稍短，但由于管道路線較長，而且需要在多個區域跨越，對原材料、生產線以及產品輸出線等進行銜接，因此往往需要許多人員參與，這對人員之間的配合和銜接提出了較高要求。為了使石油化工企業管道設計質量得到提高，使管道設計出錯率得到降低，需要使管道設計安全性得到有效提高，同時相關工作人員也應各司其職，認真完成自身工作任務。除此之外，還應對計算機模擬技術以及BIM技術等進行應用，從而有效建立仿真模型和進行模擬計算，使管道設計質量和準確性得到有效提高[5]。

3.5 設計安全的管架工藝

一般情況下，石油化工工藝管道需要能夠有效預防冰雹、雷電、雨雪等惡劣天氣情況，而且在操作上還需要相對簡單。這需要設計人員需要對管架工藝開展安全設計工作，在具體設計時，首先需要選用具有較高強度的管道材料，并要按照我國相關標準開展管道的設計、安裝以及運行等工作。而且在設計管架時，需要保持其整體結構的穩定性，確保能夠對管道進行有效支撐，從而提升管道運行期間的安全性。而對于管架各連接部位，則需要有效采取焊接手段，使用無毒介質作為接頭，在有效連接管道的同時，增強管架的整體設計安全性。

3.6 選用合理的管道材料

在石油化工裝置管道的設計過程中，材料選擇是十分重要的一項內容。對此，相關設計人員需要嚴格按照標準和要求對管道材料進行選擇，同時還需要結合實際情況來選用材料。相關工作人員需要在對各項因素進行綜合考慮之后，對管道材料的采購計劃進行合理制定，而在具體采購材料時，還需要對供應商資質進行審核，以此來保證管道材料質量，確保滿足相關安裝要求。對于管道材料選擇，設計人員需要從經濟性、安全性以及質量等角度進行全面分析，從而充分保證石油化工裝置管道的安全運行。

4 結語

綜上所述，相關設計人員在對石油化工裝置開展設計工作時，需要從安全角度進行充分分析，并了解企業產品的基本生產需求，掌握企業安全運行基本情況，從而合理完善化工裝置安全設計方案。與此同時，相關設計人員還需要應用先進工藝安全設計技術，進一步保證化工裝置的安全穩定運行，使企業相關生產活動能夠得到有效開展。