石油化工工藝管線安裝關(guān)鍵技術(shù)的研究

耿旭 錦州市石油化工設(shè)計(jì)研究院有限公司

管線是運(yùn)輸原油和天然氣的最有效的方法之一。但是，由于多種因素會影響管線的風(fēng)險(xiǎn)水平，一些可能發(fā)生的管線故障會對人類的財(cái)產(chǎn)，人類健康和環(huán)境造成不良后果。例如，在石油化工工業(yè)生產(chǎn)中，由于管線造成的漏油是一個(gè)非常常見的問題。為此，管線風(fēng)險(xiǎn)管理是石油和天然氣公司的主要關(guān)注點(diǎn)。為了更好地保護(hù)管線免受損壞，讓石油化工管線使用壽命更長，要結(jié)合石油化工工藝管線安裝的多項(xiàng)內(nèi)容，更好的完善關(guān)鍵技術(shù)，提高工作效率與工作質(zhì)量。

一、石油化工裝置工藝管道設(shè)計(jì)的影響因素

（一）人為因素

石油化工裝置工藝管道的設(shè)計(jì)無論是管線布設(shè)還是材料選取以及后期安裝，都離不開人力的大力支持。一旦缺少高素養(yǎng)設(shè)計(jì)人員，將對石油化工裝置工藝管道設(shè)計(jì)的合理性帶來重大影響。據(jù)此，人為因素是整個(gè)工藝管道設(shè)計(jì)質(zhì)量的關(guān)鍵要素。由于石油化工裝置在石化企業(yè)生產(chǎn)活動中，它往往用于儲運(yùn)石化物質(zhì)如乙烯、芳烴、硫磺等，一旦失去順暢且安全的工藝管道予以保護(hù)，將不利于石油化工裝置的正常使用。因此，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)下設(shè)計(jì)人員素質(zhì)予以培訓(xùn)，由此在人力協(xié)助下提升石油化工裝置工藝管道設(shè)計(jì)的合理性，避免出現(xiàn)人為失誤現(xiàn)象，引起嚴(yán)重的爆炸事故。

（二）管線布設(shè)

管道路線是石油化工裝置工藝管道設(shè)計(jì)不可忽略的重要因素。它還對工藝管道設(shè)計(jì)的規(guī)范性與安全性有著深遠(yuǎn)影響。同時(shí)，在合理的管線布設(shè)操作階段，能對石化介質(zhì)的泄漏風(fēng)險(xiǎn)起到一定的規(guī)避作用。據(jù)此，應(yīng)從管線布設(shè)合理性方面予以考慮，最大程度上保障石油化工裝置工藝管道的使用安全。

二、石油化工工藝管線安裝技術(shù)分析

（一）石油化工工藝管線安裝準(zhǔn)備

為了避免在后續(xù)安裝過程中產(chǎn)生不必要的問題，在石油化工工藝管線安裝前必須做好充足的準(zhǔn)備，在實(shí)踐中經(jīng)常遵循的順序。首先，管線安裝圖紙通常很少提供有關(guān)管線布局的信息，所提供的資料通常只限于進(jìn)入上升主管的入口處的位置。在這種情況下，工料測量必須決定管線的適當(dāng)位置，并在各種圖紙上標(biāo)示出來；其次，施工材料是項(xiàng)目完成的根本，在前言條款或工程規(guī)范中，可能會包括用于管線的材料的種類和質(zhì)量的詳細(xì)資料、標(biāo)準(zhǔn)尺寸以及所列的其他有關(guān)資料。例如：彎頭、特殊接頭和連接件，以及配件，均在其所在的管線之外額外列出。在特殊接頭的情況下，應(yīng)說明接頭的類型和方法，它們包括與通常在運(yùn)行長度上發(fā)生的接頭不同的接頭，或與不同型號或材料的管線的接頭，與現(xiàn)有管線或設(shè)備的接頭。因此，按適當(dāng)?shù)臉?biāo)題分類管線，并以米為單位測量所有配件和分支，說明類型、公稱尺寸、連接方法和類型、間距和固定支架的方法，以及區(qū)分直管和彎管，其連接長度中的接頭，才可開始進(jìn)行起卸工作。

（二）支吊架施工技術(shù)要點(diǎn)

在管道安裝過程中，必然會使用到支吊架，這項(xiàng)技術(shù)同樣影響管道的安裝質(zhì)量，當(dāng)前的新型支吊架的應(yīng)用效果還不錯(cuò)，比如恒力支吊架、彈性支吊架和限制性支吊架，基本上能夠滿足當(dāng)前管道安裝的需求，為管道提供更好的穩(wěn)定性和可靠性。在利用支吊架的過程中，要注重輔助工具的使用，比如可以通過不銹鋼墊板來達(dá)到防腐的目的，還可以通過運(yùn)用橡膠墊來輔助復(fù)式壓縮機(jī)及其相關(guān)管道的安裝。為了減小滑動塊的運(yùn)動摩擦阻力，在使用活動支架和導(dǎo)向支架時(shí)可以在滑動塊和支撐面之間鋪設(shè)一層四氟乙烯塑料軟墊，從而減少阻力和增加耐溫性。在安裝支吊架的過程中，如果是在混凝土柱或者是梁上進(jìn)行安裝，應(yīng)該先鑿掉混凝土抹面層再將其固定在吊架根部。如果在安裝管道的過程中，運(yùn)用到了臨時(shí)支架，一定要做好標(biāo)記，避免影響正式支架的使用，在管道安裝完后及時(shí)將其拆除。為了提高工作效率和支吊架的利用率，如果是對幾條平行管道同時(shí)進(jìn)行鋪設(shè)，可以共用同一個(gè)托架，但是要注意如果是兩條管道的位移方向相反或者是位移距離不等，哪怕是差距很小也不能共用同一支架。在使用恒作用力支吊架時(shí)一定要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求來調(diào)整支架，在調(diào)整完成后，要帶滿各個(gè)連接件的螺桿絲扣，擰緊螺母，避免螺絲松動。在應(yīng)用彈簧支吊架時(shí)，操作之前必須對所有的彈簧組件進(jìn)行逐一檢查并將處于鎖定狀態(tài)的組件進(jìn)行解鎖處理。

（三）注重管線布設(shè)合理性

1.塔與容器

工藝管道管線的布設(shè)效果直接關(guān)乎著工藝管道設(shè)計(jì)水準(zhǔn)。因此，應(yīng)合理設(shè)置工藝管道路線。工藝管道設(shè)計(jì)中包含解吸塔、吸收塔、精餾塔、分餾塔等，其中在塔頂、塔口等部分予以設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員需對其管道布設(shè)路線予以確定。比如針對分餾塔，要想實(shí)現(xiàn)分餾塔管線的合理性設(shè)計(jì)，可增設(shè)“控壓裝置”，并利用調(diào)節(jié)閥控制分流量，以便分餾塔中的流體介質(zhì)能夠保持穩(wěn)定分布，避免劇烈振動引發(fā)危險(xiǎn)。另外，還應(yīng)在塔的不同結(jié)構(gòu)設(shè)置專門的設(shè)計(jì)規(guī)劃，由此提高整個(gè)石油化工塔管線布設(shè)的合理性。以塔頂設(shè)計(jì)為例，其排放通道處不宜存在相鄰裝置，并保持至少8m 的高度差，也可直接將其建于高于建筑物3m 處的屋頂，保證工藝管道管線設(shè)計(jì)的合理性。

2.管道閥門

管道閥門的設(shè)計(jì)也是工藝管道設(shè)計(jì)合理性的重要因素。同時(shí)，它也是支持采樣操作與吹掃作業(yè)的根本保障。因此，需結(jié)合石油化工裝置的投產(chǎn)要求合理布設(shè)管道閥門管線，以免工藝管道無法支撐生產(chǎn)工藝而出現(xiàn)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)等問題。作為承壓部件，管道閥門對于工藝管道內(nèi)部溫度與壓力的驟變有著一定的協(xié)調(diào)作用。同時(shí)，管道閥門還設(shè)有固定與活動、開閉三種類型的密封面，在開啟高溫閥時(shí)可保證工藝管道內(nèi)部溫度不會突然發(fā)生升溫現(xiàn)象降低管道安全性。在閥門路線設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對工藝管道上布置的每一種管道閥門產(chǎn)生全方位了解，包括其性能、運(yùn)行原理等，以達(dá)到最優(yōu)化路線設(shè)計(jì)目的。此外，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)具有一定的柔性設(shè)計(jì)理念，包括選取“短距離”“損耗小”的路線等，并搭配適合的承重支架等輔助元件，這樣既可幫助石化企業(yè)節(jié)約相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)成本，又能避免工藝管道出現(xiàn)大量壓力或溫度損失等狀況，降低其使用效率。

（四）石油化工工藝管線防腐技術(shù)

依據(jù)石油化工生產(chǎn)特點(diǎn)以及工藝管線的特征，需要在安裝過程中，對石油化工工藝管線進(jìn)行防腐處理，以延長管線的使用壽命周期。由于石油化工工藝管線內(nèi)外所接觸到的物質(zhì)不同，因此，需要在石油化工工藝管線的內(nèi)外采取不同的防腐技術(shù)。在管線外側(cè)，由于深度開采等原因，一般會采用電鍍防腐技術(shù)或者在管線外側(cè)噴涂緩蝕劑進(jìn)行防腐。外部涂層為石油化工工藝管線提供了額外的機(jī)械強(qiáng)度，涂層的厚度取決于管線直徑和管壁厚度，通常為1.5 ～2.5mm。管線表面進(jìn)行防腐處理后，要用自動噴丸機(jī)進(jìn)行清洗，以達(dá)到規(guī)定的最小表面光潔度。在管線內(nèi)側(cè)，主要通過兩種技術(shù)用作防腐蝕保護(hù)涂層：環(huán)氧粉末噴涂和擠壓成型。自1980 年以來，由于其卓越的防腐能力，環(huán)氧粉末被引入管線防腐涂層中。在實(shí)踐中，對管線內(nèi)側(cè)采用接枝極性基團(tuán)改性的環(huán)氧粉末，這是因?yàn)榄h(huán)氧粉末具有良好的力學(xué)性能、改善的粘接性、良好的阻隔性、即使在高溫下也能耐大多數(shù)無機(jī)和有機(jī)化學(xué)試劑，且成本相對較低。

三、輸油站工藝管線的腐蝕管理對策

（一）提高選材的科學(xué)性

想要保障輸油站工藝管道的正常工作運(yùn)行，避免工藝管道出現(xiàn)腐蝕問題，實(shí)現(xiàn)石油企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的可持續(xù)增長，技術(shù)人員要在日常的巡檢過程中，時(shí)刻檢查工藝管道各項(xiàng)參數(shù)，選擇科學(xué)合理的管材材質(zhì)，確保工藝管線后期的正常使用。工藝管道材質(zhì)是影響輸油站工作運(yùn)行的重要因素之一，選擇塑料管作為輸油站場工藝管線材質(zhì)有著眾多優(yōu)勢，能夠很大程度上解決管道腐蝕問題，同時(shí)技術(shù)人員還要將碳素鋼管的優(yōu)勢發(fā)揮出來。針對輸油站工藝管道的實(shí)際使用情況，選擇不同材質(zhì)的管道有著各自的優(yōu)勢，同時(shí)也有著眾多因素對工藝管道產(chǎn)生影響。

（二）陰極防腐對策

對于輸油站而言，最有效的方法之一就是陰極防腐保護(hù)法，目前在油田企業(yè)中該技術(shù)的應(yīng)用范圍比較廣，起到的效果也比較理想，有效的抑制輸油站場工藝管道腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，陰極防腐保護(hù)法在輸油站場工藝管道中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)企業(yè)成本的有效控制，效率也有所提升。技術(shù)人員根據(jù)工藝管道電化學(xué)腐蝕的實(shí)際情況，應(yīng)用陰極防腐保護(hù)法，因?yàn)殛帢O保護(hù)法在排流保護(hù)法的應(yīng)用過程中會失去保護(hù)效果，因此技術(shù)人員可以通過對金屬保護(hù)效率的加強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)輸油站工藝管道質(zhì)量的提升，避免工藝管道出現(xiàn)陰極腐蝕。

四、結(jié)束語

綜上所述，石油化工管線的安裝需要注意管線的布局、閥門和防腐等問題，才能在根本上最大程度地消除因不當(dāng)安裝而造成的問題，并有效提升石油化工工藝管線的安裝質(zhì)量。此外，針對石油化工工藝管線安裝質(zhì)量問題，本文還從安裝變更和質(zhì)量管理兩個(gè)方面進(jìn)行了闡述，進(jìn)一步的解決了石油化工工藝管線安裝質(zhì)量問題。