化工工程管道設計安裝中存在的問題

李衛華

【摘要】化工工程管道合理設計安裝非常重要，但是由于各種因素的影響，導致設計安裝過程中存在諸多問題，基于此，本文闡述了化工工程管道設計安裝原則，對化工工程管道設計安裝常見問題及其優化措施進行了探討分析。

【關鍵詞】化工工程管道;設計安裝;原則;問題;優化措施

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

10.128

化工工程管道設計安裝過程中，為了保障其安全運行，需要充分考慮管道布置、管架設計安裝、材料選擇等環節。因此為了保證化工工程管道安全運行，以下就對化工工程管道設計安裝中存在的問題進行了探討分析。

1、化工工程管道設計安裝原則的分析

（1）可操作性原則。比如石油實際運輸過程中經常會出現問題，例如泄壓總管出口水平位置高于安全閥，將會提高事故發生的可能性，這時候就需要工作人員對閥門進行處理工作，保證其安全性與可行性。

（2）因地制宜原則。因地制宜是指根據地方的不同進行不同設計安裝。比如處于溫帶的地區氣溫比處于亞熱帶的地區冷上不少，如此兩地的管道材料就應該有區別，溫帶地區的管道材料應當更抗寒，亞熱帶地區的管道材料更抗熱，并且注意材料的膨脹率，同時要求里外管道使用的材料膨脹率盡可能相同，避免熱脹冷縮出現管道開裂。

2、化工工程管道設計安裝材料選用問題的優化措施

材料選用是化工工程管道設計安裝中的重要步驟，其選用是否合理恰當直接影響了裝置的維護和工藝的生產與安全，其優化措施主要體現在：（1）法蘭連接處的螺栓與墊片。法蘭連接地方經常為管道的不同等級分界點，故在選材時常遇到高壓系統等級的法蘭用來承受相對較高的密封的比壓，同時，金屬墊片需使用密封面的硬度比法蘭低的，一般為小于HB30。總之，相連接的材料的選擇必須依據法蘭低硬度來選擇相應的金屬墊片，否則，不僅會導致密封失去效果，而且還會損傷法蘭的密封面硬度。（2）引進的設備需與法蘭相配對。國內設備材料的機械性能等與國外的存在很大的差異，溫度與壓力值之間的關系也存在一定差異，從外國引進的設備很多時候都與法蘭不能相配對，尤其為當工況在壓力～溫度曲線的附近時候更易發生。同時，為了方便施工時的螺栓孔能進行有效的對正，法蘭相連接的管道至少有一端為活套的法蘭。所以，引進的設備需與法蘭相配對應。

3、化工工程管道閥門及其布置問題的優化措施

化工工程管道閥門和管道布置問題的優化措施主要表現為：（1）當泄壓的總管和安全閥的出口相連接時，需將總管從上部以45°角順著液體的流向插入，這樣可防止總管內液體相支管倒流;在安全閥的定壓大于7.0MPa的時候，為了降低安全閥背壓，需采用45°角的方式插入。（2）當安全閥的出口比泄壓總管低時，需要在低處且較易接觸的地方設置手動的放液閥，而且為了防止管段內發生液體積聚，需要定期將其排放向密閉的系統，同時，在一些北方較為寒冷的地區，必須進行伴熱和防凍裝置。（3）泵的入口的管線布置不能存在液袋或氣袋，而且管道需盡量直而短，如遇上泵變徑，為了防止氣體集聚，應該使用偏心大小頭，且大小頭的放置一般需頂平。為了防止輸送輕介質的離心泵發生氣蝕現象，在其大小頭的后端最好能有3～7D的直線管段。（4）當管道輸送的介質危險性較高且穿越道路時，其上方不能安裝閥門和法蘭，并且需讓凈高滿足相關的要求。（5）應使用經焊接連接并配置有夾管道的直管道或無縫隙管道，使用的彎頭直徑為1.0，焊縫對接的間距應>200mm。內管的焊縫若需裝配外管必須先經過無損檢測和施壓試驗合格后才能進行;內外管的支承塊的材質要和內管的材質保持一致，不能阻礙外管與內管的脹縮。（6）當介質凝固點高且帶有腐蝕性時，為避免產生積聚液體現象，其調節閥的旁路閥需水平安裝。

4、化工工程管道支架設計安裝問題的優化措施

化工工程管道支架與管道設計安裝關系尤為密切，若管道支架的設計安裝不恰當，會導致管道損壞甚至造成轉動的設備損壞。（1）減少支架與管道間的相對位移。管道和支架間的相對位移應盡量減少。當管道與管道支架的相對位移較大時易導致管段產生膨脹阻礙了彈簧的移動，從而一定程度上損害了設備。（2）合理設置承重的支架。在一般情況下，沿著塔敷設的管道只設置一個相應的承重的支架，而且此支架不為剛性的支架，支架與塔頂之間連有焊縫線，若當感覺承重的支架的荷重過于大的時候，可設置另一個承重的支架，改承重支架應設計安裝彈簧支吊架，同時，每相隔一段間距就要設置一個導向支吊架，不允許在水平管道的彎頭處加剛性的支撐。當塔的回流線和塔壁間的溫度相差較大的時候，彈簧支架產生了較大的伸長量，處于水平管線上的首個支吊架要垂直拉移，設計安裝為彈簧支吊架。（3）減少彈簧支架的使用，合理地進行管線設計安裝，還能減少浪費的現象。如：彈簧支架的價格相對其他普通支架的要貴而且其的安裝和使用相對較麻煩，而且彈簧支架的彈性會隨著工作時間的流逝而減弱消失，所以在進行管線設計安裝時應考慮盡量的減少使用彈簧支吊架，盡量用剛性支架替代彈簧支架。

5、化工工程管道塔與容器設計安裝的優化措施

化工工程管道裝置建設中的塔和容器管道設計安裝需考慮其工藝設計安裝的原理和特殊的要求。塔與容器間的管道設計安裝主要有汽提塔與分餾塔、回流罐與分餾塔之間。（1）汽提塔與分餾塔間的管道布置：一般的情況下，分餾塔應該帶有調節閥組，并且其應該安裝在與汽提塔較為接近的地方，進而保證調節閥擁有足量的液柱。在分餾塔塔頂的壓力為熱旁路控制的時，需充分地考慮其熱旁路不會出現袋形并且短的因素，把調節閥設置在回流罐的上面的位置。（2）當管道用于汽液兩相流時，其的調節閥的布置需盡量接近接收介質的容器，從而達到降低管線內的壓力效果，杜絕管線內震動現象的出現，同時管道的設計安裝需根據實際情況進行開展。

結語：

綜上所述，化工工程管道設計安裝對于保障化工工程管道安全運行非常重要，因此不僅要求設計安裝者具有專業的知識，科學的理念，而且還要求設計安裝工作人員充分了解工藝意圖及生產要求，在設計安裝中具體分析實際情況，從而保證化工工程管道正常運轉。

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