石油化工裝置工藝管道設計探討

蔡葉青

（湖南中化工程設計有限公司，湖南 岳陽 414000）

針對管道設計，首先應重點關注施工中的安全問題，盡可能降低成本、提高施工的效率。本文側重于石油化工裝置工藝管道設計要求，并在設計中找出解決這些問題的有效設計方法。

1 石油化工裝置工藝管道設計現狀

1.1 工藝流程現狀

石油化工裝置的工藝流程是管道設計過程的基礎。保證設計工藝的合理性是做好管道設計的基礎。應該相應減少在管道設計中的投資，減少石油化工裝置的安全問題。目前，具體的管道設計應該按照相關的流程來制定。由于在現有的管道鋪設過程之中，中國與外國相比，石油化工裝置的設計過程非常的復雜。

1.2 化工裝置布置情況

目前，中國石油化工裝置的現狀仍然很復雜，并且石油化工裝置的后期維護成本相對較高。對于管道數量大、管道分布復雜的情況，很可能會使管道在施工中引起一些相對來說非常復雜的問題。為了有效提高管道的設計，應優化化工裝置，從而進一步的減少由化工裝置而引起的問題。目前，中國石化企業的化工裝置更新比較快，石油化工裝置投資大，但是還存在不能有效進行管道設計施工的問題，進而影響了有效性。

1.3 線路設計情況

中國石油化工公司管道設計流程較為復雜。現有線路只能具有單個功能。管道相對來說還是比較大，具有許多管道耗材。石油化工裝置的管道連接的效率是不夠的，為了縮短建設周期，一些企業通常會設計非常多的、復雜的管路，這在很大的程度上確保了管道作用的充分利用，進而提升了管道的有效使用。

2 石油化工裝置工藝管道設計原則

2.1 安全性原則

石油化工裝置中，對于工藝管道的設計應首先考慮是否安全。它不僅要滿足高效分解和石油產品的傳播，也促進了管道維修和維護，方便管理人員的操作，防止各種裝置之間的干擾。首先，我們應該加強對于管道的設置，還要控制額外的盈余，這些額外的盈余以及設計可以有效地保證工廠的穩定運營。另外，施工人員應該加強對于安全閥的設計，確保通過安全閥的所有階段的管道可以得到有效地控制。反向泵的泵吸入口設置應該被改變，以確保泵的穩定性。流程管理的安全設計也應該充分考慮地區因素。在綜合分析的基礎上，我們可以有效地保證工藝管線的實際價值。

2.2 全面性原則

石油化工裝置的工藝管道設計應遵循全面的原則，必須要考慮到各種因素，這些因素都可能會影響管道的使用效果，相關人員需要結合管道的自身性質，并且運用到管道的設計之中，從而保證設計的可實施性。首先，石油化工的設計工藝將會影響工藝管線的設計，因此必須要保證管道的設計符合行業對于石油化工裝置設計的要求。在設計過程中，參考成熟的設計方案，根據現場情況應充分展示和分析可行性方案。其次，在管道的設計過程中，我們應該尊重國家有關的法律法規，并確保運用相關的法規和政策，來滿足管道建設過程的管理需求。我們也應該加強對于管道的施工過程的組織設計，并確保管道設計的具體要求，并且在此基礎上縮短建設的周期。同時，調動各部門的積極合作與配合，保證管道實施順利。

3 石油化工冷換裝置的管線布設方法

3.1 裝置的操作及檢修空間

換熱裝置的管殼，主要采用集中布置的方式，無論是使用選擇技術還是分離布置技術，都必須保證管殼空間的位置與管箱不矛盾，不妨礙管殼和管箱的拆卸空間。在換熱裝置管道安裝期間，這種操作是必要的，以確保管道操作和維護方便，而不是阻礙通道和維護。在換熱裝置附近的工作路徑上，安裝調節閥或控制閥，并盡可能與機器平行。在換熱裝置閥門上安裝溫度計和其他組件，并且進行觀察和操作，并確保換熱裝置和法蘭之間的距離，并且簡化閥體直至其符合相關的標準。[1]

3.2 管道的熱應力

換熱裝置應加到管頂位置的固定點上，在同一密封管嘴上，由于溫度的原因，需要仔細考慮換熱裝置的膨脹。在管道設計的冷卻裝置當中，如果所設計的管道是高溫管道，這些管道首先需要存在的功能就是熱補償。可以添加引導支持和維修的方法，用來確保管道的施工順利。

4 現代石油化工裝置工藝管道設計的影響因素

4.1 管道等級與材料因素

石油資源在管道中運輸時會受到較高的壓力，在進行管道的設計時，如果沒有考慮管道的抗壓性，將會在非常大的程度上影響管道的質量，從而會影響企業的經濟效益和社會效益。同時，由于石油資源的影響，設計師進行管道設計時，在設計之前，要關注管道自身的耐熱性以及抗壓性等特征。同時，要減少石油資源本身的影響，及時更換具有腐蝕現象的管道，促進經濟效益的進一步提高。

4.2 壓力管道設計因素

在現階段，石油化工壓力管道設計是為了保證壓力管道的正常運行和安全，大部分人員將其分為外部壓力管道，并對內部壓力管道進行監督，以盡量減少外部不利因素對石油資源的影響;由于強烈的復雜性和布局建設困難，地形和地質因素，石油運輸、存儲和其他方面都會影響管道設計。

4.3 物理因素

事實上，在現代石油化工的裝置中實行管道管理是正確的，管道自身的質量受溫度的影響比較大，甚至還會造成因管道的嚴重磨損而導致的管道不能正常使用。其中低溫脆斷現象主要是指管道運轉時，如果管道處于較低的溫度之中，管道的柔韌性會受到影響，會導致管道很容易被折斷；如果管道處于較高的溫度中，材料會出現膨脹的現象容易發生爆炸；如果管道處于的環境是冷熱循環的，那么管道的壽命將會相應的減少，質量也會變差。管道的破損將會影響石油行業的經濟，也會進一步影響行業的發展。

4.4 完善流程

流程的設計不僅可以依靠相關經驗和石油化工企業成功案例，還應該結合化工企業的實際特點和自然環境因素，盡量完善石油化工企業的管道設計。同時，遵循國家可持續發展戰略，確保環境保護和標準化的管道設計。盡可能地消除不必要的管道設計，不僅可以節省成本，而且還能夠提高生產效率，為實現石化企業的經濟目標打下堅實的基礎。

4.5 選用新型材料

滿足管道設計的日常工作需要，與高溫新材料、耐蝕性和壓力選擇等息息相關。這種新的材料和使用的功能都非常符合國家對于本行業的要求，還能夠保證資源發展的穩定性、長久性。對于企業來說，這不僅可以節省運營成本，還可以從根源上消除安全事故的可能性。[2]

5 石油化工裝置工藝管道設計的優化對策

5.1 加強管架設計的優化

眾所周知，支架結構在設計過程中具有著極其重要的地位，對整個管道項目有很大的影響。所以，為了保證石油化工裝置管道的設計合理，相關企業以及人員必須加強理解設計的圖紙，以確保管道項目的整體穩定，提高石油資源運輸過程的安全。例如，在一些石油公司的管道設計過程中，將支架和彈簧架組合在一起，控制施工的成本，還應該保證施工的安全性，避免使用的不穩定性，在實際中保障經濟效益。

5.2 加強裝置泵管道設計的優化

裝置泵在現代石油化工管道設計中也起著非常重要的作用。在設計裝置泵時，不僅要考慮泵出口的影響，還要減小泵出口的管長，同時要使泵的通道設計最大化。實際布局和設計管道工程、往復泵的拆卸和維護避免指導，要了解推力軸承的進口結構，提供最大化的服務水平，并確保石化企業的經濟效益。

6 石油化工裝置工藝管道設計技巧

6.1 支吊架設計技巧

支架的合理性將會影響管道的功能，只有對于支架進行合理的設計，才可以滿足實際需要。支架吊架設計主要是圍繞管道的承重框架設計的。設計采用目前先進的無鋼支架，應該保證頂部密封焊縫間距保持在150mm 以內，支架設計采用固定間距。由于吊架安裝困難，彈簧支撐吊架價格高，所以應該盡量少使用彈簧支撐吊架。不能采用多吊架起重機的設計方法來調節起重機的偏轉角度，以保證吊架的穩定性。

6.2 管道線路設計技巧

對于管道線路的設計，是一個非常重要的任務，可以保證石油管道設計的合理。首先，管道的設計要根據性質和石油化工裝置的質量。其次，根據具體的要求，提出石油化工管道裝置材料的選取要求，以確保管道材料滿足管道工程的基本要求。如果工藝管線管道的性能不是很好，安全指標不符合要求，化工裝置的設計將會不可避免地影響化工工藝管道的質量。

6.3 管道泵的設計

管道泵的設計之中可以采用偏心直徑和直管段技術。首先，離心異徑管可以用于不同直徑管道泵，可以確保泵的工作效率，只因為泵是管道設計的核心過程。設計人員應根據泵進口管徑進行合理調整，并在頂部預先設定平面安裝方式，并且縮減低排放點的工作步驟，簡化在管道安裝中的步驟，還可以節約對于管道進行光照的時間，節約資源。另外，還可以進行直接管的設計。保護措施可以有效防止由操作不當引起的設計管道的損壞。例如，一旦有液體進入此泵，渦輪就會出現問題，同時也將會破壞平衡的狀態，從而導致大面積的氣體阻力問題。因此，在設計石油化工管道裝置時，直管道應連接至泵入口處的緩沖氣流。在此泵的設計當中，一定要充分地考慮管道的柔韌程度。根據此泵在機械運轉中的特點，必須充分考慮影響泵的正常運行的問題。因此，通過加強管道的設計，設計師應該能夠準確地計算軸的方向偏轉，還應該計算推力。要根據實際情況進行管道的合理的調整，達到節約成本、提高施工效率的目的。

6.4 管道閥門設計技巧

為了有效避免管道泄漏的問題，它是連接在兩個必要的管道中的不同的過程。在嚴重的管道泄漏情況下，可以及時關閉切斷閥隔離的管道工藝管線的正常使用，避免影響其它總線的管道，以確保正確的操作。同時，取樣點的管道應設置在主管線內，取樣點不得設置在管道的死角處。管道取樣必須嚴謹，以防止管道被異物堵塞而造成管道問題，這樣會影響工作的抽樣過程。

6.5 塔的管線設計

塔的管道設計應合理按照國家現階段的針對塔的工藝設計的原理。應該在石油產品和導流塔之間設置一個調整閥裝置，以確保調整閥之間的液柱的高度足夠高。調整閥應安裝在靠近燃氣塔的一側，分餾塔的頂壓主要由熱旁路控制，然后設計調整閥的位置。確保返回油箱的位置高于冷卻塔的位置，以便有效地避免液體積累造成的問題。在管道設計中，應該優化氣體和液體管道系統的設計，應該有效降低管道內壓力降低的問題。[3]

7 石油化工裝置工藝管道設計的注意事項

7.1 加強對材料采購的管控

在當前時期，因為物質因素對于本行業中的很多方向都會產生很大的影響。所以，在設計石油化工裝置的時候，必須要嚴格對于材料的選擇，而且必須要控制施工材料的數目、質量和物料采購的規格，以避免施工現場質量不合格或不符合施工方案，施工現場管理人員需要進一步確保選擇和施工方案，然后確保管道的質量和使用壽命。

7.2 保障管道布置的科學性

此外，在現代石油化工管道的整個設計的過程中，管道的設計也將會對于石油的運輸有著相應的影響。所以，有關的企業和管理人員必須要提高對于管道的科學設計。為了整體的進行管道布局的了解，同時避免質量和使用壽命，而且，對于石油企業來說，管道的良好設計可以為行業的健康打下一個更加良好的基礎。

8 結語

總而言之，我國的石油工業進入了快速的發展模式，在現代石油企業的經營和發展之中，石油化工裝置在工藝管道中占著極其重要的地位。由于管道的設計過程具有很強的復雜性，而且它的施工也非常的困難，非常容易受到外部不利因素的影響。因此，有關人員需要加強對現代先進技術和裝置的應用，需要引進外部優質的理念和模式，以優化管道設計的流程，同時對于施工材料的選擇必須要嚴謹，以避免由材料本身存在的問題而導致的設計失誤。保證裝置的正常使用，保證石油資源的運輸和儲存的穩定，可以促進整個石油工業的進步和發展。