石油化工装置工艺管线设计的合理性探讨

石油化工装置工艺管线设计的合理性探讨

董瑞峰

抚顺石化北天集团辽宁抚顺113006

摘要：国家经济的发展以及社会的运行都离不开石油资源的支持，石油化工装置工艺管道是石油运输的关键所在，所以必须确保石油化工工艺管道设计的科学合理。与此同时，因为石油自身的特性影响，其属于易燃易爆品，所以在设计石油化工装置工艺管道时的难度非常大。因此在设计石油化工装置工艺管道时，必须充分按照科学性和安全性的原则来进行设计。

关键词：石油化工装置；工艺管道；设计方法

1引言

随着我国社会经济的飞速发展和科学技术的不断进步，许多行业都发生了翻天覆地的变化，石油化工行业也不例外。如今，石油化工行业已经在我国的市场经济中占有了十分重要的地位，并对我国的经济发展起着非常巨大的推进作用。然而，由于种种因素，我国的石油化工管道普遍存在着很严重的机械破坏、管道泄露、使用寿命不高等问题，不仅给人们的生命财产安全带来了很大的威胁，还严重的影响了石油化工企业的发展与进步。因此，探索并研究石油化工管道设计这一课题具有相当重要的意义，必须引起有关研究人员及广大石油化工企业的极高重视。

2工艺管道设计现状

2.1工艺流程设计

相比传统工艺管道的设计，如今工艺管道的设计越来越体现出现代化特征。一个好的工艺流程设计可以保证石油化工装置工艺管道设计的合理性，减少因石油化工装置工艺管道设计不当造成的不利影响。但是，一些石油化工企业为了节省成本，在工艺流程设计上偷工减料，导致工艺流程设计不具有可操作性，这是对工作不负责任的表现。只有合理设计工艺流程，科学建设工程前期的基础设施，才能保证石油化工装置工艺管道设计的质量。

2.2化工装置布置

石油化工装置工艺管道的设计需要化工装置的合理布置来保证。化工装置的布置会给石油工艺管道的质量带来一定的影响，特别在后期的安全维护方面，合理的化工装置布置能够有效地保证后期安全维护的质量，并且当事故发生时，能够第一时间开展相应的救援活动。这都得靠化工装置的布置来实现。为了保证石油的利用率，化工装置的布置也具有一定的必要性。

3石油化工装置工艺管道设计合理性分析

3.1管道材料及等级分解方面的合理性分析

石油化工装置中的管道材料，需要具有耐高温、高压等性质，常见的石油化工管道材料都是使用不同的管道材质。由于不同石油具有不同的压力，在实际管道设计中，管道设计的选择不仅需要满足石油装置管道耐高温及高压的性质，还要能够抗其腐蚀性。按照不同环境下需要的材质来选择管道材料不仅可以满足生产工艺要求还可以节省成本。石油化工管道设计的过程中，管道材质等级需要按照实际介质压力特性情况来选择。设计人员对于石油化工管道等级的选择，需要做到以下几点：掌握物料的性质以及工艺操作参数。特别对有毒的、易燃、易爆、存在腐蚀性介质的，需要重点设计。石油化工管道配套的阀门、螺栓、法兰以及垫片等也要根据不同压力选择其等级。

3.2塔与容器管线设计方面的合理性分析

在设置性能可靠的石油化工装置时，其工艺管道设计中需要考虑设计原理及工艺技术规范，确保塔与容器管线设计合理性，合理布置分馏塔与汽提塔、分馏塔与回流罐之间的管线。具体表现在：第一，在布置分馏塔与回流罐之间的管线时，应采用热旁路对塔顶压力进行有效控制，将调节阀置于回流罐上方，确保管线布置合理性；第二，在布置分馏塔与汽提塔之间的管线时，应将调节阀组置于分馏塔中，并确保其具有足够的液柱，确保工艺流程的设置合理性；第三，结合实际情况，科学的布置汽液两相流管道，避免管道出现震动现象，增强其敷设合理性。

3.3管道与阀门布置及冷换装备管线设计方面的合理性分析

管道设计中也需要充分考虑管道与阀门的布置合理性。具体的布置要点包括：合理布置采样点，结合工艺要求将其置于主管上，实际操作中应避免在死角上采样，确保采集样品有效性，具有一定的代表性；采取合理的方式，确保蒸汽吹扫管线设置合理性，促使管道设计中存在的缺陷得以及时处理，增强管道安装便捷性。在设计冷换装备管线时，应做到：加强机械化因素检查，用下入上出的方式增强冷换装备的冷水走管程的设计合理性，降低其故障发生率；注重冷换设备安装净距离设计，将其控制在310mm左右；布置冷换设备时，也需要考虑热应力影响，对各构件进行合理设置，避免换热器使用中受到位移变化影响。

4推广先进技术，提升设计能力

4.1现代数字化管道设计技术

数字化管道技术可以说是目前石油化工管道设计的一项前沿技术，这也是石油科技发展的最有前景的研究方向。这项技术不仅可以有效提高管道设计水平，而且能够为下步的管道施工和管理提供技术支撑。

4.2“物联网”技术

物联网技术虽然初期投资大，但其扩展性好，且获得的实时数据通过平台应用可以形成智能化网络，实现在线监测、定位追溯、报警联动、领导桌面和统计决策等十大基本功能，最终提供“无处不在的连接和在线服务”。以确保装置工艺再今后的增改扩建、检维修等方面的工作效率有显著提升，实现实时在线解除技术难题。

4.3PDS、PDMS、C等三维设计技术

在站场设计方面应针对不同的物料体系，利用PDS、PDMS等三维设计技术建立模型并不断进行设计优化，大力推进标准化设计，提高设计质量。针对管网优化设计与调峰，成品油顺序输送，冷热油顺序输送，应变设计，管道并行敷设，管道盾构、隧道、大型穿跨越，危险识别与风险评价，管道保温、防腐，加剂、热处理降凝，大落差管道减压站设置，地下储气库安全设施设计，长输管道站场区域阴极保护等方面的难点要积极探索，学习先进的设计理念，提高技术能力和水平。

5石油化工装置管道设计的缺陷防范

第一，在施工中存在的问题，防止塔回流线与塔壁温差较大；管架设计时要避免浪费，注意合理性。第二，在管道设计过程中，相对时间较短，因此设计过程要做好设计员工的思想工作，提高员工的责任心，合理地配备时间，安排工作，促进团队间的合作。一个积极团结合作的设计团队往往能提出更加合理的设计理念。第三，同时提高相关设计人员的个人素养以及专业能力，这在很大程度上关系到设计的管道是否安全合理、是否耐用、是否便于日后的操作与维护。因此，相关专业人员的素质水平也必须是设计过程中必须考虑的问题，相关设计人员不能仅仅纸上谈兵，生搬硬套参考资料，不结合实际生产要求进行设计。在设计过程中若是人员操作不严谨不认真，则很有可能导致实际使用过程中产生重大安全事故，造成巨大财产损失。

结束语：石油化工装置工艺管道的设计是非常复杂的，并且它对设计人员的专业能力和技术水平都有着很高的要求，设计人员必须对整个工艺管道进行有效的认知，并结合实际的情况和需求，只有这样才能设计出性价比最高的石油化工装置工艺管道，为石油运输提供一个良好的环境，确保石油化工企业可持续发展目标的实现。

参考文献：

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