石油化工管道设计要点解析崔娜娜

石油化工管道设计要点解析崔娜娜

崔娜娜

天津辰力工程设计有限公司天津300400

摘要：石油化工管道设计日益成为了石化装置中极为重要的一部分。为了确保我国石油化工工业更好的发展，石油化工管道的设计尤为重要。石油化工管道设计的科学性与合理性具有影响石油运输效率和成本的作用,这就要求石油化工管道的设计既要有一定的稳定性和安全性，也要有科学的合理性。

关键词：石油化工；管道设计；设计要点

1导言

近些年来，随着我国各项科技技术水平的不断提升，人民生活的基础设备也在不断地完善，除了南水北调、西气东输等国家级工程项目的展开，我国在石油的传输方面也有了进一步的改进，为了提升石油在传输过程中的传输速率以及保证传输的安全性，在石油化工管道的设计方面有了更多的要求，并且在设计过程中需要遵守管道的安置原则同时还要保障管道的安全性，石油化工管道设计不易，需要设计者考虑到传输过程中的环境、温度等因素，并且除了对石油化工管道的设计要求提升以外，在安置过程当中，还会遇到各种各样的问题需要解决，这就需要相关设计人员对于实际情况进行一定的规划和总结，更好地保障石油化工管道的安置过程不会受到较大影响。

2合理设计石油化工工艺管道的重要性

我国的石油资源比较匮乏，为了保证石油资源得到有效利用，做好石油化工工艺管道的设计工作特别重要。在石油化工工程中，石油化工工艺管道设计人员要结合以往的管道设计经验，不断提升石油化工工艺管道设计方案的合理性。由于石油的组成成分比较复杂，在一定程度上增加了石油化工工艺管道的设计难度，影响管道的设计质量。

石油化工工艺管道设计人员在设计的过程当中，要做好密封工作，防止石油化工管道出现渗漏现象，保证石油化工工程生产人员的人身安全。通过合理设计石油化工工艺管道，能够保证石油化工工艺管道得到更好的安装。对于管道安装人员来讲，在管道安装过程中，要认真遵守石油化工工艺管道设计方案，石油化工工程中的管理人员还要进行科学的监督与检查，从根本上保证石油化工工艺管道设计方案得到有效实施。

3影响石油化工管道设计效果的主要因素

3.1密封效果

现阶段我国石油化工企业主要采用的密封方法是管道法兰密封和阀门密封方式，这种密封方式对于管道因为腐蚀而出现泄漏的情况有着很强的预防效果。通常最终的密封效果直接受到所选法兰密封材料、结构形式和刚度等影响。这也从一定程度上说明石油化工管道设计质量受到实际密封效果的影响。根据实践经验可知，如果石油化工管道出现位移的情况，那么其安全性也就无从保障。当前我国很多企业的石油化工管道都存在不同程度的泄漏问题，管道的质量在阀门和法兰泄漏量达到2/3的时候会出现严重的问题，可能出现难以预估的后果，可见，石油管道设计中影响密封性的主要因素就是阀门和法兰。

3.2腐蚀问题

石油运输管道安全的另一影响因素是腐蚀问题。根据性质的不同，腐蚀可以分为应力腐蚀、局部腐蚀、大气腐蚀、均匀腐蚀。不同管道因为材料和所处环境的不同其所遭受的腐蚀程度会不同，抗腐蚀程度也不同。石油化工管道需要较长时间的化学反应才能出现腐蚀表象，环境是影响腐蚀情况的重要因素，很难有效地预防这种腐蚀变化，所以泄漏问题也难以得到全部解决。

3.3物理损害

在实际使用过程中，受到温度的影响，管道可能会出现一定的受损情况，这些损害是由于物理原因造成的。管道材料结构受到低温环境的影响脆性会增加，导致降低了其冲击韧性，甚至可能出现管道断裂的问题。管道材料受到高温环境的影响，结构可能会出现一定变化，容易出现脆化、蠕变失效等问题，内部结构甚至可能会恶化导致管道无法正常使用。此外，金属材料在温度周期不断变化过程中会出现不同程度的损伤甚至断裂，对石油化工管道安全性产生危害。

4石油化工管道设计要点

4.1管道布置设计的要点

对于管道布置进行设计是石油化工管道设计的重要步骤之一，相关设计人员需要对管道的施工检修和工艺过程进行全面了解，在对安全阀出口和泄压口总管道进行连接设计的时候，尤其在安全阀的定压超过了7Mpa时，泄压的总管需要以45°倾斜角沿着液体流向上侧进行相应的安装工作，这样可以相对有效地避免逆流情况出现，除此之外，还可以降低安全阀的背压情况。当泄压的总管道出口与泄压阀出口相比较高时，设计人员就需要在较低的部位设置手动放液阀，这样就会有效地避免积液出现。石油化工管道的使用区域需要加入一些伴热以及防冻装置，这样会有助于减少因石油化工管道中气温过低造成管道冻结。石油化工管道入口处管道需要较短且为直入式，这样会有效地避免气袋问题，设计人员需要对管道变径的位置使用偏心大小头管件，目的是避免出现大量气体聚集情况，在直管段也需要使用偏心大小头管件进行相对应的安装作业，这样会避免气蚀产生。

4.2管道支架的设计要点

在管道支架安置过程中需要有垂直位移设置，倘若没有就需要用刚性支架进行支撑，当管道垂直位移比较小的时候可以使用可变吊架或者是弹簧吊架，管道垂直位移比较大时使用恒力吊架，若是基于固定点的角位移和线位移这方面进行考虑，倘若在固定点外没有角位移和线位移，在固定点之外没有横向位移只有角位移时需要用固定支架，相反没有角位移只有横向位移时就需要使用导向支架。管道应力的分布情况在管道支架数量的实际考察情况中可以作为一个参考，这样就可以保证一个管道安全地运行，根据管道的一次应力，通过增加支吊架的数量而保障管道的受力情况，但如果目的是要消除二次应力就需要减少支架的数量，因此，需要基于这两种情况对于支架数量进行合理的控制和判断。

4.3管道支吊架设计安装位置时所需注意的事项

基于管道支架和装置连接来说，支吊架和设备管嘴需要保持一定距离，从而降低支架的受力以及弯矩的情况，阀门和管道设备出现荷载情况时，支架需要设置在荷载量比较大的地方，并且在支吊架安置的位置有一定的要求，比如说需要放置在不经常清洁的地方，同时最好也要远离一些经常拆卸维修的地方，保持支吊架的平衡和稳定状态。

4.4提高工作人员综合素质

工作人员要有十分专业的设计水平，不但要有足够的专业技术，还要在安全、职业素养等方面有着较高的责任。当前虽然大多石油管道设计人员专业技术水平达标，但是缺乏安全意识的人员不在少数，很多设计师没有从安全方面充分进行考虑，导致后期管道在使用过程中出现安全问题。企业领导应当在新形势下积极引入新技术，加强对人员的培训再教育，保证设计人员的专业技术能够跟上时代的变化，确保设计合理可靠，同时要提升设计人员的工作责任心，让设计人员切实为提高石油运输行业而努力。

5结束语

总之，石油化工管道设计是石油化工装置中极其重要的组成部分。设计者在管道设计中要把安全问题放在首要位置上，要严格按照管道设计的相关要求，结合使用工况和自身的工作经验，保证管道设计的安全合理，采取针对性的措施防止各个因素对管道的影响，确保管道成为石油、天然气等化工产品的安全运输途径。这样才能有效减少生产安全事故的发生，降低设计成本及建设成本，才能不断完善和提高自身的设计水平。

参考文献:

[1]李永红.石油化工管道设计要点解析[J].化工管理，2016（29）：282.

[2]房文正，王竟.石油化工管道设计问题研究[J].石化技术，2016，23（4）：241-242.

[3]张浩.石油化工管道设计问题的探讨[J].山西化工，2015，35（6）：72-74.