石油化工装置工艺管道设计的合理性探讨

石油化工装置工艺管道设计的合理性探讨

李拥华

新疆星美石油管道有限公司 新疆轮台 县 841600

摘要：在一个工业中，石油作为一种新鲜的血液对其提供了充足的原料，而石油化工装置工艺管道设计作业又对运输产品方面起到了至关重要的作用。再加上我国经济已经进入中高速增长阶段，石油化工产业规模也在逐步扩大，这些现象的改变都对工艺管道设计需求提出了更高的目标，工艺管道设计合理性也决定了我国石油化工装置工艺是否能够在现代化市场竞争处于优势地位。

关键词：石油化工装置；管道设计；合理性

一、石油化工装置工艺管道设计的现状

要进行工艺管道设计，首先要对石油化工装置工艺的定义了解清楚。所谓装置工艺就是要把内部和外部的工艺操作流程和装置的布置现场综合起来考虑，而不能把两者相分割。几年前，我国石油化工产业的工艺管道还很片面，而目前我国石油化工部门对工艺管道设计进行合理性的调整之后，工艺流程设计、化工装置布置、工艺管道路线设计和工艺管道管架设计等方面都有了很明显的提高^【1】

（一）工艺流程设计

一个工艺管道的存在，一方面是为了衔接工作流程使其完整地走下去，另一方面也是促进管道设计工艺技术更好地满足现代化市场需求。现代工艺管道设计的合理性可以减少冗长的工艺管道在石油化工装置中的使用次数，这样既节省了生产成本又提高了设计作业的效率。但是在传统的工艺设计流程中，很多石油化工企业不会经过专门的训练而是直接抄袭一些现成企业的做法，以至于他们的工艺管道在实际投入使用中质量较差甚至带来了一些安全隐患。比如：在一些基层的石油化工公司，他们为了减少投资成本，跟风一些国企等大公司的策略，由于基础设施的不健全，将一些有害物质排入到公共领域，这不仅违背了相关法律规定，还把自己的石油化工事业推向了深源。又如有部分不按照政府给出的消防安全规定，私自把工艺管道流程设计篡改，最终给自己付出了严重的代价。^【2】

（二）化工装置布置

石油化工中工艺管道设计还离不开化工装置布置这一环节，在一些不同的化工装置布置中工艺管道设计出来的效果也会和预期不一样。一般来说，工艺管道设计和化工装置布置在石油化工装置都是处于同等的地位。如果一些企业没有使用化工装置布置，工艺设计工序和流程也会杂乱无章，一旦发生事故也是灾难性的，因此，不能不重视化工装置布置在石油化工装置中的合理性

（三）工艺道路路线设计

工艺管道设计路线在整个管道设计中充当着“领头羊”的角色，它有没有遵循“安全第一”的原则，有没有遵守国家的相关施工准则都可以在工艺道路路线设计显现出来。^【3】合理的路线设计可以保障石油化工装置的安全性，减少道路设计任务的繁重量，促进工艺道路路线的顺利进行。反之，路线设置的不合理、路线的不完整和工程设计材料不合适等问题会把工艺道路路线设计的合理性打破，导致工艺路线设计工期增加。

（四）工艺管道材料控制

一般来说，这个地方之所以要进行工艺管道设计都是某些方面出了问题，可能是恶劣的天气，可能是气压的变化等出现管道内液体性质的变化，因此，针对这些问题的发生，石油化工装置的工艺管道材料的选择也要采用理论与实际相结合的方式。产业规模大和经济收入来源稳定的企业会引进一批专业的复合型人才进行培训后让他们负责选材，让工艺管道设计符合温度、气压等因素的合理性；但小企业迫于现实的压力，不会过多重视这方面的选择，选择一些劣质的材料投入到生产中去，给企业的发展带来了极大隐患。

二、石油化工装置工艺管道设计的合理性设计

（一）工艺管道材料的合理性

在石油化工装置设计的时候，时常要面临高温或低温、高压或低压等不同性能的要求，工艺管道材料的合理性也会变得严苛，如在工艺管道设计对管道选材采用哪一侧的标准。^【3】

（二）相关设备的工艺管道设计

塔和容器等重力性器械的工艺管道设计，他的合理性不仅要做到符合工作流程和标准，还要对事后的检测和维修设置相关装备。比如说：在石油化工工艺管道设计时为避免出现事故，把调节阀设置在气提塔的入口位置。

（三）重要管道的合理性设计

泵作为在石油化工装置运输液体时的主角，在设计时要让泵嘴发挥出合理性作用，当它受到推力的时候，将泵嘴控制在允许的范围，使他定位发生偏转。

三、石油化工装置工艺管道设计的几点措施

（一）通过材料改良来改进设备的防腐性能

不难发现，石油化工机械的腐蚀性都是在不经意的情况出现的，所以，如何有效机械设备就成为了本段要探讨的话题。对于环境和设备的单一性条件，如果可以改变材料的选材也是一种由单一转为多元的途径。据了解，通常企业买入的化工机器都是以碳元素为主的结构钢，因为这种碳在市场上价格实惠，市场供需也足，腐蚀性也不是很强。但在化工厂的生产链上，一些CO2、SO2的出现与空气发生化学反应，从而侵蚀了机器。举个例子，选择很多石油化工产业都有硝酸，而硝酸的挥发作用速度我们是不容易察觉的，因此，在对工艺管道设计的选材上要对耐腐蚀性的和腐蚀性很强的化学物品加以普及，通过选材改良来增强工艺管道的合理性。比如说:Mn、Cr和Ti等低合金钢的设备的引进，减少与空气发生反应，增强机器的防腐蚀性

^【4】。

（二）做好工艺管道设计的组织

工艺管道的复杂性和严密性要求中国石油化工装置要做好工艺管道设计，在追求排布的合理和工序的完整上，达到工艺管道设计的合理性。而且目前国家对工艺管道设计也颁布了健全的法律法规，企业只要在相关要求的督促就极少发生安全事故。但在实际的工艺管道的设计中，一些问题的出现还是没有把工艺管道设计的组织力度完成的很好。比如说：在中国石油化工装置的工艺管道设计由于工程量大、工期短等，每个施工人员没有相互配合好，导致某些环节出错。如果我们可以利用现代信息技术进行一些模拟演示如三维立体模拟，把工艺管道设计的组织环节井井有条，工艺流程的设计方案也会更加具体。

（三）注重工艺管道的安全性设计

安全性是任何一个重化工企业优先考虑的基础，工艺管道设计同样使用于该原则。所选用的阀门、管道和零件都会经过一遍又一遍的筛选，而对与地震和火灾等外在因素也会经过专业的设备进行监控。相关施工人员要把自己过硬的专业知识应用到工艺管道材料所适用的温度、压力值和防腐蚀性等基础性选材中。如几个核心要点：在哪里取样，废物排放口设置在哪里等重要环节要进行安全设置；输送一些特殊的液体介质要不要经过无关管道。这些核心要点都体现了工艺管道的安全性有没有做到位。另一层面，在对工艺管道的施工方式上，也要同样注重，举例说明：很多企业为了节省占地面积对多个工艺管道交错的地方都不会留出足够的空间来缓解压力，但在国家的相关条文规定中这是违背了条例的；另外大多数工艺管道的连接都是采用焊接的方式，且热导管和易燃的导管是不能在同一条生产管道上的。这些诸多注意事项的举例，要求石油化工装置在工艺管道设计上铭记安全大于一切的工作理念。

四、结束语

石油化工装置工艺管道设计为我国石油化学事业作出了巨大贡献。而工艺管道设计的合理性和安全性等核心要素的影响又直接决定了石油化工装置的效率和收益。一旦出现安全隐患，后果也难以承担。因此，在开展石油化工装置工艺管道设计的方案时，不仅要遵循和熟知石油化工施工条例，还要在选材和设计流程下做好准备工作，以最合理的方案促进工艺管道设计的合理性发展。

参考文献：

[1]王力新.石油化工工艺管道施工应注意的问题分析 [J].中国石油和化工标准与质量，2019（4）.

[2]李兴.石油化工管道安装常见问题及质量控制研究 [J].中国石油和化工标准与质量,2019（6）.

[3]谷涛.浅析石油化工工艺管道的压力实验 [J].中国石油和化工标准与质量，2018（13）.

[4]彭晓鹏，谭娜，王磊.石油化工装置工艺管道设计及合理性研究 [J].中国西部，2017，000（012）：106.