油化工装置工艺管道设计探讨

油化工装置工艺管道设计探讨

庄利平 1 许燕芳 2 刘小东 3

1 杭州锅炉集团股份有限公司 ， 浙江 杭州 310000

2 浙江华西铂锐重工有限公司， 浙江 杭州 310000

3 浙江省特种设备科学研究院， 浙江 杭州 310020

摘要：作为工业的血液，石油是一种非常重要的可利用资源，近年我国经济保持着较快的发展，离不开石油业的支持，我国经济的发展很大程度上还是依靠石油能源的支撑。当然一切都是双向的，石油化工相关领域也随着国家经济的发展变得逐步壮大。文章将从石油化工装置工艺管道的设计角度出发，对设计当中需要注意的相关事项和设计流程进行讨论，并对其合理性进行分析。

关键词：石油化工；工艺管道；设计

引言：石油化工装置主要是用于液体材料的输送，这就奠定了其管道的设计和优化具有重要作用的基石，且其化工装置的管道设计是一项庞大的设计工程，不仅对设计和铺设管道的作业人员的专业素养有很高的要求，对设计的创新也有更高的标准。，本文围绕石油化工装置工艺管道设计需求，在综合分析石油化工装置对工艺管道需求基础上，找出有效的设计方法，解决以往设计中的问题。

一、石油化工装置工艺管道设计现状

（一）工艺流程现状

石油化工装置的工艺流程是工艺管道设计的基础。合理的工艺流程是进行工艺管道设计的前提，优质的工艺流程还可以降低管道的复杂性，同时降低管道工程的投资，并且极大的减少石油化工装置存在着安全隐患问题。当前应当根据我国石油化工企业的相关工艺发展情况来设置具体的管道方案。由于我国石油化工工艺流程复杂，因此也使得到管道工艺相对复杂，现有的管道铺设工艺与国外同行相比还有一定差距。

（二）化工装置布置情况

目前我国石油化工装置的布置还较为复杂，石油化工装置的后期维护费用相对较高，由于管道的数目繁多，而且管道分布复杂，因此可能会导致管道管理复杂问题。为了提高管道设计的有效性，还要对化工装置进行优化设计，有效防止无序连通问题，减少化工装置造成的威胁。目前我国石油化工企业化工装置更新较快，在石油化工装置上的投入较大，但是没能有效配置相关的管道设施，因此影响管道设计的有效性。

（三）线路设计情况

目前我国石油化工装置的工艺管道设计的线路较为复杂，现有的线路仅能承担单一功能，管道的规模相对较大，管道的耗材较多，而且各类型的管道没能体现出分类设计的价值。石油化工装置的连通管道的效率不足，有些企业为了缩短工期，往往设计了大量复杂的管道线中，这在很大程度上无法保证管道作用的发挥，因此影响管道管理的有效性。

二、针对工艺管道设计现状的几点应对措施

（一）设计完善的工艺流程

好的工艺流程设计不仅可以方便工艺管道设计，也有利于生产出优质的石油化工产品。石油化工企业必须要按照自身的实际条件，参照相应的化工企业，并且要综合考量各个工艺流程的建设成本、维护费用、安全性等因素。尽量选择一条流程优化、技术领先、安全环保的工艺流程，为工艺流程加上生产安全和生产质量的双保险。另外，在进行工艺流程设计的时候一定要遵守相关的法律法规和行业规范，一定要注意进行相应的消防设施的设置，对于化工生产产生的三废一定要有合理的处理措施。完善的工艺流程，可以使得工艺管道设计更加容易进行，也可以使得石油化工企业更好的生产。

（二）做好化工装置的布置

各个化工装置用工艺管道连接，因此化工装置的布置设计将会直接影响石油化工工艺管道的设计。所以在进行化工装置的布置时一定要遵守制定完成的工艺流程来合理安排化工装置的布置，合理安排化工装置的布置空间。在布置高危化工装置时一定要遵守国家制定的标准规范，保留应有的安全距离。

（三）做好工艺管道设计的组织

工艺管道的设计国家基本已经健全了相应的规范标准，设计时参照相应的规范标准设计就可以达到要求。但是在实际的设计过程中，石油化工装置工艺管道的设计工作周期短任务大，在设计过程中需要设计人员的通力配合，做好组织协调工作，防止因为设计时间短而忙中出错，导致一些不合理的设计。做好设计人员的协调工作可以让他们有序的做好各自的设计工作，尽量规避设计偏差风险。科学合理的组织设计方案的制定可以行之有效的加快设计进度，提高整体的设计质量。另外在进行石油化工装置工艺管道设计时可以采用计算机模拟技术，运用三维设计技术对工艺管道进行立体模拟，防止设计出现问题，可以使设计完成后的精确度大大提高。最后设计方案制定后一定要通过工程师评定，以便于查漏补缺，使方案更加完美。石油化工工艺管道设计和工艺流程设计、化工装置布置设计均有较大的关联性，这就需要相应的设计部门进行有效的信息交流，及时完美的做好整个设计。

（四）做好管架设计

当前的石油化工装置工艺管道使用较多的管架是弹簧管架，然而弹簧管架其自身有很大的质量缺陷，弹簧管架中的弹簧使用寿命有限，极易带来安全隐患，因此虽然短期内弹簧管架的稳定性确实较为优秀，但是我们还是要逐步减少对弹簧管架的使用，对已经使用的弹簧管架一定要多加监管。针对工艺管道和管架相对运动，使得工艺管道和管架的连接不够紧密的情况，一定要注意安装相应的锁定装置，减少工艺管道与管架的相对运动。同时可以考虑将工艺管道沿塔铺设，这样不仅可以加强工艺管道的稳定性，还能减少承重管架的使用，并且能极大的缩短工艺管道的长度。

（五）优化材料的选用

要根据高低压连接、温度变化、工艺管道内部流体性质变化等不同的恶劣工作条件，让专业人员有针对性的选择合理的材料使用，使得工艺管道既可以满足压力、流体性质、温度的要求又可以合理利用材料节约成本。需要根据工艺管道的工作条件选择合适管材，同时也要加强对小型石油化工企业的监管，防止它们在工艺管道选材上偷工减料，以次充好。

三、石油化工装置工艺管道安全设计

工艺管道设计因其重要性，安全永远是放在第一位的，它的设计必须要安全且便于操作。进行相应设计时，选用的阀门、管道、管件等构件必须符合要求。对工艺管道的设计应该充分考虑到抗震、抗裂等破坏。一定要对工艺管道高温、失稳、腐蚀性的工作条件有直观认识并将这些要素考虑进设计中去。工艺管道上必须按照相关要求安装安全可靠的安全阀、防爆膜等安全防护措施，同时也要有相应的检查仪表、报警装置。针对自然灾害如：雷电、冰雹等破坏一定要提前有防护措施。工艺管道的几个关键点，例如：取样、废弃物排放等关键点一定要设计相应安全措施。输送高危险介质的工艺管道不可以经过无关建筑，同时多个工艺管道交错处一定要按照相关规定留足距离，热料管不可与易燃料管道相邻，助燃料管道与可燃料管道间距需大于2500mm。工艺管道的连接除特殊情况外，一律采用焊接，输送有毒物质的工艺管道不可用活接口，不同工艺管道的连接点一定要采用高压管道的要求配置阀门。

结语

石油化工装置工艺管道设计关乎重大，会直接影响到石油化工企业的安全和生产效率，且一旦产生安全事故，后果十分严重。因此在进行石油化工装置的工艺设计的时候一定要考虑全面，统筹规划多方面因素，合理的进行工艺管道的设计工作。相关的设计人员应有科学严谨的态度及设计理念，在充分掌握了实际情况下结合相关的原理，根据工艺设计图及相关要求，完善与提高设计水平。

参考文献：

[1]李器.关于石油化工装置工艺管道设计的探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2018.

[2]穆柯,张博.石油化工装置工艺管道设计探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2019.

[3]马峻.结合实例分析石油化工装置工艺管道设计的合理性[J].中国石油和化工标准与质量,2017.