化工工艺管道设计、安装与维护研究

化工工艺管道设计、安装与维护研究

朱江

中国核电工程有限公司郑州分公司，河南省郑州市 450000

摘要：近年来，随着中国化工行业的进一步发展，为化工工艺管道的广泛应用提供了基础，基于化工工艺管道的特殊性，需要采取合适的措施进行管控。在化工工艺管道设计安装中，要考虑各个方面的影响因素。管道安装是一个综合性的过程，涉及的管道种类较为多样化，不同的管道之间相互连接，彼此有着一定的连接关系，除了输送介质之外，还存在其他的物理作用。管道和管道之间的结构点比较多，如果连接时没有处理好，很容易出现问题。所以管道的设计和安装维护是工作人员日常工作中需要重视的内容。同时，工艺管道运行的稳定性对于化工生产的连续性有着重要的作用。

关键词：化工工艺；管道设计；安装；维护研究

引言

近年来，随着人们对石油和天然气的需求增加，石油化工项目的工艺管道建设也逐年增加。当然管道引起的安全事故率在持续上升，人们非常重视石化工程中管道装置的安全管理和控制。在新形势下，加强石化项目工艺管道的安装和施工安全非常重要，要抓紧制定有效措施，加强安全隐患防范。为促进国民经济健康快速发展，最终促进管道安装工程的顺利开展。

1化工工艺管道设计

①参数设计。化工生产过程中需要使用到管道，且对于管道的运行标准要求较高。为了保证管道运行的稳定性，在管道设计的时候就需要从多方面进行考虑。对管道的极限承压能力和所能承受的温度范围进行分析，选择合适的管道材料。对于管道设计参数进行严格的把控，把管道参数控制在一个稳定的范围内，满足化工生产的要求。如果所选的管道材料参数不合理，那么在化工生产过程中管道材料会与管道中运输的化学物质发生反应，从而造成管道破裂，使化工生产不能正常进行，给化工企业带来严重的经济损失。②管材及配件的选用。管道设计是一个循序渐进的过程，要考虑到各个方面的影响因素，对不可控因素进行分析。在管道材料和配件的选用上要做好质量分析工作，不能使用劣质的材料，管道材料质量的好坏直接影响管道运行的稳定性。其中选用的无缝钢管要保证质量达标，所选的配件要与管道相贴合，在此材质上尽量选择性能指标较高的碳素钢，不要使用劣质的铸铁材料，有利于管道运行的稳定性。

2化工工艺管道安装与维护研究

2.1泵的安装

泵的安装是一个循序渐进的过程，要考虑的因素比较多。基于泵的特性，在安装的时候一定要远离火源，泵口的中心线要处于中间位置，两端线口要对齐。泵与泵之间的间隔距离不能低于0.7m，如果使用双排布置的形式，2个排泵上的端口要保持在水平状态下，泵口之间需要保留一定的通行距离。有些泵是安装在室内的，针对室内泵的安装，双排泵的距离应在2m以上，其离地距离最好控制在100m左右。因为泵都是处于一个长期运行的状态，所以需要多安装几个备用泵，备用泵不要安装在主泵之间。在泵的进口处安装好切断网，通过切断网的阻隔，可以起到一定的缓冲作用。泵中的吸入管长度需要控制在一个合理的范围内，吸入管长度不能过长，同时要有一定的韧性，保证吸入管能够承受管道内部压力。

2.2提升施工人员的专业技能

众所周知，在整个石化项目中，我们可以看到，工程师的专业知识和技能直接决定了施工安全，引导他们正确理解整个项目，然后集中精力进行后续的学习和培训。管道安装采用管段图施工法，即利用计算机辅助设计，先绘制管道安装单线图，按单线图进行预制、安装，提高工厂化预制深度，缩短工期，管道坡口采用坡口机械加工以便提高工效，管线的试压和吹扫采用成熟的系统试压法。管道对口人员（每天下达组对焊口数量）与焊工（每天下达焊口DB数）分组作业，提高工效及进度，一旦具备施工条件，尽量多展开施工面，即分段突击施工，先易后难，提高效率，缩短工期，在施工过程中，编制施工项目的各种进度计划，逐级按目标控制，从而达到对施工项目进行目标控制，严格按照健康、安全、环境（HSE）体系运行，与国际惯例接轨，确保安全目标的实现，以编写的施工成本预测为依据，在施工过程中，对施工项目进行成本控制。

2.3选择合适的化工设备

化工设备在整个化工生产加工中起着十分关键的作用，同时也是化工工艺设计工作的重点，必须予以充分重视。总的来说，在科学选择化工设备时需要重点做好以下三方面的工作：①若所选择的化工设备质量较好，则要确保化工设备可以始终处于高效运行的安全状态，并做好定期的维修养护工作，以此确保化工生产加工的安全性。②在化工设备选择过程中，设计人员需要对化工生产的具体工艺有全面地掌握，结合不同的化学反应类型来选择化工设备，确保化工设备与化学生产加工相适应。更为重要的一点是，通过选择适用的化工设备不仅可以高效发挥其性能，而且可以避免安全事故的发生。③在开展化工工艺设计过程中，为有效发挥化工设备的性能，要最大限度控制材料的使用量和加热速率，以此来有效减少设备在运行过程中所承受的压力。当化工设备所承受的压力得到有效控制后，相应的安全事故风险也可以大大降低。

2.4加强设计及施工环节的安全意识

在选择管道材料的时候，我们需要从多方面考虑影响因素，结合介质特性、管道压力和温度变化情况进行合理选择，要严格把控管道材料的质量，杜绝使用质量不达标的管道材料，否则将会导致管道内部可燃物质泄漏，引起严重的爆炸事故。要对管道内部的温度进行合理的调控，在管道内壁设置保温层，防止温度过高对管道造成的破坏。管道运输的材料包含了易燃物质，如果这些易燃物质堆积在一起，会产生高温，容易引起管道爆炸现象。所以在管道设计的时候，要全面考虑各项因素。要按照规定的设计标准进行施工，管道口的直径尽量控制在一个合理的范围内。管道弯曲度要合理，不要有过多的拐弯节点。要保证管道内壁平整光滑，管道表层不能有凸起的情况。对于配件的选择，不要使用网格形式的配件，这种配件会影响管道运行的效率。如果管道焊接出现错误，焊接点不稳定，要及时加固处理。管道穿墙过程中，要加设防护套装。

2.5做好化工原料的运输和储存工作

一是在设计阶段便对化工原料的性质和储存难点作全面分析，明确化工原料的各项性质，并根据具体的性质做好信息记录工作，以便开展规范有效的分类管理与储存工作；二是要在化工原料安全隐患信息记录的基础上，制定针对性的风险管理方案，并模拟这些风险管理方案实际的应用效果，以此充分确保化工原料储存的安全性；三是在化工原料运输过程中务必做好温度的控制工作，且在运输过程中不能出现材料混合的问题，以此确保运输工作的安全性。除此之外，对于化工企业来说，应尽量自己建立一个独立的小仓库，用来储存化工生产加工所使用的化工原料，这样可以很大程度上避免安全事故的发生。

结语

化工工艺设计工作是化工企业开展化工生产加工的基础保障，其对化工生产的重要性不言而喻，必须按照相关的规范标准落实化工工艺设计工作。针对化工工艺设计过程中存在的化工物料、化工设备、化工工艺路线及管道安全四个方面的安全风险问题，要做到针对性的优化处理。在优化设计方案的基础上，还需要加强后续运行的安全管理力度，针对具体的工艺流程开展全面性的管理工作，把控好化工工艺设计的要点，对所存在的安全隐患问题及时处理，以此全面确保化工工艺设计质量，保障化工生产加工工作的安全。

参考文献

[1]马建华，路毅，张怡，等.石油化工管道工程三维协同设计的必要性[J].石油规划设计，2020,31(05):35-38,48,55.

[2]霍磊，时骋，计世俊.化工装置中气液两相流管道的设计探讨[J].化工设计，2019,29(05):17-20,1.

[3]何思然.化工设计过程中管道材料的选用分析[J].化工管理，2015(06):107,109.

[4]张发有.石油化工工艺装置蒸汽管道配管设计研究[J].石油化工设备技术，2010,31(03):9-11,69.

[5]周恩深.化工工艺设计的要点分析[J].化工设计通讯，2020,46(03):130-131.