石油化工装置工艺管道设计的探讨

石油化工装置工艺管道设计的探讨

李建健

中石化中原油建工程有限公司  河南 濮阳  475300

摘要：我国石油化工行业和我国科技水平的快速发展，管道设计是主要工作。规模逐渐扩大，涉及范围越来越广，使化工管道设计的构建和生产变得更加困难，因此，必须对整个石油化工系统进行全面优化。石油化工管道作为系统运行中不可或缺的一部分，必须加强管控力度，首先要做好设计管理工作，使石油化工管道方案更加协同合理，以达到可行性和合规性。在石油化工管道设计中，应当全面考虑各种影响因素，以便制定出最佳的解决方案，从而提升管道设计的效果。

关键词：石油化工装置；工艺管道；设计

引言

在当前新时期背景下，我国各领域发展速度呈现出快速增长态势，石油化工作为我国工业体系重要组成部分，其发展水平也呈现出不断提升态势。从实际发展角度分析，管道作为石化装置的重要组成部分，其实际应用过程中主要承担流体运输职能，在推动石油化工企业正常生产方面发挥着重要作用。

1工艺管道设计原则

1.1可操作性原则

从生产实际角度分析，工艺管道是石油化工装置平稳运行的重要基础保障，由此，设计者在实际工作过程中应注意加强对泄压总管口部分重视程度，确保其水平方位设计依照高于安全阀形式进行，确保放液阀门操作灵活性，切实提升其工作效能。因此，可操行原则是工艺管道及其相关设备设计需遵循首要原则。

1.2因地制宜原则

从实际应用角度分析，石油化工装置工艺管道设计工作开展中，严格依照场地条件开展工作是确保设计工作有序开展以及后续正常运行的重要前提条件。为避免液体在袋型管段低温节点管道凝固，设计人员在实际工作中应注意加强对材料的重视程度，依照现场实际条件进行相应布控，确保管道膨胀范围始终处于规定区间范围内，凸显管道投运安全性。

1.3经济性原则

石油化工装置工艺管道设计必须在保障设计质量的基础上，控制设计成本，综合考量安置效果，注重实际安置可能受到的环境等外部因素影响风险，选定合理的安置方案，防止不必要的资源浪费，同时达到节省成本的目的。

2石油化工工艺管道安装工程的特点

石油化工工艺管道是石油化工生产装置中连接设备、输送物质的重要结构，其安装工序、技术以及安装难度与其他工程中的管道安装有较大差异，因此，需对石油化工工艺管道连接网络进行总体统筹与详细规划，以合理、科学的管道分布与走向方案提高石油化工生产介质或物质的输送效率。同时，对于石油化工生产这类风险性高且有毒有害的作业环境，石油化工工艺管道安装在管道材料选择、管道焊接检测、管道防腐处理等方面均有特殊要求。在管道材料方面，石油化工工艺管道多采用碳素钢管、耐油胶管、奥氏体不锈钢管道等，其适用温度、压力、耐腐蚀性、耐高温性、静压状态、耐久性等均应符合石油化工工艺管道设计标准规范要求，适配石油化工生产工艺以及输送对象特性，以免石油化工生产输送物质或介质与管道产生化学反应而产生管道受损、腐蚀等问题。管道连接处的焊接应严格控制致密性，焊接过程应注意管道杂质残留问题，以免影响输送介质的理化属性或产生管道渗漏事故。石油化工工艺管道安装工程规模大、敷设范围广，应在整个安装过程中密切关注管道连接、管道交叉等关键性节点，以科学的设计与高质量施工提高石油化工工艺管道输送的流畅性与安全性。

3石油化工管道设计

3.1合理规划

合理的规划能够有效地防止不必要的紊乱，管线规划也不例外。对石化企业来说，管线输送不仅能够节约成本，还能降低安全风险，因此得到广泛应用。然而，在建设初期，许多企业都是采用行业重复的方式，在管线工程设计、工业生产等方面都是照搬其他企业的模式，然而，各个企业的产品都有其独特的特点，尤其是在设计环节上，更需要企业精心设计，以确保管线输送的安全性和可靠性。由于缺乏有效的防范措施，有毒物质的排放不仅违反了相关法律法规，而且还给周围环境带来了严重的污染。此外，一些企业并未充分考虑自然因素的危害，只是照搬其他企业的工业设计，在遭遇自然灾害时，很容易出现安全事故，给社会和环境带来极大的危害。

3.2注意使用材料的温度检测

石油化工管道经常处于恶劣环境下，因此对使用材料的耐高温性、耐低温性都有非常高的要求。设计人员需要结合实际环境的温度进行计算，如石油化工管道建设的环境整体温度较低，有时操作温度低于-20℃时就要选择一些低温材料进行建设。温度具有很强的变化性、同时与石油化工管道中产生的化学反应也有一定的联系，因此在设计时要结合石油化工管道中可能产生的变化和石油化工管道中金属材料的温度值，还要将石油化工管道自身的隔热性和环境由于季节变化导致的温度差异全部考虑进去，按照相关规定对使用的金属材料进行严格的低温测试和冲击试验。

3.3注意管道建设的稳定性

石油化工管道需要具有较强的稳定性，若稳定性不够会导致石油化工管道在运行中产生故障，甚至会导致使用设备受到影响。因此在设计石油化工管道时要尽量避免使用一些稳定性较差的材料设备，如弹簧架设备要尽量减少使用的数量。同时石油化工管道内部吊架数量也不宜过多，过多的吊架会影响石油化工管道的整体稳定性。

3.4做好管道防腐处理工作

考虑到管道埋设环境中的酸性物质会腐蚀管道，管段焊接并验收通过后需进行防腐蚀处理，以良好的防腐保护措施提高石油化工工艺管道使用时间。管道防腐处理应重点关注防腐涂层材料选择以及防腐工艺流程设计，在防腐涂层材料方面通常选用石油沥青与环氧煤沥青，前者价格相对低廉、防腐效果较佳，后者防腐性能更优，在石油化工工艺管道防腐材料优选中使用更多。在防腐工艺流程方面需注意以下方面：（1）需对工艺管道表面进行除锈清洁，确保管道表面洁净且干燥；（2）对管道喷涂底漆与面漆，在喷涂过程中注意涂层均匀性；（3）待防腐涂层干燥后缠绕玻璃布，喷涂面漆并保证网眼完全灌注好涂料；（4）当防腐涂层完全固化以后再进行埋管作业。防腐处理过程中应控制施工环境温度为10~30℃，环境湿度应控制在85%以内，以免水汽在管道表面产生凝结。在防腐处理过程中，应检查防腐涂层的附着力、黏结力与漆膜厚度，以及时调整防腐土层喷涂量与喷涂工艺。

3.5合理设计管架

管道支架的合理设置是保证管道系统安全的重要因素，设置的原则是考虑每根管道的跨度要求，合理设置管道支架，满足每根管道的支撑要求。同时，根据管道应力分析结果，重点关注需要调整的弹簧架。弹簧支架的种类（弹簧吊架、弹簧支架）应根据弹簧支架的位置和管道支架的布置来确定。由于弹簧架使用时间长了会损坏失效，所以在设计石化管道管架时，应尽量避免使用弹簧架。

结语

石化管路设计在整个石化系统中起着至关重要的作用，为了提高其效率，必须全面分析当前常见问题和不利因素，克服温度变化带来的负面影响，提高耐腐蚀性，改善密闭功能，以保证石化管路在长期运行中得以平稳、可靠运行。

参考文献

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