石油化工储罐区管道工艺与配管工艺

石油化工储罐区管道工艺与配管工艺

高超宇、迟海明、高跃龙

海洋石油工程股份有限公司特种设备分公司、天津市、300450

摘要：随着石油化工行业的不断发展，储罐区管道工艺与配管工艺在生产过程中的作用日益凸显。储罐区作为存储原油、炼油产品、石化产品的重要场所，配备输送管道、泵站、阀门和计量系统等，若其建设质量不达标，将会影响原油和成品油的输送、进出罐、存储的安全和高效运行。基于此，本文将围绕石油化工储罐区管道工艺与配管工艺展开探讨，旨在为相关从业人员提供参考。

关键词：石油化工；储罐区；管道工艺；配管工艺

前言：石油化工储罐区管道工艺与配管工艺涉及的因素较多，如管道材料、管道施工、阀门选择、防腐处理、配管设计等，任何环节出现问题均会影响整个储罐区的安全稳定性。管道材料应具备耐腐蚀、耐高压、耐高温等特性，管道设计需遵循“安全、可靠、经济、环保”的原则，设计人员应对管道走向、管径、连接方式等进行详细规划，确保管道系统在满足生产工艺要求的同时，提高管道的维修、更换便利性。

一、石油化工储罐区管道工艺

（一）管道设计

对于石油化工储罐区的管道工艺而言，管道设计是一个关键环节，其决定着管道系统的布局、尺寸、材料选用等方面。设计管道前应明确管道系统输送的液流类型、流量、压力、温度等参数，根据相关参数确定管道直径、壁厚和材料规格，以保证管道能够承受预期的工作条件。石油化工产品具有一定腐蚀性和危险性，因此在设计系统布局时管道走向、连接点、分支需要合理化，尽量减少管道长度、转弯次数，提高流体传输效率。考虑到石油化工产品的特性，常用石油化工管道材料以碳钢、不锈钢、合金钢为主。管道设计中还需科学设置弯头和阀门，根据实际需求确定相应的位置和数量，减小流体阻力，同时也为管道控制和维护奠定基础。

（二）管道材料选择

选择管道材料时应考虑介质的化学性质、压力、温度等要求，以及预算和可行性因素，此外，还需遵循相关的行业标准，确保管道材料符合安全、环保、性能指标，经过评估和验证后方可投入使用。目前石油化工领域常用的管道材料包括但不限于以下几种：（1）碳钢。碳钢是最常用的管道材料之一，具有良好的强度和耐腐蚀性，在较低温度和中等压力下表现良好，且价格相对较低、易于加工和连接，适用于许多石油化工应用场景；（2）不锈钢。不锈钢的耐腐蚀性和高温性能较为突出，适用于与酸、盐和高温介质接触的环境，常见不锈钢材料包括304、316和321等；（3）合金钢。合金钢是一种含有其他元素（如铬、钼、镍等）的钢材，通常用于高温高压的石油化工流程，如裂化反应器和重整装置；（4）聚合物管道。聚合物管道由聚乙烯（PE）或聚丙烯（PP）等聚合物材料制成，具有良好的耐腐蚀性和耐磨性，可在低压低温、非腐蚀性介质输送中发挥良好的作用；（5）玻璃钢管道。玻璃钢管道由玻璃纤维和树脂组成，具有优异的耐腐蚀性、高强度和轻质化等特征，其被广泛应用于腐蚀性介质、高温介质和地下管道等特殊环境。具体选用何种材料还需根据实际需求而定[1]。

（三）施工与安装

施工之前需要制定详细的施工计划，包括工期、施工顺序、安全措施等，并准备所需的材料、设备和工具，确保施工的顺利进行。清理施工区域，移除障碍物，保持现场干净整洁，根据图纸设计和施工计划，确认管道布局和尺寸，标注出具体的施工位置。检验管道、法兰、弯头、连接件质量，以免因原材料、工具的质量问题而影响储罐区建设质量。使用切割机或磨削机切割管道，再选用焊接、螺纹连接、法兰连接方式按照工艺要求和规范连接管道，为提升管道稳定性还需设置管道支架和固定装置，常用支撑方式有吊架和支撑架。施工完成后使用压力表、气密性检测仪器来开展泄漏测试工作，检查管道是否存在泄漏点，阀门应逐个试压，试验压力为公称压力的1.5倍，试验时间不少于5分钟，以壳体填料无泄漏为合格标准。试压介质为纯净水，不锈钢阀门液体试验时，水中的氯离子含量不得超过25ppm，密封试验通过公称压力方式进行，以阀瓣密封面不漏为合格。

（四）防腐处理

石油化工储罐区管道的防腐处理是保护管道系统免受腐蚀影响的关键手段，能够有效延长管道使用寿命、降低管道损坏程度。管道防腐处理可以通过喷涂防腐涂料来实现，将特制的防腐涂料均匀地喷涂在管道表面，形成一层保护膜来阻隔环境与管道金属的直接接触，适用于一般的管道材料和介质。也可以采用包裹式防腐方法，将聚乙烯、玻璃布等防腐材料包裹在管道表面，适用于高温、高压或特殊介质的管道。高温热喷涂是针对高温环境的防腐处理模式，使用高温下熔化的金属或陶瓷材料，通过火焰或等离子弧将其喷涂在管道表面，能够有效提高管道的耐高温、耐腐蚀性。

二、石油化工储罐区配管工艺

（一）罐区配管设计

根据储罐和相关设备的位置，确定罐区配管的整体布局，包括罐区中不同设备之间的连接方式、管道走向和长度等。基于生产工艺和流体输送要求，明确罐区配管的流量和压力参数，使管道尺寸、阀门规格、泵型均与实际需求相符。通过流量和要求需求计算管道直径和壁厚，再根据流动介质的性质和流向，选择适当的阀门类型与规格，连接件则可选用弯头、法兰。设计过程中应考虑到施工和维护的便捷性，以及管道的清洗和排污操作，同时做好安全防护措施，如设置安全阀、泄漏报警系统、防火设施等，以确保配管系统的安全性

[2]。

（二）储罐管口布置

根据实际情况和设计要求确定储罐上的管口布置位置，通常情况下储罐上有多个管口，包括进料口、出料口、检查口、排气口等。每个管口的尺寸需要与接入的管道系统相匹配，以确保流体能够顺畅传输，因此，应明确管口数量和具体尺寸。管口之间的距离应考虑到人员的工作空间和设备的位置，并在管口布置过程中设置相应的防护装置，保证储罐管口和连入管道系统的安全性。另外，石油化工的储罐管口布置应遵循适用标准和规范，如ASME、API等。

（三）泵型的确定

确定泵型时应考虑诸多因素，首先，考虑储罐注入和排出的速度，以及所需的输送能力，根据储罐区的产能和流量需求明确泵的流量要求；其次，不同液态具有不同的粘度、温度、腐蚀性等特性，需要选择适合处理液体的泵型，例如，如果处理的是高粘度液态，可选择离心泵或螺杆泵；再次，扬程决定了泵的工作压力和功率需求，应根据液体输送的高度差和阻力确定所需泵的扬程；最后，考虑到石油化工储罐区的特殊环境，应选择具有耐腐蚀性强、耐高温性能的泵。

（四）泵的布置

石油化工储罐区的泵房应尽量靠近储罐区，并且易于操作和维护，泵房内应设有必要的安全设施，如火灾报警系统、排风设备等。考虑到液体流动的顺畅性和压力损失因素，泵房与储罐区之间的管道应设计合理，管道的材质应根据液体的性质选择，确保耐腐蚀和耐高温。根据具体需求和空间条件，可以将泵安装在地面上或储罐区的高处，地面安装适用于小型泵或低扬程应用，高处安装则可以利用泵自身的吸引力提高扬程。若需要提高流量或扬程，应考虑多个泵的并联或串联安装，并联安装可增加流量，串联安装可增加扬程。针对泵的运行和控制，需要设置相应的控制系统，如液位控制、压力控制等，控制系统应可靠、灵活，能够满足储罐区的工艺要求[3]。

结语：综上所述，通过研究石油化工储罐区管道工艺与配管工艺发现，管道工艺和配管工艺对于确保生产运行安全、高效等方面起着至关重要的作用。此方面涉及诸多关键点，包括设计、材料选择、施工安装、防腐处理、储罐管口布置、确定泵型等。合理的储罐区管道工艺和配管工艺，既能降低生产过程中的安全风险，防止泄漏、爆炸等事故的发生，还能减少管道振动、变形问题，提高管道的使用寿命。
参考文献：

[1]刘宇.石油化工储罐区管道工艺与配管工艺[J].中国石油和化工标准与质量,2022,42(15):143-144.

[2]尤小会.大型化工储罐区管道工艺与配管技术分析[J].中国石油和化工标准与质量,2021,41(14):195-196.

[3]王道远.石油化工储罐区管道工艺与配管工艺[J].辽宁化工,2020,49(07):865-866+878.