浅谈石油化工装置工艺管道设计

浅谈石油化工装置工艺管道设计

谢旭涛

南京强思工程技术服务有限公司江苏南京210000

摘要：石油是工业和经济发展的重要可利用资源，我国经济的发展在很大程度上主要依靠着石油能源的支撑，因此需要不断的对石油化工相关领域的技术与工艺进行优化，提高石油化工装置的规模与生产效率。本文从石油化工工艺流程设计、装置布置、管道路线设计、管架设计以及管道材料控制等方面，详细论述了石油化工装置工艺管道设计的要点。

关键词：石油；化工装置；工艺管道；设计

一、石油化工装置工艺管道设计要点

（一）石油化工工艺流程设计

工艺管道的最大作用是连接和保持石油化工工艺流程的连续性，因此在设计工艺管道之前，先要科学合理的完成石油化工工艺流程的设计，主要从节约生产成本、降低安全隐患、保证生产效率等方面进行。结合目前我国大部分石油化工企业现有工艺流程来看，存在不设计工艺流程的情况，要么是照搬其他企业的流程，要么是随意安排工艺流程，导致石油化工生产的效率和安全得不到保障。同时存在部分企业没有按照相应的消防安全进行设计，导致后续完成的管道设计的安全性同样得不到保障，一旦发生安全事故将会造成十分恶劣的经济损失和人员伤亡事故。

图1：石油化工工艺流程

（二）石油化工装置布置

石油化工装置布置会直接影响管道路线的设计，因此在进行工艺管道设计前，要先完成石油化工装置布置，尽可能保证装置布置的合理性，在结合工艺管道铺设与维护工作难度的基础上进行。由于石油化工涉及到的装置类型较为复杂，意味着连接和使用到的工艺管道数目也十分惊人，为了最好的完成管道铺设和保证装置生产效益，应当尽可能保证有规律、按顺序布置化工装置，进而保证管道排列的紧密和有秩序。这样既能够保证日常维护工作的顺利和高效，同时还能更好的应对突发性故障与事故，尽可能的减少各管道与装置之间的互相影响，避免造成一系列的连锁反应，进而出现十分恶劣的事故影响。

（三）工艺管道路线设计

石油化工装置工艺管道设计的关键环节是管道路线设计，应当严格按照国家规定的相关规范和标准进行设置，保证路线设计的合理性和科学性，避免由于管道路线设计不合理所导致的安全隐患和风险。同时，工艺管道路线设计存在任务量大、时间紧的特点，部分企业为了节约设计和施工的时间，在审核设计图纸与方案的过程中，存在不仔细、懈怠、随意检查等现象，导致工艺管道路线设计的安全性得不到保障，进而增大了石油化工装置正常运转与生产中的安全隐患。

（四）工艺管道管架设计

为了保障石油化工装置和管道的稳定性，需要在工艺管道中加装管架部件，主要起到支撑管道的作用。结合大部分化工企业管架装置的现状来看，存在管架设计过于简单，其支撑功能性体现不完全的问题。造成这一问题的主要原因在于，石油化工装置中使用到的工艺管道类型较为复杂，对应所需要的支撑性能要求也有所差异，意味着工艺管道管架设计的任务量和后续安装、施工量都较为巨大。部分设计人员为了提高设计效率、简化设计安装，存在使用单一管架设计图的现象，对于具有特殊性和性能要求较高的管道而言，单一管架起到的支撑作用小于管道承受的压力，丧失了管架部件存在的意义。例如，在石油化工装置工艺管道使用过程中，存在管道和管架相对运动的现象，如果采用单一管架部件，使用到的弹簧性能无法保证有效应对管架与管道的相对运动与拉伸，造成管架故障、管道连接松散等问题，增大了石油化工正常生产存在的安全隐患。

（五）工艺管道材料控制

在选择石油化工装置工艺管道材料时，需要从材料的价值特点、工作参数以及各种性能因素等所方面进行综合考量，其中材料的价值特点主要包括易燃性、易爆性、毒性、易腐蚀性等内容，其中易腐蚀性是最主要的选择依据，主要原因是化工装置生产过程中的试剂和添加液体，大多具有腐蚀作用，一旦管道材料具有易腐蚀性，极其容易出现管道泄漏等事故，不仅影响企业的生产效率和设备的正常运转，同时还会与工作人员造成一定的威胁。材料的工作参数分析主要指对管道使用的客观环境因素进行考虑，包括管道应用的温度和压力等参数。管道材料的性能因素考量主要指的是对管道材料的焊接性以及力学、物理、化学和机械性能进行检验，每一项单独的性能检验都要涉及到对材料的基本参数进行计算与判定，包括材料的密度、比热容、拉伸强度等内容，图2是对玻璃纤维材料的物理机械性能进行检验的参数与指标。另外在选择材料时还要注意控制材料选择的成本投入，保证企业正经济效益。

图2玻璃纤维材料的物理机械性能检测

二、总结

综上所述，石油化工装置工艺管道设计关乎到装置的正常运行和企业生产的安全性、稳定性，因此一定要在结合各方面条件影响的基础上进行设计，包括石油化工的工艺流程设计、装置布置、管道路线设计、管架设计以及管道材料控制等方面，全面保障石油化工企业的安全和生产效率。

参考文献：

[1]雷霆.浅谈石油化工装置工艺管道设计[J].山东工业技术,2015,(17):36-37.

[2]李苏桐.石油化工装置工艺管道设计研究[J].科技与创新,2016,(13):79.