石油化工装置管廊上管道设计的要点分析

石油化工装置管廊上管道设计的要点分析

姚树华,刘长斌

中海油安全技术服务有限公司,天津市，300451

摘要：由于石化行业的特殊性，其工艺比较复杂，因此，在实施过程中要进行非常严格的操作管理，同时还应了解石化设备管道的设计要点。采用现代高技术，合理规划管道布局，并对管道进行持续优化，提高管道在管廊布局中的合理性。该方法能有效地提高石化装置管道布置的合理性，实现更加协调的布置，保证各管道的协调。因此，在石化设备中，管道的设计就显得尤为重要。本文主要介绍了石化设备管廊上管道的设计要点，探讨了管道布置的原理和方法。

关键词：石化行业；设备管道；管廊

引言：作为工业发展的主要能源，石油的需求日益增加，石化设备的使用范围不断扩大，石化设备是将原油转换成其它产品的主要载体，而石化设备所承担的蒸馏、分析、吸收、分馏等过程，直接关系到石化产品的品质。在石化管道系统中，石化管道作为一种特殊的输送设备，其运行的安全性一直受到石化公司的高度关注，如何保证其安全使用已成为当前的一个重大课题，所以必须对管道进行科学的设计，以保证油田的安全。

1.石油化工装置管廊上管道设计的要点

（1）为保证具有较高热胀率的管道具有良好的吸热特性，必须采用门式的补偿器，若有多条高温管道同时存在，补偿装置应集中设置，以便使其它管道能够顺畅地通过，因此必须设置一定的补偿高度，并使之具有水平形状。（2）在确定管廊标准高度时应在确定管道布置顺序的基础上，按原设计标高进行设计。如果管道的顺序发生了变化，那么在拐弯的时候，高度就会发生变化。在管道设计时应为后续的电力桥架和仪表支架的安装预留足够的空间。因为输油管道需要泵本体在通道下面，因此需要考虑泵本体的大小，以便为其预留一定的空间。管道的宽度不能超过九米，如果超过了这个范围，就必须要有一根柱子来支撑。（3）通常在管道的两端都会安装一个调整阀，在此部位也会有专门的冷却器，凝结水收集器和仪表盒。另外，为便于对设备的日常维护，可将调整门置于一边。

2.石化装置管廊上管道设计的主要要求

2.1管道设计的有效性

在石油化工装置的管廊上管道的设计中，既要保证设备投入使用之后整体的安全运行，又要保证管道整体的使用效率。石化装置的管道是整个石油化工工程的重要组成部分，因此设计人员在开展管道设计的过程中需要全面的确保整个管道设计的有效性，同时也需要对管道的设计成本进行全面的控制。

2.2管道设计的安全性

在石油化工装置的管道设计中，既要保证其有效性，又要保证其设计的安全性，即在设计时要严格参考设计规范，同时要充分考虑其使用的安全性，作为石化设备的输送设备，如果出现安全事故，将会造成很大的经济损失。所以，在进行管道设计时，必须对管道的材质进行严格的选择，并在管道的关键部位设置警报和紧急处理设备，以保证管道的安全运行。此外，在施工过程中，要对施工人员采取相应的安全保护措施，以防止发生安全事故。

3.管廊上管道布置

3.1管廊上管道布置的原则

对于管廊内的管道，应遵循有关规定，用于输送流体的管道应位于管柱的侧面或上面，直径较小、气体较轻的管路应置于管架中部。采用在走廊两边进行合理的设备配置是最经济和最合理的方式，因为设备的原因，与设备相连的管道也都设置在走廊的两边，既节约了空间，又可以利用中间部分来布置公共材料。

3.2可燃气体与氧气管道布置方法

可燃性气体与氧气管道是石化行业中的一个重要问题，因为它们都是危险品，所以在进行管道设计时要根据实际情况对其进行有效的隔离，而在易燃性液体管道的建设中，氧气管路不能直接与易燃性流体管路直接接触，应设置在管路的侧面。在进行燃气管道并行铺设时，必须采用工程管道将两个管道之间的空间分隔，以防止存在燃油和材料的进入。

3.3管道与阀门布置的合理性

管路阀门的布局要合理，要从采样点和蒸汽吹扫线路两个方面进行全面的了解和分析，从而确定管道阀门的合理布置。第一，取样点的设定要符合生产的实际需要和工艺设计的需要，在主管路上安装，要注意安装的位置，务必要在分流分离之前完成取样，不要将取样点设在难以看见的地方，也不能在水平管的底部，以保证取样点的质量，保证取样点的代表性。第二，蒸汽吹扫是一种常见的故障诊断方法，可以很好地识别故障点，并对缺陷进行判定。通过合理的布置蒸汽吹扫线，可以预测石化行业的安全风险，及时发现并处理泄漏点，防止一条管道的渗漏给整个系统带来安全隐患。

3.4冷换设备管道设计的合理性

冷换设备是化工装置中的一个关键部件，它的正常运转是整个石化行业的基础，所以在进行管道设计时，必须要考虑到冷换设备的设计，因为冷换设备本身就是一个复杂的过程，所以在管道的设计上也会遇到很多的问题。在冷换装置的施工中，应特别注意：一、采用逆流换热，冷换装置的冷却水管道全部从下面的进口处进行补给，从而在出现故障时，能有效地减少换热器内的水份。第二，设置净间距，冷却装置在运转期间进行换热，我们可以对管道阀门和装置的密封位置设置一定的间距，以便在设备维修的时候，及时掌握设备的状态，便于拆装。第三是热应力，在冷换装置的管路设计中，必须将换热器的管路布置在管箱的末端，因为换热器的温度是固定的，所以在设计头部管口的管路时，必须考虑到热膨胀的变形。

3.5支吊架的布置方式

支吊架是一种主要的支承方式，它是根据不同的支承点，根据不同的工作温度和保温方式，选择合适的支承件。固定架用于管道的固定，其布局应满足管道的挠性要求，并与管道的自然补偿条件相一致。导轨的作用是为了避免管道的横向偏移和振动，使管道仅在轴向上移动。为提高“π型”调整器的安全、稳定，采用固定支架与导轨组合布置两台“π型”调整器，可有效地提高“π型”调整器的工作效率和经济效益。

3.6管道的布置

为了尽量减少两个管廊的间距，一般采用45度的弯头在管廊的两边进行焊接，如果管廊的直径较小，就必须采用90度的弯头。如果采用大口径的石油管道，应尽可能地在管廊的最中央设置管道。有些装置应当放置在靠近柱的一边，例如石化设备、补偿器等，而补偿器的设置应集中进行。另外，在管道布局时，要针对不同的问题，进行详细的分析，并依据不同的使用条件，对管道进行合理的布局。

3.7补偿器的设计

在设计时要考虑到管路的特性。比如，在高温管道中，由于高温管道的热膨胀特性，要保证其吸热特性，就需要采用门型结构。如果有许多条的话，就必须对补偿器进行集中排列，这时的补偿器形状最好是横向的。另外，还需要根据实际情况来确定补偿器的高度。

3.8切断阀的设计

切断阀主要是用在公共管道上，一般情况下，切断阀都是在边界线附近、工艺管道和出口设备附近，这是一种比较传统的设计方法，特别是一些特别的管道，比如易燃易爆气体管道，为了确保管道的安全，还需要设计一种截流阀门。

3.9其他设计

除以上所述的管路及其它方面的设计外，还应对某些设备进行适当的配置与设计，如过滤器、冷却器、仪表箱、分配站、收集站等，并在柱体的两侧设置调节阀，以便于日常维护。

结束语

由此可见，在石油化工装置的管廊上管道的设计中，要从整体上综合考虑，提高管道的设计精度、合理性和有效性。在进行管道的设计时，还应该考虑到管道的安全和工作的稳定性，在需要的时候，可以增加一些安全的设施，提高工程的安全系数，并且尽可能的利用石油化工设备，减少管道的占用，从而达到相应的设计标准。

参考文献

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