石油化工裝置工藝管道設計要點討論

凌偉燁

摘 要：要想滿足現階段石油行業的發展需求，就需要不斷加強石油裝置工藝管道設計，基于此，本文討論了石油化工裝置工藝管道設計的要點。

關鍵詞：石油化工；工藝管道；裝置設計

前言：石油化工規模的擴大對化工裝置工藝管道的設計要求進一步提升，就石油化工裝置設計而言，管道設計的安全性以以及布局是當前面對的一大難題。

一、石油化工裝置工藝管道設計的現狀

石油化工企業工藝管道設計是石油行業發展的基礎內容，只有保證其合理性才能避免工作中出現一些安全問題。工藝管道設計中，合理有效的工藝流程不僅能能夠保證良好的工作質量，還能有效降低成本。但是，目前一些石油企業在實際工作中，為了降低成本，不對工藝流程進行設計，照搬同行業的工藝流程，嚴重影響了工藝管道質量，導致在工作中容易出現一些安全問題。例如： 某些石油化工企業對一些有害物質不進行處理就排放，不僅增加了企業的生產風險，還不符合國家的相關規定；某些石油化工企業在管道安裝過程中，對管道的數量不進行限制，導致管道過于密集，一旦出現問題，就會形成連鎖反應，造成嚴重的損失。

二、石油化工裝置工藝管道的具體設計

2.1泵的管線設計

2.1.1泵入口偏心異徑管

我們對吸入管道進行科學的設計之目的主要是保障泵順利的工作。當泵的入口管徑發生變化后，其入口管徑的安裝應該保障氣體不在附近聚集，以免出現因安裝不當導致出現汽蝕現象。使用偏心異徑管在泵的水平入口管變徑，對其進行安裝的時候，一般使用的安裝方法是平頂安裝，同時應該把排液閥安裝進入。

2.1.2泵入口直管段設置

當泵嘴中進入液體的時候，要是出現漩渦或者偏流等都會對液體葉輪機內的平衡流動造成破壞，讓其揚程改變，同時還會出現氣阻情況，讓泵的性能更差，縮短使用時間。在設計管道的時候應該把直管添加進泵的入口，盡可能降低對泵的影響。如果泵的形式不一，其需要的直管也有不同的要求。對側向吸入的泵而言，需要的直管段長度應該是管徑的三倍。針對雙離心式的泵，為了防止泵吸入前導致離心泵出現汽蝕，應該對稱布置雙吸口。當泵軸和吸入管的管道平行，應該設置的直管段長是管徑的七倍；當吸入口管線垂直于泵軸的時候，我們應該把彎頭等看做直管。

2.2塔的管線設計

2.2.1分餾塔及汽提塔間的管線

在對塔、容器的管線進行設計的時候，我們應該和工藝原理、介質相態的特殊性結合在一起，對其的布置、設計進行合理化。對布置進行設計的時候，要重點注意分餾塔、汽提塔、回流罐的管線布置。一般而言，分餾塔和汽提塔之間要設置一定的閥門組，同時要在汽提塔的附近設置調節閥門組，保障調節閥門組附近有一定的液柱，同時其高度有相關規定。

2.2.2熱旁路的設置

當依托熱旁路控制分餾塔的塔頂壓力的時候，熱旁路應該盡可能短且具有保溫效果，以保障不出現積液，同時還應該把調節閥設置在回流罐的上部，但是回流罐應該高于冷卻器。

2.3冷換設備的管線設計

2.3.1設備檢修及操作空間

不管管殼式換熱是否使成排的布置，還是單個的布置，不妨礙管箱端抽出管束的空間是管道布置的要點，同時還不應該對管箱和殼程頭蓋法蘭側面的拆卸空間造成影響。布置的換熱器應該便于維修和操作，同時還不應該對操作和檢修通道造成妨礙。如果一個管道帶有閥門和調節閥，應該在靠近換熱器的操作通道平行設置調節閥。把溫度器設置在換熱器周圍管道上，應該靠近通道的位置設置閥門等管件，在此位置上設置比較便于操作和觀察，同時和法蘭、筒體等設置足夠的距離。

2.3.2管道熱應力

我們在管箱端的固定點設置換熱器，應該全面考慮連接封頭端管嘴的管道因受熱發漲而導致的位移。冷換設備的管線不應該承受過大的熱漲力。如果管道的溫度較高，應該有足夠的熱補償力補償管線形狀，通過固定支架以及合適的導向支架的設置，不能在管嘴上放置反作用力。

2.4管架的設計

在實際工藝管道設計過程中，管架設計對于管道設計具有一定的影響。如果管架設計不具備一定的合理性，就會為后續工作的開展造成一定阻力，不僅嚴重影響施工進度，還容易出現安全隱患，所以，在實際的設計時，應該有效減少管道以及支架之間的位移。

2.5高低壓之間的連接

高壓系統以及低壓系統之間的連接在整個工作中具有重要意義，，相關工作人員在設計時，應該加強兩者之間的銜接，工作人員應該明確 P&ID之間的界限，通常來說所采用的安裝方式主要有以下三種。

（1）兩者之間壓力一樣但是材料不同。這種安裝方式在工作中所要注意的問題有： 所采用的法蘭以及墊片可以依據實際情況采用低材質，螺栓以及閥門應該采用高材質。

（2）材質相同，但是壓力存在差異。這種安裝方式工作中需要注意的事項有： 法蘭、墊片、螺栓以及閥門都應該采用高材質。

（3）壓力以及材質都存在差異。此種設計的注意事項： 法蘭以及墊片應該采用a的高壓等級，螺栓以及閥門應該采用b的高壓等級。

三、石油化工裝置工藝管道設計的重點內容

3.1管道材料的合理選擇

石油化工工作中高壓系統以及低壓系統是相關工作的重要構成部分，工作時，兩者之間也具有較大的差異性。所以，在材料選擇過程中，相關工作人員應該依據溫度的高壓系統以及低壓系統連接的實際情況選擇合適的施工材料，不僅要符合一定的流體性質，還要具有良好的抗壓力性能。

3.2工藝管道設計部門構建

工藝管道設計所需要的時間較短，工作人員基數大，各個工作人員只有進行合作才能保證良好的工作效率以及工作質量。工藝管道設計中，只有積極構建工藝管道設計機構，才能保證相關工作的有序開展，減少工作中出現的誤差，保證良好的工作質量。

3.3加強裝置布置的合理性

石油化工裝置布置的合理性，石油化工工藝管道設計合理性的根本保證。在實際布置工作中，工作人員應該依據國家相關規定，對于工藝管道的空間進行分配，保證管道距離的安全性。

3.4工藝流程的合理確定

實際工作中，工藝流程的確定具有重要意義，所以，工作人員在工作過程中，應該對工藝流程進行確定。首先，應該積極加強石油化工企業思想的轉變，重視石油化工工作中工藝流程的設計，相關工作人員明確工藝流程設計的重要性，依據企業的實際狀況對相關的施工成本以及相關設備的維修費用進行控制，保證工藝流程的合理性；其次，相關工作人員還應該加強先進技術的應用，保證工作具有良好的環保性；最后，還應該滿足國家的相關規定，積極采取有效的消防措施，加強企業廢品的處理，只有這樣才能有效推動石油化工企業的發展。

3.5加強管道設計的創新

就現階段而言，相關的石油化工裝置工藝管道設計工作人員都是依據以往的設計經驗設計，或者直接照搬其企業的設計，不能用有效進行創新，正是由于這種現象，導致石油化工裝置工藝管道設計不具備良好的穩定性，同時，還存在一定的安全隱患。所以，相關工作人員在設計過程中，首先應該積極對施工現場進行勘察，堅持實事求是的原則，積極地對相關數據進行分析，才能有效提高設計的創新性；相關設計工作人員還應該積極進行學習，加強對一些成功案例分析，及時進行總結，才能提高設計的質量，保證設計的規范化。

結語：

石油化工裝置工藝管道設計作為一項非常復雜的工程設計，設計人員在對工藝管道進行設計的時候，要有效結合自己的實際經驗和工藝管道設計的理論。

參考文獻：

[1]趙子明.石油化工裝置工藝管道設計探討[J].商品與質量，2015（37）：112.

[2]馬峻.結合實例分析石油化工裝置工藝管道設計的合理性[J].中國石油和化工標準與質量，2013，（05）.