化工工艺装置蒸汽管道配管设计分析

孙超

摘要：随着社会的不断进步，工业化经济的快速发展，石油化工业技术日新月异，产业规模不断发展。蒸汽管道配管技术在石油化工工程中对安全生产和经济效益都发挥着举足轻重的重要作用。本文通过对石油化工工艺装置中的蒸汽管道配管设计进行深入研究，提出蒸汽管道配管设计存在的问题，以供日后在工作中参考。

关键词：石油化工工艺；蒸汽管道；配管设计

中图分类号：TU21 文献标识码：A 文章编号：2095-3178（2018）20-0067-01

近年来，我国快速发展的社会经济使石油化工业得到了突飞猛进的发展。在石油化工工艺装置中，将石油作为天然原料，通过一系列复杂的化学反应使其成为化工产品。蒸汽管道作为石油化工工艺装置中必不可少的组成部分，在公用工程管道中起到了枢纽作用，蒸汽管道包括两大重要部分，一部分是蒸汽管道，另一部分是蒸汽凝液管道，其同时具有高温和汽液两相流，促进了蒸汽管道的作用得到充分发挥。所以，想要使蒸汽管道设计具有合理性和安全性，不仅需要对蒸汽凝液管道配管和蒸汽管道的匹配设计进行充分考虑，而且还要对蒸汽管道的总体美观程度和经济效益有所兼顾。另外，需要按照蒸汽管道的应力计算要求，将与之相匹配的蒸汽管道科学设计出来。根据以上的要求，想要使生产效率在石油化工工艺设计中得到有效提高，要求技术人员对蒸汽管道配管设计熟悉掌握，从而确保设计出安全、节能、环保和经济的蒸汽管道。

1 石油化工工艺概述

所谓的石油化工工艺，一般是指将自然界天然原料如天然气、石油等材料通过物理化学的相关方法提纯制取，从而形成化工产品、石油产品以及相关的工业产品。在石化企业发展中，蒸汽管道配管的经济性和安全性是其重要保障，随着社会的快速发展，各种安全隐患的存在逐渐凸显，不断攀升的工业事故和交通事故严重影响着人们的日常生活和工业生产，同时存在各种各样严重的安全隐患。所以，在进行石油化工工艺装置设计中，研究和处理蒸汽管道就显得极其重要。

2 化工工艺装置蒸汽管道配管设计的重要性

在社会的各个领域，化工产品的应用是非常广泛的，化工行业拥有广阔的发展前景。然而，化工企业生产过程复杂多变，往往潜在着安全隐患，很容易发生安全事故。一旦发生安全事故，化工企业不仅要面临严重的经济损失，而且还会造成重大的人员伤亡和极坏的社会影响。而蒸汽作为一种热源是很容易引发安全事故的。这就要求设计人员要充分重视蒸汽管道的配管设计，使蒸汽管道的安全性、经济性和美观性达到完美统一。

3 管廊上的蒸汽管道布置

通过对1000kt/a乙烯装置进行研究分析得知，该装置有五条管廊，两纵三横排布。其中三个横管廊配置的管廊為四层，与管廊配管设计要求相结合，物料管道设置在管廊一、二层，公用工程管道设置在第三层，仪表电缆槽板、电气以及火炬设置在第四层。一般情况下第三层布置的蒸汽管道。1000kt/a乙烯装置具有较大超高压力蒸汽管道、压力蒸汽管道、低级压力蒸汽管道和中等压力蒸汽管道四种压力等级蒸汽管道。按照布置的要求和材质特点，管廊上的蒸汽管道布置的压力等级布局需要满足以下三个特点。

3.1 设计管廊上的蒸汽管道，需要在设计时充分考虑管道结构、所处地势环境以及蒸汽管道的实际情况。需要尽可能的靠近管廊的一侧安装蒸汽管道，合理安装使用“π”形补偿器，能够使管道内出现的高温膨胀情况达到很好的吸收。由于在高温下波纹管膨胀节可能会出现变形的情况，因此波纹管膨胀节禁止在蒸汽管道的设计中使用，在安装设计“∏”形补偿器时，需要按照管廊的建筑结构进行统一规划，将安装设计切实做好。在“π”形补偿器安装时，如果管道具有较高的温度和较大的排热需求，则要求管道的直径变大，需要设置在管廊的外侧，靠近管廊支柱分担荷载；相反，管径如果具有较小的排热量，则需要设置在靠近管廊的内侧。

3.2 将蒸汽管道设计安装在多层管廊空间时，需要综合布局，与蒸汽管道的空间布局特点相结合，可以在对管道进行设计时通过三层结构进行，分别为“上中下”。在石油化工工业生产制备中，大量可排放的高温蒸汽会在此过程产生于蒸汽管道中，进而造成管道出 F管道内凝液的情况。想要使这一问题得到有效解决，在设计蒸汽管道时需要对管道设计安装的位置进行充分考虑，将排液装置安装在管道的一侧。不过由于在管道内蒸汽凝液处于流动状态，当管道内的压力发生变化时，蒸汽会因为压力的降低而再次出现，当出现汽液混流时，假如无法通过排液设施将液体及时排出，则可能会再次出现管道裂缝，严重时出现会有巨大的安全隐患出现。

3.3 如果在布局设计蒸汽管道时，其与相关的仪表电缆线或电器在同一侧布局，则需要对蒸汽管道中的最大温度进行有针对性地掌握，同时进行深入研究总结。通过长期实践能够看出，如果使用将蒸汽管道与其他公用管道隔开的方法，不但可以使管道与管道之间保持分离状态，而且各自运行互不干扰正常工作，在生产建设过程中对企业有利，能够使每种管道的作用得到充分发挥，对于企业发展而言，这样的管道布局发挥着决定性作用，不但确保在生产和生活中蒸汽管道的安全性能够有效提升，而且使企业经济效益达到最大限度的提升。

4 蒸汽支管的设计安装

蒸汽支管设计安装在蒸汽管道上时，需要将支管部分从蒸汽管道主管顶部接出，就石油化工工艺装置设计而言，将切断阀设置在支管上时，需要从蒸汽管道主管的水平管段位置出发，使用切断阀在蒸汽管道主管的水平管段上方连接蒸汽管道主管和蒸汽支管。为了使设计安装工作者操作及安装的实用性得到满足，在安装时尽可能的简化工艺，需要在设计布局切断阀时，在合适的位置安装切断阀。在日常生活中，通过对消防、吹扫以及灭火等用途的综合考虑，石油化工工业需要从安全排气的角度出发制定蒸汽支管的设计要求，蒸汽支管不允许连接蒸汽透平、再沸器等发热装置的排气管道。在设计安装蒸汽支管时，支管的安装位置应靠近“π”形补偿器的两侧，而在移动过程中，蒸汽支管不应限制主管。

5 结束语

通过以上叙述能够看出，在对蒸汽管道进行施工时，科学合理地进行设计安装，不但能够使蒸汽管道的工作效率得到提高，使经济效益大幅提升，而且能够使蒸汽管道的安全性不断加强，进而推动蒸汽管道的作用正常的发挥，使其能够长久优良地运行。

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