石油化工装置管道工艺设计探讨

李俊龙，姚俊迪，邵 晶

（中国石油工程建设有限公司吉林设计分工司，吉林吉林 132022)

石油化工装置管道工艺设计探讨

李俊龙，姚俊迪，邵 晶

（中国石油工程建设有限公司吉林设计分工司，吉林吉林 132022)

石油化化工装置管道工艺设计属于一种主体作业，其对石油化工产品生产及运输起到至关重要的作用。鉴此，主要从石油化工装置中管道材料和等级分界、管道及阀门的布置、塔和容器管线设计、装置泵的管线设计探析、冷换设备的管线设计、仪表元件的布置等方面对石油化工装置管道工艺设计作了以下探究。

石油化工；装置；工艺；管道设计

1 管道材料及等级分界概述

对于石油化工装置管道工艺设计而言，选择科学合理的管道材料至关重要。尤其是P＆ID标准下，则应该根据石油化工装置的压力、温度标准，从而确定合理的管道材料等级。据实际而言，石油化工装置管道工艺设计中的材料等级选择，主要可以遵循以下几点原则：

1）装置材质要求不同而压力等级相同的管道设计情形，应该根据压力参数确定管道材料标准，如垫片与法兰的压力标准较低，则可以选择较低等级的管道材料。

2）装置材质要求相同而压力等级不同的管道设计情形，应该按照较高标准的压力参数，从而均采用较高等级的管道材料。

3）装置材质要求及压力等级皆不同的管道设计情形，则应该分类采取不同等级的材质，如垫片及法兰应采用A种高压等级的材质，而阀门及螺栓则应采用B种高压等级的材质。

2 阀门与管道的布置探析

阀门与管道的布置是石油化工装置管道工艺设计的重点内容。从管道工艺设计方面来看，阀门与管道的布置主要有以下两个方面：

1）蒸汽吹扫管线的设计，采取这种布置方式主要的优势即在于其不仅能够有效将某一存在泄漏现象的分支管的阀门自动切断，同时也不会对其他的分支管及蒸汽总管造成任何影响。

2）采样点的设计，这一设计能够有效解决装置生锈及异物堵塞采样阀，而实现这样目的的设计方法则是将采样点设置在水平管的中高部。

3 容器及塔的管线设计探析

对于石油化工装置中容器及塔的管线设计而言，需要注重管道工艺设计方面的问题，具体有以下几个方面：

1）针对汽堤塔和分馏塔间的管线布置工艺设计问题。在对此进行管道设计时，应该保证管线的调节阀组要紧靠汽堤塔一边；

2）回流罐和分馏塔间的管线布置工艺设计问题。在对二者之间管线进行布置设计时，尤其要避免分馏塔热旁路出现袋形，并尽可能保证其热旁路管线较短。而二者之间调节阀的安设，也应该尽可能靠近回流罐，并设置在其上部为宜。

4 装置泵的管线设计

装置泵的管线设计是保障石油化工装置合理运行的重要因素。在装置泵的管线设计过程中，应该注意以下几个方面的问题：

1）入口管道设计问题。对此问题，通常可以采取偏心大小头设计工艺，以此有效防止泵入口管变径，并解决变径处气体堆积现象；

2）入口管支架设计，对于入口管支架的工艺设计，应该注意的问题即是保证其调适性，并且入口管和阀门应设置在泵的侧前方位置；

3）泵的管道柔性设计。因为装置泵是一种回转机械设备，在使用过程中会产生巨大的动能，并以推力的形式作用于管线接口，从而导致其产生一定程度的偏移。因此在管道工艺设计中，必须要注重管道的柔性设计，并将装置泵接口在运行过程中的受力控制在一个合理范围。

5 冷换设备管线设计探析

石油化工冷换设备的管道工艺设计，应该着重关注以下几点问题：

1）净距的设计。所谓净距设计即是有效控制换热器的进出管线与同设备的封头盖法兰的距离的设计事项。通常情况下应该将净距控制在300mm左右。

2）热应力的控制设计。在石油化工装置管道工艺设计中，为了防止换热器的管嘴因压力过大而造成设备损坏现象，通常应该进行热应力的控制设计，即通过对重沸器的返回线的各段管线长度进行合理的设计，从而避免换热器管嘴应热应力膨胀而移位。

6 仪表元件设计

在油化工装置设计中，仪表元件设计通常是与管道设计相辅相成的，一旦仪表元件设计不甚合理，那么则有可能影响装置整体的设计质量。在仪表元件设计中，应该注意其在管道不同位置的影响。譬如为了防止重沸器在抽出饱和液体过程出现对流及闪蒸现象，可以将法兰与孔板等仪表元件设置在管道轴向应力最下的地方。

7 管架设计探析

管架设计是石油化工装置管道设计重要的一环，在设计中应该注意以下几个方面的问题：

1）应当减少弹簧架。对于石油化工装置管道设计而言，采用弹簧管道不仅意味着需要花费较高的成本，同时极有可能因其失效而造成不必要的损失。因此在管道设计中，应该适当减少弹簧架使用率。

2）沿塔管线的敷设管架设计。对于石油化工装置中的沿塔敷设管线设计而言，通常只需设计一个承重支架，并保证支架的顶部距离塔顶的封头焊缝为150mm左右。此外如果为了防止承重支架应负荷过大而损坏，通常还可以设置第二个

备用承重支架。同时也可以设置一定数量的弹簧支架，从而有效避免因塔的回流线和塔壁之间产生的温差过大所造成的伸长量徒增。

8 结束语

综上所述，石油化工装置管道工艺设计包括了诸多内容。除了上文提到的有关设计之外，还需注重许多设计操作，从而保证设计安全合理。同时相关的设计人员应有科学严谨的态度及设计理念，在充分掌握了实际情况下结合相关的原理，根据工艺设计图及相关要求，完善与提高设计水平。

[1] 郑志国.石油化工装置工艺管道设计探讨[J].化工管理，2015，（1）：223.

Discussion on Pipeline Process Design of Petrochemical Plant

Li Jun-long，Yao Jun-di，Shao Jing

Petrochemical chemical plant pipeline design is a kind of main operation，its petrochemical products production and transportation play a vital role.In this paper，mainly from the petrochemical plant in the pipeline material and grade boundaries，pipeline and valve layout，tower and container pipeline design，device pump pipeline design analysis，cold replacement equipment pipeline design，instrumentation components such as oil Chemical plant pipeline process design made the following inquiry.

petrochemical industry；device；process；pipeline design

TQ055.81

A

1003–6490（2017）11–0118–02

2017–09–09

李俊龙（1989—），男，吉林吉林人，工程师，主要从事炼油装置管道设计工作。