石油化工管道设计中的安全问题

李念

摘要：石油化工管道是石油化工行业的生命线，在石油化工行业的油气资源运输方面发挥着重要作用，因此，相关单位应该深入研究石油化工管道设计中的安全问题，不断优化设计方案，进而保证管道建设安全与质量。文章首先分析了石油化工管道设计工作需要注意的问题，之后提出了一些提高管道设计安全性的方案。

关键词：石油化工；管道设计；安全问题；优化方案

如今，石油化工行业已经在我国的市场经济中占有了十分重要的地位，并对我国的经济发展起着非常巨大的推进作用。然而，由于种种因素，我国的石油化工管道普遍存在很严重的机械破坏、管道泄露、使用寿命不高等问题，不仅给人们的生命财产安全带来了很大的威胁，还严重的影响了石油化工企业的发展与进步。

1石油化工管道设计时需要注意的问题

1.1管道密封性

石油化工等产品的泄露会造成很严重的环境污染，因此，石油化工管道设计最为根本的原则便是密封性原则。首先，在石油化工管道的高温高压处应尽量避免使用法兰连接，以防法兰受热膨胀而出现连接缝隙，进而造成石油化工产品的泄露，此外应在用于输送腐蚀性物质的管道的法兰上设立塑料的安全罩，并避免在通道上设立法兰；其次，当石油化工管道需要通过楼板、墙壁时应设立相应的套管保护管道，同时，针对管道的受热膨胀现象，在设立套管时应留出充分的空间；最后，当石油化工管道需要通过铁路、水渠以及道路交通时，应采用旧钢管作为套管的保护管道，以防止因为压力过大而造成套管的损坏。

1.2施工经济性

在保证石油化工管道密封完好以及管道质量后，应尽量遵循经济性原则来进行石油化工管道的设计。一方面，石油化工管道在布置时应遵循成排、成组的原则，这样既可以保证管道整体的美观性，还可以在一定程度上减少在管道支架方面的经济投入；另一方面，在对石油化工管道进行连接时，应尽量遵循短、直的原则，尤其是在运用合金钢进行管道连接时更应该尽量减少连接关节的长度。

1.3管道防堵性

目前，许多石油化工管道都出现过堵塞现象，给石油化工生产工作造成了诸多不便，因此，管道防堵性也是石油化工设计工作中需要遵循的重要原则。一方面，在设立管沟时，应将阀门与法兰处的管沟进行加大加宽处理，并为其设置相应的排水设备；另一方面，气体及蒸汽的支管应尽量从主管的上部排出，同时应采取支管坡向主管的方式来避免积液现象的发生。

1.4管道设计时需要进行应力分析

一般而言，管道应力分析作业在开展的过程中需要满足下述几个方面的目的：一是确保管道设计作业的各项参数符合国家的相关规定，在实际的设计过程中，需要相关人员从管道的道密封性、耐腐蚀性以及耐压强度对管道的安全性以及可靠性进行分析，而耐压强度的重要的衡量标准就来源于管道应力的分析；二是保证装置运行的安全性。目前，石油化工管道在投入使用的过程中往往会进行部分易燃易爆物品的输送，为了保障管道运输的安全性，需要技术人员合理规划管道布置，并对管道应力状况进行管控，进而避免安全隐患的出现。

2石油化工管道设计过程中应注意的安全问题

2.1设计科学的管道敷设线路

在实际工作中，石油化工管道设计的安全性会受到很多复杂因素的影响，设计人员应该对整个线路进行了解，采取合理的手段进行管道路线的规划。工作人员在设计管道敷设线路时需要对于管道线路进行详细的分析，线路的正确安排和布置在化工装置中占据着十分重要的地位，线路布置的好坏直接关系到后期施工的顺利开展，所以对于管道路线要进行十分准确、安全的设计。选择管线施工材料时，也要选用一些危险系数小的材料，在设计的过程中尽量避免采用危害较大化工装置的材料或技术，通过有效的手段提高管道设计的安全性并降低施工难度。

2.2优化石油化工管道施工工艺

管道设计的工艺过程是全面实施管道项目的保障，其自身的安全性直接影响了石油化工装置的质量好坏。在进行管道设计的过程中，要充分的认识到使用材料的性能，避免应用易燃易爆材料，做好现场的及时防火防爆工作，制定严格的应急预案措施，对于潜在的危险因素进行预测，布置好有关的报警装置，发现事故及时处理，避免事故扩大化影响，对于施工过程中可能遇到的各种问题做好预测工作，在生产装置上安装自动连锁紧急停车装置，进而在遇到紧急情况时及时停止操作，避免严重事故发生。由于管道设计十分复杂，对于国外先进技术进行借鉴的时候需要考虑到工艺设备的安全性能是否符合实际生产需要，做好提前的试运行工作，严格按照国家法律法规和设计规范来执行。

2.3合理设计管架

由于管道的弹簧架施工较为繁琐，同时弹簧架经过长时间的使用也会出现损伤，因此在设计石油化工管道管架时，应该减少使用弹簧架。如果某处管道必须使用弹簧架，则在弹簧架安装过程中不能随意拔出定位销。通常情况下，石油管道每隔一段距离就需要架设一个承重支架，但如果管道的载荷过大，则需要增加若干个弹簧吊架，吊架的数量需要根据管道的程度和载荷重量确定，既不能太多而影响管道的稳定性，又不能太少而无法满则承载要求。

2.4合理选择法兰材料和连接方式

不同用途的石油化工管道需要设计不同的法兰，尤其是管道的高温部分，在使用法兰连接时应该选择比法兰件硬度低的金属垫片，避免对法兰造成损伤。此外，我国一些管道及其相关设备是从国外进口的，往往会出现管道与法兰不匹配的问题，因此，相关单位也需要引进配套的法兰件，以保证石油化工管道的安全性。同時，在运用法兰进行管道连接时，应将管道一端设为活套法兰，从而方便在施工时对螺栓孔的对正。

2.5隔离可燃气体管道与氧气管道

可燃气体和氧气是石油化工生产中非常关键的问题，由于两者都属于危险物，在进行管道设计的时候结合实际情况进行有效的隔离工作，在可燃液体管道的施工过程中，氧气管道不能与可燃液体管道直接正面的接触，应该布置在管道的侧边。在进行可燃气体管道平行敷设过程中，两种不同的管道中间需要使用工程管道将其有效地隔离开，避免有燃料或者物料通过。

2.6科学布置管道阀门

管道阀门的布置应该进行合理的安排，通过对于采样点和蒸汽吹扫线路两个方面进行详细的了解分析，以确定管道阀门布置的合理位置。第一，采样点的设置必须要满足实际的生产需求和工艺设计要求，在主管道上面进行设置，注意设置的位置，一定要确保在分支分开之前进行采样点的工作，不可以设置在不容易看到或者水平管底部的位置，确保设置的采样点可以进行样品的质量保证，能够具有一定的代表性目的；第二，蒸汽吹扫线的是在化工生产中非常普通的一种管线，这对于故障部位的排查和漏洞判断是非常有效的一种手段。通过对于蒸汽吹扫线的合理安排可以预见石油化工生产中的安全风险，对于出现泄漏的部位进行及时的排查和处理，避免由于一条管线的泄漏造成整个系统的安全隐患。

结语

随着我国科技水平不断的进步，我国石油化工管道设计工艺的水平也得到了明显的提升，就石油化工的工艺装置来看，管道安全性设计工作还存在一定的难度，需要相关工作人员努力克服。对于石油化工管道设计来说，工作人员应该遵循经济合理性的原则，全面考虑管架敷设等问题，在实际设计和应用过程中，一定要仔细分析相应的注意要点，从而推动我国的石油化工行业，实现其健康、持续的发展。

参考文献：

[1]杨艺.石油化工管道设计应注意的问题[J].化学工程与装备，2017（05）：37-38.

[2]朱孟光.石油长输管道泄漏风险分析及应对研究[J].工程建设与设计，2017（02）：133-134.