石油化工装置管道设计的安全问题分析

韩海仓

摘 要：石油化工装置设计主要涉及工艺以及管道和设备、公用工程设计等方面的内容，其中最主要的就是工艺设计。因为石油化工行业中常常会接触到一些危险物质，不重视细节方面就会使危险品出现泄漏现象，带来一定的安全隐患问题。所以文章根据石油化工装置管道设计的安全问题进行了详细的分析和探讨。

关键词：石油化工装置;管道设计;安全问题

引言

随着当前我国石油化工行业的不断发展，其在社会发展中发挥着重要作用价值，自身的复杂性同样也越来越突出，进而也就必然蕴含着较多的安全隐患。为了提升石油化工装置的安全运转，把握好各个常见安全隐患至关重要。从石油化工装置管道的选择和应用角度来看，因为管道材料的选择不合理，或者是后续长期运行中存在着明显损伤，进而形成的安全事故是比较常见的。基于此，从石油化工装置管道设计入手，针对常见的损伤原因进行有效控制，以发挥出较强的安全防护效果，因此，该方面的研究具备较强价值。

1 石油化工装置危险因素

1.1 中毒危险因素

石油化工生产过程中的原料、半成品、成品、杂质大部分都有一定的毒性，可以通过人的口、鼻、皮肤进入人体的内部，从而导致人体的生理功能发生变化，轻则对健康造成伤害，重则直接危害人的生命。

1.2 火灾爆炸危险因素

石油化工原料及产品大部分都具有易燃易爆的特点，一般情况下可分为池火、爆炸。可燃液体泄漏遇明火，有发生池火事故的可能，易燃气体、油气粉尘等泄漏后与空气混合，达到易燃介质的爆炸极限时，遇明火或高温，有发生爆炸危险的可能。发生火灾、爆炸时，可能会造成人员受伤或财产损失。

2 石油化工装置管道防护失效的原因

2.1 机械破坏

机械破坏表现在多个方面，例如低温脆性断裂，管道所处的地方温度较低，材料的温度比脆性转变温度更低，韧性下降，会导致管道发生脆性断裂现象。又如，管道材料遇到高温的破坏，在高温下，材料的性能发生恶化，比如发生蠕变、石墨化、回火脆化等等，都会影响管道的安全性。又如，管道的金属材料常常处于交变荷载或者是温度周期发生变化的条件下，在这种条件下，金属材料容易出现疲劳，发生变形损伤或者是断裂的现象，从而影响管道的安全性。

2.2 腐蚀破坏

腐蚀破坏同样也是造成石油化工装置管道出现泄漏问题的重要原因。因为石油化工装置管道运输的很多介质材料都表现出了较为明显的腐蚀性特点，尤其是对于盐酸、硫酸以及强碱性材料的运输，更是很可能对于管道形成严重的腐蚀问题，造成管道的寿命受损，进而在长期应用过程中出现较为严重的裂缝或者是渗漏点。

2.3 密封失效

在实际中，为了防止腐蚀破坏对管道的影响，增强管道的安全性，通常都会对管道的一些部分进行密封，一般都是通过法兰与阀门进行密封，但一旦管道发生移动，就会对密封效果产生影响，使管道的安全性能降低。同时，若阀门不密封，出现泄漏事故，不仅会对生产生活造成影响，也会危害人们的生命安全。所以在进行管道设计时要注重管道的密封性能，保证管道的安全性。

3 石油化工装置管道设计的安全防护措施

3.1 防机械损伤措施

针对石油化工装置管道运行中出现的明显机械损伤问题，在具体设计过程中应该予以详细分析，形成较为理想的预防效果。因为石油化工装置管道受到的机械损伤主要发生在高温管道以及低温管道方面，因此需要有目的地进行切实防控，提升該类管道运输环境的防护性能。比如在低温管道材料的设计选择中，应该尽量选择一些合金材料进行处理，尤其是应该增加合金含量，如此也就可以提升其耐低温效果，保障管道材料在低温环境下具备较为理想的耐冲击性能。针对高温环境下管道材料存在的明显蠕变或者是石墨化问题，则需要有目的地选择一些性能理想的管道材料，避免含碳量较高的管道材料投入应用。此外，为了更好提升该类环境下管道材料的稳定性效果，还需要切实加强整体防护效果，提升管道材料的强度。当然，针对管道运输过程中存在的一些明显机械损伤因素进行有效防控，降低其对于管道形成明显损伤同样必不可少。

3.2 避免腐蚀损坏措施

（1）避免均匀腐蚀。管道的金属材料可能会与其他物质发生化学或电化学反应，这会使金属材料逐渐消失。有关数据表明，在所有腐蚀失效中，因均匀腐蚀而失效的情况占大概30%。这一数据表明均匀腐蚀不是最危险的，但设计时仍要注意此类问题，设计过程中要通过相关实验确定腐蚀速率，根据流体介质的腐蚀性，选用合适的管材。

（2）避免应力腐蚀。当应力与腐蚀同时存在时，就会破坏管道材料，使其失效。因应力腐蚀造成的失效占20%左右，且应力腐蚀造成破坏之前不会出现征兆，所以间接地提高了应力腐蚀的危险系数。为了避免应力腐蚀，设计时应注意选用合理的材料避免它，同时也要了解项目建成后的运行环境情况。

3.3 防止密封失效措施

石油化工装置中管道的密封材料有很严格的要求，管道的密封性强可以有效的降低有毒物质的泄露问题。可是很多的施工单位为了节省成本采用偷工减料的方法，使用的一些管道密封材料并不是想匹配，在加上施工人员的操作不规范，使有毒物质泄露的现象出现的概率增大，使管道密封失去效果。所以在管道设计的过程中应用具有一定密封性的材料，严格按照相关的要求进行管理，重视在管道密封过程中的施工工艺，综合考虑管道材料不同性质间的配合，从而使密封效果达到最佳，从而确保了管道的使用寿命。

结束语

总而言之，管道是石油化工装置不可缺少的重要组成部分。在管道运行中，很多的因素会影响管道的安全，因此，在管道设计的实际工作中，我们需要高度重视管道设计的安全工作，按照管道设计的有关要求和《压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则》的相关规定，积极采取措施，防止机械破坏、腐蚀破坏、密封失效等对管道的不利影响。保证管道设计安全，为整个石油化工装置的安全保驾护航。

参考文献

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