浅谈影响石油化工管道设计的因素及解决策略

吴倩

摘 要：石油化工管道设计时，设计人员应当对相关影响因素进行深入剖析，如密封、腐蚀、温度、机械损伤等。根据实际分析结果，进而制定相关解决措施，消除设计安全隐患，保证石油化工管道设计方案可行性。下文就影响石油化工管道设计的因素及解决策略分析探讨。

关键词：石油化工;管道设计;影响因素;解决策略

石油化工行业特殊，为保证各项工作开展安全性，应当对化工管道设计工作进行严格控制，保证化工管道设计草案可行性与安全性。基于影响因素，主动对设计草案进行完善优化，以主动规避相关设计风险。

1 影响因素

1.1 密封问题

密封质量直接影响到化工管道设计方案可行性，任何管道区域出现密封质量缺陷，都可能诱发危险事故，造成严重的化工生产灾难。如管道焊接质量缺陷、选择阀门质量、管道生产质量、设备仪器质量等，由于石油化工管道，需进行长年高温高压运行，若相关设备零配件存在质量缺陷，则会造成安全隐患。如管道焊接质量缺陷，管道连接处需进行焊接处理，若焊接的整体效果，无法达到管道密封性能要求，则不能保证管道整体运行可靠性。因此进行管道设计工作时，需进行全面细化设计，针对影响密封性能的每一个因素进行设计消除。

1.2 管道腐蚀

管道腐蚀是化工管线运行中不可避免的问题，腐蚀性介质运输、高温高压运行状态、极端恶劣外界条件等因素干扰，使得管道设计性能出现直线下降，无法满足管道运行的质量要求与安全标准。如管道的内部腐蚀、外部腐蚀、损耗腐蚀、介质腐蚀等。每一种腐蚀问题都存在着不同的腐蚀机理。为有效预控管道腐蚀问题，将管道腐蚀问题控制在一定范围内，需在设计阶段开展相关防腐蚀设计工作，为后续工作的开展铺垫基础。

1.3 机械损伤

机械损伤是管道运行过程中受到的外力损坏，在极端恶劣的自然条件下，管道很容易出现机械损伤，长期的机械损伤累积，可能会导致管道出现断裂损伤，直接影响到石油化工管线运行安全性。鉴于机械损伤的危害性，应当对机械损伤进行深入分析，而后开展针对性设计优化措施，以消除机械损伤风险。如管道进入低温临界值时，会呈现出脆性特征，一旦受到外力冲击，则会出现管道断裂问题，影响到管道运行安全性。机械损伤问题不容忽视，应当分析机械损伤产生的不同机理，为设计工作提供参考资料，保障管线设计方案的可靠性。

1.4 温度因素

温度因素会直接影响到管道设计可靠性，由于管道长期暴露在户外，极端温度的变化，会加剧管道的损耗，降低管道的设计寿命，使得化工管线运行稳定性受到一定影响。温度因素进行控制时，需开展综合全面的调查，收集多方面资料，为设计工作提供参考，合理优化设计方案，消除温度对管线的质量影响，提高石油化工管线的整体运行安全性与可靠性，保证石油化工企业的各项工作有序开展。

2 解决策略

2.1 密封优化设计

石油化工管线需进行高温高压介质运输，因此管道密封设计，必须达到项目运行可靠性。一旦管道密封出现问题，可能会出现泄漏爆炸等危险事故，直接影响到石油化工管线的整体运行可靠性。管道密封设计优化时，应当保证密封结构，具有更好的稳定性与可靠性。如化工管道法兰密封设计时，为保证法兰整体系统运行的安全性与可靠性，应当对管道法兰运行规律进行分析，了解法兰相关配件的匹配度，进而得出运行过程中出现的密封问题，针对密封问题采取合理措施，调整相关配件的匹配度，保证法兰配套系统的整体密封性能。如石油化工管道阀门密封性能优化设计时，需对阀门的实际运行要求进行分析，选择合适的阀门型号与材料，确保阀门具有较高的可靠性，且阀门与相关管道的衔接，可达到设计密封要求，提高管线的整体运行安全性。

2.2 防腐蚀设计

由于石油化工产品的特殊性，开展管线设计时，必须进行有效防腐蚀设计，针对管道腐蚀问题进行合理分析，根据管道腐蚀产生机理，开展管线防腐蚀设计，有效提高管线运行可靠性。管线防腐蚀设计工作开展时，需对管道运输的介质进行深度分析，研究不同介质对管道产生的腐蚀情况，如強酸强碱介质、腐蚀性气体介质等，根据管道运输介质腐蚀特点，开展针对性管道设计，以发挥出管道防腐蚀设计工作价值。通过对石油化工管道腐蚀问题进行解析，发现均匀腐蚀、应力腐蚀、局部腐蚀、电化学腐蚀等问题存在，为保证化工管线的运行安全性，应当针对不同的腐蚀类型，采取针对性防腐蚀设计方案。如电化学腐蚀防治时，设计电源保护技术方案，主动消除电化学腐蚀隐患。

2.3 防机械损伤设计

石油化工管线运行时，出现的机械损伤问题，会降低管线整体运行稳定性。管线设计阶段，对机械损伤进行深入全面分析，以实现防机械损伤设计预期效果。通过对机械损伤进行研究剖析可知，该类问题主要集中于高温管道与低温管道，因此设计工作开展时，应当进行针对性预防设计，以提升管道运行安全。如低温管道防机械损伤设计工作开展时，可合理选择合金材料进行管道设计。根据低温管道的实际运行需求，适当增加材料的合金含量，进而有效提升管道的耐低温性能，确保设计管道达到理想耐冲击效果。如高温管道运行过程中，出现的蠕变效应与石墨化机械损伤问题，直接影响到管道运行安全性。为此，设计人员开展高温管线设计时，应当主动规避使用含碳量较高的管道材料，有效抑制蠕变与石墨化问题。石油化工管线设计工作开展时，为提高管道的整体稳定性，需保证设计管道材料强度达到行业标准，且对管道运输过程中出现的机械损伤，设计针对性防控措施，避免运输阶段机械损伤，对管道整体质量产生较大影响。

2.4 管线温度控制

温度变化是石油化工管道设计的主要影响因素之一，化工管线设计时，应当对温度进行有效控制，主动消除温度变化对管线运行产生的安全隐患。为保证温度设计控制效果，应当对管道设计进行全面调查，了解相关区域的温度变化规律，依据温度变化数据绘制相关曲线，进而直观分析温度对管线运行产生的影响，并生成相关设计意见，为后续管线设计工作提供参考。如管道材料设计筛选时，应当考量相关管道材料具有很好的温度适应性，即在最高温度与最低温度下，仍旧保证具备很好稳定性与安全性。部分特殊区域进行管线设计时，为避免极端天气产生的温度变化，影响到管线运行安全性与可靠性，应当进行管道保护设计，保证管道具有很好的保温与隔热性能，有效抑制极端温度对管线运行安全产生影响。为此，石油化工管线设计时，可根据实际运行情况，进行管道保温层设计，实现管线运行工作目标。

2.5 设计流程完善

管线设计工作进行时，为保证系统设计的安全性与可靠性，应当对设计流程进行完善优化，保证整体管线设计工作开展的流畅性与协调性，避免管线设计出现交接不当问题，影响到管道设计草案安全性。石油化工管线设计非常复杂，且包含很多危险产品的运输。若没有标准流程化的设计步骤，则无法保证设计工作的可靠性。在提高设计方案可行性时，应当针对具体管道的设计区域，分析相关设计影响因素，进而对管线设计方案进行合理有效优化，主动消除危险隐患。如易燃产品运输时，需确保周边没有易燃物与易爆物品，实现对管道区域的精准布控设计，主动消除安全隐患。管线设计工作整体进行时，为有效控制建设成本，应当对管线的整体长度进行有效控制，保证项目开发经济性。设计人员合理应用BIM技术，对管线设计方案进行可行性论证，对管线冲突与设计风险问题进行及时处理，确保管线设计的可行性与可靠性。

3 结语

为达到石油化工管线项目设计要求，开展管道设计工作时，应当对相关设计影响因素进行解析，并采取有效解决措施，消除危险因素，保障设计工作的质量，提高化工管线的整体建设安全性。

参考文献：

[1]董浩.影响石油化工管道设计的因素及解决策略初探[J].中国石油和化工标准与质量，2020，40（01）：28-29.

[2]张星.影响石油化工管道设计的因素及解决措施[J].化工管理，2019（32）：163-164.

[3]赵正卫.影响石油化工管道设计的因素及解决措施[J].石化技术，2018，25（08）：249.