石油化工工艺管线安装关键技术的研究

2021-01-16耿旭锦州市石油化工设计研究院有限公司

环球市场 2021年6期

耿旭锦州市石油化工设计研究院有限公司

管线是运输原油和天然气的最有效的方法之一。但是，由于多种因素会影响管线的风险水平，一些可能发生的管线故障会对人类的财产，人类健康和环境造成不良后果。例如，在石油化工工业生产中，由于管线造成的漏油是一个非常常见的问题。为此，管线风险管理是石油和天然气公司的主要关注点。为了更好地保护管线免受损坏，让石油化工管线使用寿命更长，要结合石油化工工艺管线安装的多项内容，更好的完善关键技术，提高工作效率与工作质量。

一、石油化工装置工艺管道设计的影响因素

（一）人为因素

石油化工装置工艺管道的设计无论是管线布设还是材料选取以及后期安装，都离不开人力的大力支持。一旦缺少高素养设计人员，将对石油化工装置工艺管道设计的合理性带来重大影响。据此，人为因素是整个工艺管道设计质量的关键要素。由于石油化工装置在石化企业生产活动中，它往往用于储运石化物质如乙烯、芳烃、硫磺等，一旦失去顺畅且安全的工艺管道予以保护，将不利于石油化工装置的正常使用。因此，应结合现下设计人员素质予以培训，由此在人力协助下提升石油化工装置工艺管道设计的合理性，避免出现人为失误现象，引起严重的爆炸事故。

（二）管线布设

管道路线是石油化工装置工艺管道设计不可忽略的重要因素。它还对工艺管道设计的规范性与安全性有着深远影响。同时，在合理的管线布设操作阶段，能对石化介质的泄漏风险起到一定的规避作用。据此，应从管线布设合理性方面予以考虑，最大程度上保障石油化工装置工艺管道的使用安全。

二、石油化工工艺管线安装技术分析

（一）石油化工工艺管线安装准备

为了避免在后续安装过程中产生不必要的问题，在石油化工工艺管线安装前必须做好充足的准备，在实践中经常遵循的顺序。首先，管线安装图纸通常很少提供有关管线布局的信息，所提供的资料通常只限于进入上升主管的入口处的位置。在这种情况下，工料测量必须决定管线的适当位置，并在各种图纸上标示出来；其次，施工材料是项目完成的根本，在前言条款或工程规范中，可能会包括用于管线的材料的种类和质量的详细资料、标准尺寸以及所列的其他有关资料。例如：弯头、特殊接头和连接件，以及配件，均在其所在的管线之外额外列出。在特殊接头的情况下，应说明接头的类型和方法，它们包括与通常在运行长度上发生的接头不同的接头，或与不同型号或材料的管线的接头，与现有管线或设备的接头。因此，按适当的标题分类管线，并以米为单位测量所有配件和分支，说明类型、公称尺寸、连接方法和类型、间距和固定支架的方法，以及区分直管和弯管，其连接长度中的接头，才可开始进行起卸工作。

（二）支吊架施工技术要点

在管道安装过程中，必然会使用到支吊架，这项技术同样影响管道的安装质量，当前的新型支吊架的应用效果还不错，比如恒力支吊架、弹性支吊架和限制性支吊架，基本上能够满足当前管道安装的需求，为管道提供更好的稳定性和可靠性。在利用支吊架的过程中，要注重辅助工具的使用，比如可以通过不锈钢垫板来达到防腐的目的，还可以通过运用橡胶垫来辅助复式压缩机及其相关管道的安装。为了减小滑动块的运动摩擦阻力，在使用活动支架和导向支架时可以在滑动块和支撑面之间铺设一层四氟乙烯塑料软垫，从而减少阻力和增加耐温性。在安装支吊架的过程中，如果是在混凝土柱或者是梁上进行安装，应该先凿掉混凝土抹面层再将其固定在吊架根部。如果在安装管道的过程中，运用到了临时支架，一定要做好标记，避免影响正式支架的使用，在管道安装完后及时将其拆除。为了提高工作效率和支吊架的利用率，如果是对几条平行管道同时进行铺设，可以共用同一个托架，但是要注意如果是两条管道的位移方向相反或者是位移距离不等，哪怕是差距很小也不能共用同一支架。在使用恒作用力支吊架时一定要严格按照设计要求来调整支架，在调整完成后，要带满各个连接件的螺杆丝扣，拧紧螺母，避免螺丝松动。在应用弹簧支吊架时，操作之前必须对所有的弹簧组件进行逐一检查并将处于锁定状态的组件进行解锁处理。

（三）注重管线布设合理性

1.塔与容器

工艺管道管线的布设效果直接关乎着工艺管道设计水准。因此，应合理设置工艺管道路线。工艺管道设计中包含解吸塔、吸收塔、精馏塔、分馏塔等，其中在塔顶、塔口等部分予以设计时，设计人员需对其管道布设路线予以确定。比如针对分馏塔，要想实现分馏塔管线的合理性设计，可增设“控压装置”，并利用调节阀控制分流量，以便分馏塔中的流体介质能够保持稳定分布，避免剧烈振动引发危险。另外，还应在塔的不同结构设置专门的设计规划，由此提高整个石油化工塔管线布设的合理性。以塔顶设计为例，其排放通道处不宜存在相邻装置，并保持至少8m 的高度差，也可直接将其建于高于建筑物3m 处的屋顶，保证工艺管道管线设计的合理性。

2.管道阀门

管道阀门的设计也是工艺管道设计合理性的重要因素。同时，它也是支持采样操作与吹扫作业的根本保障。因此，需结合石油化工装置的投产要求合理布设管道阀门管线，以免工艺管道无法支撑生产工艺而出现装置运转不稳等问题。作为承压部件，管道阀门对于工艺管道内部温度与压力的骤变有着一定的协调作用。同时，管道阀门还设有固定与活动、开闭三种类型的密封面，在开启高温阀时可保证工艺管道内部温度不会突然发生升温现象降低管道安全性。在阀门路线设计阶段，设计人员应对工艺管道上布置的每一种管道阀门产生全方位了解，包括其性能、运行原理等，以达到最优化路线设计目的。此外，设计人员还应具有一定的柔性设计理念，包括选取“短距离”“损耗小”的路线等，并搭配适合的承重支架等辅助元件，这样既可帮助石化企业节约相应的经济成本，又能避免工艺管道出现大量压力或温度损失等状况，降低其使用效率。

（四）石油化工工艺管线防腐技术

依据石油化工生产特点以及工艺管线的特征，需要在安装过程中，对石油化工工艺管线进行防腐处理，以延长管线的使用寿命周期。由于石油化工工艺管线内外所接触到的物质不同，因此，需要在石油化工工艺管线的内外采取不同的防腐技术。在管线外侧，由于深度开采等原因，一般会采用电镀防腐技术或者在管线外侧喷涂缓蚀剂进行防腐。外部涂层为石油化工工艺管线提供了额外的机械强度，涂层的厚度取决于管线直径和管壁厚度，通常为1.5 ～2.5mm。管线表面进行防腐处理后，要用自动喷丸机进行清洗，以达到规定的最小表面光洁度。在管线内侧，主要通过两种技术用作防腐蚀保护涂层：环氧粉末喷涂和挤压成型。自1980 年以来，由于其卓越的防腐能力，环氧粉末被引入管线防腐涂层中。在实践中，对管线内侧采用接枝极性基团改性的环氧粉末，这是因为环氧粉末具有良好的力学性能、改善的粘接性、良好的阻隔性、即使在高温下也能耐大多数无机和有机化学试剂，且成本相对较低。

三、输油站工艺管线的腐蚀管理对策

（一）提高选材的科学性

想要保障输油站工艺管道的正常工作运行，避免工艺管道出现腐蚀问题，实现石油企业经济效益和社会效益的可持续增长，技术人员要在日常的巡检过程中，时刻检查工艺管道各项参数，选择科学合理的管材材质，确保工艺管线后期的正常使用。工艺管道材质是影响输油站工作运行的重要因素之一，选择塑料管作为输油站场工艺管线材质有着众多优势，能够很大程度上解决管道腐蚀问题，同时技术人员还要将碳素钢管的优势发挥出来。针对输油站工艺管道的实际使用情况，选择不同材质的管道有着各自的优势，同时也有着众多因素对工艺管道产生影响。

（二）阴极防腐对策

对于输油站而言，最有效的方法之一就是阴极防腐保护法，目前在油田企业中该技术的应用范围比较广，起到的效果也比较理想，有效的抑制输油站场工艺管道腐蚀现象的发生，阴极防腐保护法在输油站场工艺管道中的应用，实现企业成本的有效控制，效率也有所提升。技术人员根据工艺管道电化学腐蚀的实际情况，应用阴极防腐保护法，因为阴极保护法在排流保护法的应用过程中会失去保护效果，因此技术人员可以通过对金属保护效率的加强，实现输油站工艺管道质量的提升，避免工艺管道出现阴极腐蚀。