化工工艺管道设计安装维护研究

2021-11-24郭胜磊

商品与质量 2021年24期

郭胜磊

烟台万华成达化学有限公司山东烟台 264000

1 化工管道安装的复杂性分析

1.1 材料与安装对象具有复杂性

首先，管道管件本身的类型具有复杂性，除了直管与弯管等管件类型，用于管道连接的相关配件也具有复杂性，管道变径时的相关配件、接头用的配件，为了达到控制油气输送的目的还要用到各种类型的阀门，为了减少冷热交替给管道造成的影响还要用到膨胀节，此外，管路上用于与各种仪器仪表相连接的接头也类型繁多，在管道安装过程中还要考虑各种配件的各种材质，管道安装过程中需要用到的各种元件与配件的规格与质量都是相当复杂的，选择与应用难度很大。

1.2 安装过程的复杂性

化工管道的线路具有复杂性，与管道线路相关的支撑系统复杂，在安装过程中所用到的支吊架结构又多，这些都增加了管道安装过程的难度。

1.3 管道安装的紧密性要求比较高

为了防止油气泄漏，管道与管道之间一定要连接得够紧密，这就要求施工人员不仅要操作熟练，对管道与管道之间连接的紧密程度有所了解，还要掌握一些先进的焊接与其他连接技术。

1.4 施工环境的复杂性

化工管道工程跨越我国大多数的省份，而我国幅员广阔，为此施工气候条件、施工的土地条件一定会随着施工地点的变化而变化，所以说化工管道安装的施工环境复杂，如果施工人员不能够根据施工环境的变化而相应的改变施工方式，一定会因为环境的不同而影响施工质量。

2 化学工艺的管道设计要求以及考虑因素

2.1 基本的要求

化学工艺管道的设计必须满足下面几点要求：首先，契合化学工艺的流程需求。其次，管道阀门操作的管理较为方便，能保证化工生产的安全性。再次，管道的安装以及维护较为方便。最后，管道较为齐整以及美观，能够节省基本的材料以及成本。

2.2 需要考虑的要素设计

化工工艺管道时，应考虑以下因素：一些化学介质可能具有很高的腐蚀性，会加速管道的老化。另外，在运输易燃易爆物料时，除需用法兰连接外，均应采用焊接连接。高温管道在配管设计时需考虑热应力的影响，并且采用合理的柔性配管设计方案。其次，为方便施工、操作以及维护，需要减少弯管以及相交节点的数量，并合理布置管道的位置。如果分支太多，则需要进一步优化管道的布局。其次，考虑安全生产的必要性。例如，埋在地下的管道应装有套管，套管应接地以防止静电流的危害。输送具有腐蚀性物质的管道和公用工程管道布置在同一管架采用多层布置时，腐蚀性物料管道应布置在下层，高温管道布置在上层。最后，其他因素：包括环境因素、基于邻近性原理的管道路线设计以及成本因素等。例如在寒冷的冬天需要避免管道的冻结带来的影响，北方建设项目需考虑采用耐低温管道材料，易凝结介质管道需采取伴热措施。

2.3 基本的原则

化学工艺管道的管道设计应根据以下原则进行设计：首先，管道布置设计人员需要认真掌握相关的技术标准、规范和手册等技术要求。其次，设计人员需根据化工工艺流程图和设备布置确定大体的总管布置走向和位置。在此阶段需与业主保持沟通和反馈，以便了解业主的预想方案，尽量满足其要求设计。

3 化工工艺中管道设计的优化

在设计化学工艺管道时，必须仔细地考虑到管道中气体以及液体的性质并进行科学设计。在化工泵的入口以及出口管道的设计中，泵的入口管道应当采用短而直的布置，但还应当考虑具有一定的柔性。出口管道的设计重心是需考虑管道上阀门操作方便。同心异径管安装在化学泵的出口处垂直管上，偏心异径管应设置在卧式泵的进口处以及顶部，以防止液体在管道中积聚。

管道设计过程中，需要基于工艺的流程对管道进行整体的布局，以使管道尽可能短，并减少压力上的损失。管道的合理设计需要过程的合理设计为前提，化工企业需要遵守相应的环境保护的原则，考虑制造设备的维护成本、具体环境、安全性能以及建造成本等。采取措施来改善三种废物的后处理相应的环节，并对对应的工艺流程进行设计优化。化工装置的各种设备采用管道连接，工艺设备的合理布置对于化学管道的合理布局十分的重要。在确定设备布置方案时，应该预先考虑管道布置的走向和空间，例如在确定塔的设备布置时，需同时考虑将塔的周围区域划分为操作检修侧和管道布置侧。管道应尽可能沿塔布置，应首先考虑大管道和重力流管道的设计。塔顶油气管道去冷凝设备管线应采用步步低设计来避免袋形。管架起到支持管道以及固定系统的作用。应根据管架之间的距离以及管架的承载能力，合理选择管架的材料和管架的设计方式。不合理的管道设计会给管道造成不必要的压力，增加损坏管道、连接件以及阀门的可能性，并带来很大的安全隐患。