石油化工装置工艺管道设计探讨

蔡叶青

摘 要 随着时代的发展，我国的综合国力以及社会的发展水平在不断地提升，这也在一定的程度上提高了人们的生活水平。石油作为不可再生的资源消耗巨大，但是如果消耗过度的话，将会对于生态系统产生影响。为此，相关部门以及工作人员对于石油化工的设计工艺应该进一步的改善，使其设计更科学、更合理，还能够减少石油资源在运输中的浪费。

关键词 石油化工 装置工艺 管道设计

中图分类号：TE9 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2022）06-0094-03

针对管道设计，首先应重点关注施工中的安全问题，尽可能降低成本、提高施工的效率。本文侧重于石油化工装置工艺管道设计要求，并在设计中找出解决这些问题的有效设计方法。

1 石油化工装置工艺管道设计现状

1.1 工艺流程现状

石油化工装置的工艺流程是管道设计过程的基础。保证设计工艺的合理性是做好管道设计的基础。应该相应减少在管道设计中的投资，减少石油化工装置的安全问题。目前，具体的管道设计应该按照相关的流程来制定。由于在现有的管道铺设过程之中，中国与外国相比，石油化工装置的设计过程非常的复杂。

1.2 化工装置布置情况

目前，中国石油化工装置的现状仍然很复杂，并且石油化工装置的后期维护成本相对较高。对于管道数量大、管道分布复杂的情况，很可能会使管道在施工中引起一些相对来说非常复杂的问题。为了有效提高管道的设计，应优化化工装置，从而进一步的减少由化工装置而引起的问题。目前，中国石化企业的化工装置更新比较快，石油化工装置投资大，但是还存在不能有效进行管道设计施工的问题，进而影响了有效性。

1.3 线路设计情况

中国石油化工公司管道设计流程较为复杂。现有线路只能具有单个功能。管道相对来说还是比较大，具有许多管道耗材。石油化工装置的管道连接的效率是不够的，为了缩短建设周期，一些企业通常会设计非常多的、复杂的管路，这在很大的程度上确保了管道作用的充分利用，进而提升了管道的有效使用。

2 石油化工装置工艺管道设计原则

2.1 安全性原则

石油化工装置中，对于工艺管道的设计应首先考虑是否安全。它不仅要满足高效分解和石油产品的传播，也促进了管道维修和维护，方便管理人员的操作，防止各种装置之间的干扰。首先，我们应该加强对于管道的设置，还要控制额外的盈余，这些额外的盈余以及设计可以有效地保证工厂的稳定运营。另外，施工人员应该加强对于安全阀的设计，确保通过安全阀的所有阶段的管道可以得到有效地控制。反向泵的泵吸入口设置应该被改变，以确保泵的稳定性。流

程管理的安全设计也应该充分考虑地区因素。在综合分析的基础上，我们可以有效地保证工艺管线的实际价值。

2.2 全面性原则

石油化工装置的工艺管道设计应遵循全面的原则，必须要考虑到各种因素，这些因素都可能会影响管道的使用效果，相关人员需要结合管道的自身性质，并且运用到管道的设计之中，从而保证设计的可实施性。首先，石油化工的设计工艺将会影响工艺管线的设计，因此必须要保证管道的设计符合行业对于石油化工装置设计的要求。在设计过程中，参考成熟的设计方案，根据现场情况应充分展示和分析可行性方案。其次，在管道的设计过程中，我们应该尊重國家有关的法律法规，并确保运用相关的法规和政策，来满足管道建设过程的管理需求。我们也应该加强对于管道的施工过程的组织设计，并确保管道设计的具体要求，并且在此基础上缩短建设的周期。同时，调动各部门的积极合作与配合，保证管道实施顺利。

3 石油化工冷换装置的管线布设方法

3.1 装置的操作及检修空间

换热装置的管壳，主要采用集中布置的方式，无论是使用选择技术还是分离布置技术，都必须保证管壳空间的位置与管箱不矛盾，不妨碍管壳和管箱的拆卸空间。在换热装置管道安装期间，这种操作是必要的，以确保管道操作和维护方便，而不是阻碍通道和维护。在换热装置附近的工作路径上，安装调节阀或控制阀，并尽可能与机器平行。在换热装置阀门上安装温度计和其他组件，并且进行观察和操作，并确保换热装置和法兰之间的距离，并且简化阀体直至其符合相关的标准。[1]

3.2 管道的热应力

换热装置应加到管顶位置的固定点上，在同一密封管嘴上，由于温度的原因，需要仔细考虑换热装置的膨胀。在管道设计的冷却装置当中，如果所设计的管道是高温管道，这些管道首先需要存在的功能就是热补偿。可以添加引导支持和维修的方法，用来确保管道的施工顺利。

4 现代石油化工装置工艺管道设计的影响因素

4.1 管道等级与材料因素

石油资源在管道中运输时会受到较高的压力，在进行管道的设计时，如果没有考虑管道的抗压性，将会在非常大的程度上影响管道的质量，从而会影响企业的经济效益和社会效益。同时，由于石油资源的影响，设计师进行管道设计时，在设计之前，要关注管道自身的耐热性以及抗压性等特征。同时，要减少石油资源本身的影响，及时更换具有腐蚀现象的管道，促进经济效益的进一步提高。

4.2 压力管道设计因素

在现阶段，石油化工压力管道设计是为了保证压力管道的正常运行和安全，大部分人员将其分为外部压力管道，并对内部压力管道进行监督，以尽量减少外部不利因素对石油资源的影响;由于强烈的复杂性和布局建设困难，地形和地质因素，石油运输、存储和其他方面都会影响管道设计。

4.3 物理因素

事实上，在现代石油化工的装置中实行管道管理是正确的，管道自身的质量受温度的影响比较大，甚至还会造成因管道的严重磨损而导致的管道不能正常使用。其中低温脆断现象主要是指管道运转时，如果管道处于较低的温度之中，管道的柔韧性会受到影响，会导致管道很容易被折断;如果管道处于较高的温度中，材料会出现膨胀的现象容易发生爆炸;如果管道处于的环境是冷热循环的，那么管道的寿命将会相应的减少，质量也会变差。管道的破损将会影响石油行业的经济，也会进一步影响行业的发展。

4.4 完善流程

流程的设计不仅可以依靠相关经验和石油化工企业成功案例，还应该结合化工企业的实际特点和自然环境因素，尽量完善石油化工企业的管道设计。同时，遵循国家可持续发展战略，确保环境保护和标准化的管道设计。尽可能地消除不必要的管道设计，不仅可以节省成本，而且还能够提高生产效率，为实现石化企业的经济目标打下坚实的基础。

4.5 选用新型材料

满足管道设计的日常工作需要，与高温新材料、耐蚀性和压力选择等息息相关。这种新的材料和使用的功能都非常符合国家对于本行业的要求，还能够保证资源发展的稳定性、长久性。对于企业来说，这不仅可以节省运营成本，还可以从根源上消除安全事故的可能性。[2]

5 石油化工装置工艺管道设计的优化对策

5.1 加强管架设计的优化

众所周知，支架结构在设计过程中具有着极其重要的地位，对整个管道项目有很大的影响。所以，为了保证石油化工装置管道的设计合理，相关企业以及人员必须加强理解设计的图纸，以确保管道项目的整体稳定，提高石油资源运输过程的安全。例如，在一些石油公司的管道设计过程中，将支架和弹簧架组合在一起，控制施工的成本，还应该保证施工的安全性，避免使用的不稳定性，在实际中保障经济效益。

5.2 加强装置泵管道设计的优化

装置泵在现代石油化工管道设计中也起着非常重要的作用。在设计装置泵时，不仅要考虑泵出口的影响，还要减小泵出口的管长，同时要使泵的通道设计最大化。实际布局和设计管道工程、往复泵的拆卸和维护避免指导，要了解推力轴承的进口结构，提供最大化的服务水平，并确保石化企业的经济效益。

6 石油化工装置工艺管道设计技巧

6.1 支吊架设计技巧

支架的合理性将会影响管道的功能，只有对于支架进行合理的设计，才可以满足实际需要。支架吊架设计主要是围绕管道的承重框架设计的。设计采用目前先进的无钢支架，应该保证顶部密封焊缝间距保持在150mm以内，支架设计采用固定间距。由于吊架安装困难，弹簧支撑吊架价格高，所以应该尽量少使用弹簧支撑吊架。不能采用多吊架起重机的设计方法来调节起重机的偏转角度，以保证吊架的稳定性。

6.2 管道线路设计技巧

对于管道线路的设计，是一个非常重要的任务，可以保证石油管道设计的合理。首先，管道的设计要根据性质和石油化工装置的质量。其次，根据具体的要求，提出石油化工管道装置材料的选取要求，以确保管道材料满足管道工程的基本要求。如果工艺管线管道的性能不是很好，安全指标不符合要求，化工装置的设计将会不可避免地影响化工工艺管道的质量。

6.3 管道泵的设计

管道泵的设计之中可以采用偏心直径和直管段技术。首先，离心异径管可以用于不同直径管道泵，可以确保泵的工作效率，只因为泵是管道设计的核心过程。设计人员应根据泵进口管径进行合理调整，并在顶部预先设定平面安装方式，并且缩减低排放点的工作步骤，简化在管道安装中的步骤，还可以节约对于管道进行光照的时间，节约资源。另外，还可以进行直接管的设计。保护措施可以有效防止由操作不当引起的设计管道的损坏。例如，一旦有液体进入此泵，涡轮就会出现问题，同时也将会破坏平衡的状态，从而导致大面积的气体阻力问题。因此，在设计石油化工管道装置时，直管道应连接至泵入口处的缓冲气流。在此泵的设计当中，一定要充分地考虑管道的柔韧程度。根据此泵在机械运转中的特点，必须充分考虑影响泵的正常运行的问题。因此，通过加强管道的设计，设计师应该能够准确地计算轴的方向偏转，还应该计算推力。要根据实际情况进行管道的合理的調整，达到节约成本、提高施工效率的目的。

6.4 管道阀门设计技巧

为了有效避免管道泄漏的问题，它是连接在两个必要的管道中的不同的过程。在严重的管道泄漏情况下，可以及时关闭切断阀隔离的管道工艺管线的正常使用，避免影响其它总线的管道，以确保正确的操作。同时，取样点的管道应设置在主管线内，取样点不得设置在管道的死角处。管道取样必须严谨，以防止管道被异物堵塞而造成管道问题，这样会影响工作的抽样过程。

6.5 塔的管线设计

塔的管道设计应合理按照国家现阶段的针对塔的工艺设计的原理。应该在石油产品和导流塔之间设置一个调整阀装置，以确保调整阀之间的液柱的高度足够高。调整阀应安装在靠近燃气塔的一侧，分馏塔的顶压主要由热旁路控制，然后设计调整阀的位置。确保返回油箱的位置高于冷却塔的位置，以便有效地避免液体积累造成的问题。在管道设计中，应该优化气体和液体管道系统的设计，应该有效降低管道内压力降低的问题。[3]

7 石油化工装置工艺管道设计的注意事项

7.1 加强对材料采购的管控

在当前时期，因为物质因素对于本行业中的很多方向都会产生很大的影响。所以，在设计石油化工装置的时候，必须要严格对于材料的选择，而且必须要控制施工材料的数目、质量和物料采购的规格，以避免施工现场质量不合格或不符合施工方案，施工现场管理人员需要进一步确保选择和施工方案，然后确保管道的质量和使用寿命。

7.2 保障管道布置的科学性

此外，在现代石油化工管道的整个设计的过程中，管道的设计也将会对于石油的运输有着相应的影响。所以，有关的企业和管理人员必须要提高对于管道的科学设计。为了整体的进行管道布局的了解，同时避免质量和使用寿命，而且，对于石油企业来说，管道的良好设计可以为行业的健康打下一个更加良好的基础。

8 结语

总而言之，我国的石油工业进入了快速的发展模式，在现代石油企业的经营和发展之中，石油化工装置在工艺管道中占着极其重要的地位。由于管道的设计过程具有很强的复杂性，而且它的施工也非常的困难，非常容易受到外部不利因素的影响。因此，有关人员需要加强对现代先进技术和装置的应用，需要引进外部优质的理念和模式，以优化管道设计的流程，同时对于施工材料的选择必须要严谨，以避免由材料本身存在的问题而导致的设计失误。保证装置的正常使用，保证石油资源的运输和储存的稳定，可以促进整个石油工业的进步和发展。

参考文献：

[1] 赵子明.石油化工装置工艺管道设计探讨[J].商品与质量，2015（37）：112.

[2] 马峻.结合实例分析石油化工装置工艺管遒设计的合理性[J].中国石油和化工标准与质量，2016（05）：156-167.

[3] 李苏榈.石油化工装置工艺管道设计研究[J].科技与创新，2016（07）：99-100.