石油化工是一個綜合性的過程，石油化工離不開對化工裝置的使用，工藝管道設計是石油化工非常重要的一個環(huán)節(jié)，設計的合理性關系著管道安裝的質量。從我國石油化工裝置工藝管道設計情況來看，還存在很多問題需要解決，管道工藝設計涉及的內容比較多，專業(yè)性要求較高，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯，就有可能影響整個石油化工的生產計劃，在具體的石化生產過程中，應該重視實踐效率，應用現(xiàn)代化生產設備，進一步提高石油化工的生產效率，保障生產質量的同時降低生產成本。石油化工對化工裝置的選擇性要求不同，化工裝置應該具備穩(wěn)定的運用性能，深化工藝管道設計，最大程度上保障油品安全。

　　1石油化工裝置工藝管道設計存在的問題

　　我國石油化工裝置工藝管道設計存在一定的局限性，還有很大的進步空間，工藝管道設計存在的問題主要可以包含兩個方面的內容：一是工藝路線設計問題，管道設計中使用到的路線比較多，這就需要相關工作人員對工藝路線進行一個科學合理的設計，不少設計者過于片面化，從科學的角度思考問題并沒有錯，但不懂得變通，提高工藝路線的安裝要求的同時也間接增加了路線材料使用的風險系數，而且對于介質的選擇也并不合理，有些部件會對石化設備造成損害，使設備在運行過程中存在較高的風險。二是工藝過程的安全問題，石油化工裝置工藝管道設計包含的內容比較多，設計流程較為復雜，每個環(huán)節(jié)之間存在一定的交互性，不少設計人員在設計過程中往往容易忽略管道安全問題，在材料調控這一方面，存在一定的風險系數，大多數的設計人員并沒有重視此類問題，認為無關緊要，也沒有安裝安全警示裝置，使得石化裝置在運行過程中，一旦出現(xiàn)爆炸或者火災等事故，無法采取有效的措施進行管控，使事故更加嚴重，造成更多的人員傷亡和經濟損失。

　　2石油安裝過程管道設計的相關內容

　　石油安裝過程中的管道設計是一個循序漸進的過程，我們首先要確定流程，結果很重要，但過程更重要，在開展工作之前，工作人員要進一步落實工作流程，作為石化公司，要及時更新傳統(tǒng)管道設計理念，促進管道設計的變革，重視對每個細節(jié)問題的處理，要采用合適的工藝設計貼合管道需求，從而保障流程開展的有序性，在管道設計過程中，應該從企業(yè)實際情況出發(fā)，合理規(guī)劃成本預算，全面優(yōu)化技術水平，最大程度上發(fā)揮工藝管道設計的應用優(yōu)勢。石油化工企業(yè)要合理布局，這里的合理布局更多的是指對石油化工裝置的合理布局，作為石油化工的基礎，石油化工裝置發(fā)揮的作用是不可估量的，在具體的布置規(guī)劃中，工作人員要根據國家制定的管道標準執(zhí)行，對工藝管線進行合理的調控，將管線間距控制在一個合理的范圍內容。石油化工裝置的工藝管道設計較為簡潔化，所占時間比例并不大，只是需要的人員數量比較多，在管道布設過程中，每位員工都要保持良好的工作狀態(tài)，彼此相互合作，提高工作效率和質量，通過對工藝管道模型的可視化分析(如圖1所示)，最大程度上保障工作開展的有序性，減少人為失誤的頻率。消防施工也是工藝管道設計中不可分割的一部分，具有一定的現(xiàn)實意義，要采用集中式的方式統(tǒng)一調度，油庫安全隱患主要來油庫油罐，油罐爆炸會引起火災，而火災具有蔓延性，不僅會使其他存儲區(qū)域的油罐受到影響，還會危及人們的生命安全，為了能夠在最短時間內容將火勢控制住，需要動用大量的人員和車輛，裝配滅火器，公安隊伍、消防隊伍、志愿者隊伍要保持高度警惕狀態(tài)，當發(fā)生火災時，現(xiàn)場火勢情況是不可預測的，爆炸溢流現(xiàn)象隨時都有可能發(fā)生，我們要做好全面的準備，盡可能考慮到各個方面的問題，消防隊長要根據油品火災的特性制定詳細的滅火策略，使火災可以得到有效控制。

　　3石油化工裝置工藝管道設計

　　石油化工裝置工藝管道設計涉及的內容比較多，專業(yè)性比較強，這里我們主要從管道材料分級、塔的管線設計、泵的管線設計、冷換設備的管線設計四個方面的進行概述。管道材料分級具有一定的差異性，化工裝置的高壓系統(tǒng)和低壓系統(tǒng)存在一定的溫度差異，當兩個系統(tǒng)建立連接關系的時候，這種溫度差異就會影響系統(tǒng)連接的穩(wěn)定性，為了消除這種影響，我們要根據低壓的管路等級合理劃分臨界值，正常情況下，管道設計中會對臨界值有明確的劃分，所以不用過多考慮，但也有例外的情況，這個時候我們就需要根據具體的情況進行合理的調控，劃分正確的分界點和分界線。塔的管線設計是一個綜合性的過程，包含的內容比較多，分餾塔與汽提塔的管線布置是其中一部分內容，塔和容器的管線具有交互性，在設計過程中，應該根據管線性質和介質形態(tài)進行合理的規(guī)劃，在布設管線的時候，需要將分餾塔和汽提塔之間的管線分開處理，在汽提塔和分餾塔的中間層布設一個調節(jié)閥組，調節(jié)閥組的作用在于控制分餾塔和汽提塔的壓力變化，使分餾塔和汽提塔的壓力變化保持在一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)下。分餾塔塔頂壓力可以通過熱旁路進行調控，熱旁路具有一定的溫度調控作用，熱旁路的保溫盡可能短，規(guī)避袋形積液的產生，在回餾罐的上端，更改調節(jié)閥的設置，使冷卻器低于回餾罐的水平高度。泵的管線設計要考慮到各個方面的影響因素，在泵入口偏心異徑管的使用過程中，要合理規(guī)劃泵的吸入管道，泵入口管道系統(tǒng)的管徑呈一個動態(tài)變化的趨勢，安裝泵入口變徑管，應該將氣體稀釋，使氣體無法聚集在變徑處，規(guī)避因為安裝不到位而造成的汽蝕。泵的水平入口管徑種類較多，我們大多數情況下選擇偏心異徑管，偏心異徑管的整體穩(wěn)定性較高，不容易受外界因素影響，具有良好的應用效果，在偏心異徑管的安裝過程中，我們可以采用頂平安裝法進行安裝，并在低處添加排液閥，進一步鞏固偏心異徑管。液體具有流動性，當液體進入泵嘴后，會出現(xiàn)一些問題，比如偏流、旋轉渦流，這些會破壞泵嘴內部葉輪轉動的流動平衡性，使泵無法正常運轉，嚴重情況下還會出現(xiàn)氣阻，降低泵的運行機能，縮短泵的使用周期。管道設計應該考慮到對泵入口直管段的規(guī)劃，通過增加直管段降低外界因素對泵的影響。泵的外在形式比較多樣化，不同的泵對于直管段的要求是不一樣的，比如側向吸入的泵，吸入口前直管段長度應該大于三倍管徑的直管段，雙吸離心泵，其雙吸入口保持對稱狀態(tài)，防止雙向吸入而引起的汽蝕。如果吸入口的管道和泵軸處于同一平行線，應該在泵吸入口前設置七倍管徑的直管段，相反，吸入口的管道和泵軸處于垂直狀態(tài)時，彎頭和閥門都可以作為直管段。泵的整體穩(wěn)定性比較高，它屬于回轉機械，在外部壓力的作用下會形成一定的運動軌跡，比如管嘴處受到管道的助推力時，轉軸本來的運行軌跡就會發(fā)生改變，與原軌跡形成一定的偏差，這種偏差不符合管道設計的標準，所以在管道設計的時候要考慮到這個問題，采取恰當的措施對泵嘴的受力進行嚴格的控制，使受力系數控制在一個合理的范圍內。對管道的走向進行預測，根據預測結果合理布置，提高管道的柔性，規(guī)劃好承重支吊架，然后將導向支架布置在承重支吊架的下方，這樣可以減少管道作用在泵嘴處的應力和力矩。管道設計最為理想的狀態(tài)就是管道最短、壓力損失最低，當然這是相對的，在熱介質的管道中，會存在熱應力分析問題，在熱應力的影響下，會使管道彎頭數量增加，還會使管線的走向發(fā)生改變，不利于管道運行的穩(wěn)定性，增加了資金投入成本。為了使泵在高溫環(huán)境下能正常運行，我們需要合理部署管道，根據管道走向和操作條件進行全面的分析，預設承重支架，提高管道運行效率的同時降低成本預算。冷換設備的管線設計相對于其他工藝設計來說，冷換設備的管線設計的工藝較為簡單，沒有那么復雜，管道設計要符合PID標準，綜合考慮管道管線的柔性和經濟性。在選擇合金鋼不銹鋼管線的時候，優(yōu)先考慮管線短、彎頭少的。要重點關注冷換設備檢修和管道熱應力這兩方面的內容，管殼式熱換有集中排置和單獨排置兩種方式，管道布置不能妨礙管箱和光滑面平焊側面的拆卸空間。閥門和調節(jié)閥組與熱換器的操作通道存在一定的連接性，調節(jié)閥組和通道保持平行狀態(tài)。熱換器管道周圍存在的溫度計，都應布設在通道處，這樣有利于工作人員進行觀察，還可以近距離更換法蘭、筒體。正常情況下，熱換器固定在管箱端口處，所以我們需要考慮端口因熱應力產生的位移進行考慮，管道設計的時候，要合理優(yōu)化管線性能，不能使管箱端口處承受過多的熱漲力，當管道出現(xiàn)高溫時，我們要保證管線形狀具有一定的熱補償能力，布置導向支架，分化管嘴上的作用力。

　　4結束語

　　石油化工裝置工藝管道設計是一項非常復雜的工作，對設計人員的專業(yè)性要求比較高，在工藝管道設計中，要根據生產要求和工藝標準進行全面的分析，將管道設計的理論知識與實踐相結合，保障石油化工裝置管道設計的可行性。

　　參考文獻

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　　《石油化工裝置工藝管道設計探索》來源：《石化技術》，作者：苗士俊