石油管道設計中的若干問題分析

蘇航

摘 要：石油運輸過程中，對管道設計的要求非常嚴格，因為石油管道的設計質量將嚴重影響運輸的安全性以及管道的使用壽命。文章從石油管道設計中的安全因素、石油管道設計的布置合理性、石油管道材料選購的安全性和石油管道的維護與保養問題四個方面分析了石油管道設計中的問題。

關鍵詞：石油管道；管道設計；問題

中圖分類號：F272；F426.22 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）24-0167-01

石油作為人類生活、生產都離不開的重要能源，從開采的準備工作開始，就得到了技術人員的高度重視，開采、運輸、儲存、使用，一系列的程序中凝結著工作人員的智慧。其中，石油管道在這個流程中占有很大比重，是重要的石油化工裝置，不僅在運輸中起到連接作用，還能夠有效保證石油及氣體的安全運輸，并且能夠隔絕污染，減少在運輸過程中出現安全問題。因此，石油管道的設計意義重大，要在保證管道發揮功能的基礎上，盡量降低成本，在管道設計中，需要考慮到多方面的因素。

1 石油管道設計中的安全因素

1.1 石油管道設計的安全性

石油的運輸主要依靠管道，而且安全的管道是能夠隔絕外界污染、減少揮發，并且能夠保證石油及其氣體安全性的，在此過程中，設計合理的管道還能夠減少摩擦、防止泄漏、降低成本、便于維護等，這些都是在管道的設計過程中需要考慮的安全因素。

1.1.1 石油管道的進出裝置上要設計切斷閥

對于運輸石油的管道來講，切斷閥非常重要，是安全因素中的重中之重。切斷閥要安裝在界區的邊界處，并且要在側面設置“8”字形的盲板，雖然傳統的管道設計中將“8”字形的盲板應用到有毒氣體或可燃氣體的運輸中，但是在現在的石油運輸中，為了保證運輸安全，也應該設置盲板，這樣就可以有效地避免人為操作有誤而引起的安全事故。因此，作為安全裝置，切斷閥的安裝一定要謹慎，才能避免一些事故的發生。

1.1.2 石油管道的進出裝置上要設計安全閥

一般情況下，管道的入口處會安裝切斷閥和旁通閥，并且在日常運輸中兩個閥門都是鎖定狀態，切斷閥要在開啟的狀態下鎖定，而旁通閥一般要在關閉的狀態下鎖定。這兩種安全閥門是為了保證石油運輸的安全性，一旦出現問題可以及時解決。但是，要在二者都處于工作狀態后，不能隨意開啟或關閉，要注意閥門上的標識，如果工作人員擅自調整閥門，就容易引起安全事故。

1.2 石油管道環境的安全性

除了管道自身以外，周圍的環境也會對其安全性產生影響，因此，在管道設計時也要充分考慮周圍環境問題。首先，要分析管道預計安裝地點的自然環境，要考慮該地區是否是自然災害多發區；其次，要考慮地質條件的穩定性，必須在設計管道時就考慮到預警設備的安裝；最后，要針對實際環境設計保護系統。

2 石油管道設計的布置合理性

在設計中，布置的合理性也會對安全因素產生影響，以管廊和安全閥為例，考慮設計的布置合理性問題。首先，要控制好管廊附加余量，因為這會影響施工階段，并進而影響石油的正常運輸和管道維護，因此，在設計管廊時就要注意余量，一般余量范圍是10%～20%，并且要預留升級空間，因為只有提高余量值后，才能升級設備。其次，安全閥的設計要格外重視，需要考慮到連接問題、角度問題、壓力問題等，才能真正起到安全閥的作用，保證石油運輸的安全性。

3 石油管道材料選購的安全性

3.1 石油管道材料選擇的安全性考慮

石油管道的材料在選擇時就要注意安全因素的設計，因為只有管道的質量過關，才能在運輸中起到應有的作用，保證石油運輸的安全。一般情況下，管道的材料多選擇金屬材料，并且金屬墊片和螺栓的使用率很高。在設計中會將管道等級分界，要根據不同的管道等級來選擇不同的管道材料，還要考慮日后的維護和保養工作、管道內壁的保溫問題等。因此，一定要充分考慮管道環境、管道功能，結合設計師的以往經驗，分析利弊，最終選擇最適合運輸石油的管道材料。

3.2 石油管道材料購買的安全性考慮

管道設計完成后，需要對選擇好的材料完成采買工作，但是在購買所需材料時，也要充分考慮到安全問題。

首先，關于材料質量的問題，必須要保證材料質量，才能保證管道質量，保證石油管道在正式使用時不會因為材料質量而引發安全事故。

其次，除質量外，還要考慮數量，材料在購買時一定要保證數量精準，因為材料購買過多是一種資源浪費，必須抵制，但是如果購買數量不足，又會延誤工期，并且二次購買的材料在參數上可能會有誤差。

第三，還要考慮工期問題，一般的材料都是在正式動工前就購買齊全，但是隨著時間推移、工程進展，也許在施工中就會發現事先準備的材料不能適合管道修建，由此，還要事先與商家溝通，允許工程中更換材料。石油管道材料購買必須要進行安全性的考慮，才能避免問題的出現，購買屬于靈活機動的任務，要求工作人員認真負責、廉潔自律、經驗豐富。

4 石油管道的維護與保養問題

要想保證石油運輸的安全性，不僅要保證管道的設計、材料選擇和購買的安全性，還要充分考慮到石油管道的維護和保養，才能將各個部分考慮進去，從而避免安全事故的發生。

4.1 溫度對石油管道的影響

溫度對于管道的影響是非常明顯的，因此，要對溫度進行把握，才能延長管道的工作壽命，但是溫度卻是很難控制的。如果溫度過高，會影響金屬材料的穩定性，一旦溫度升高至金屬熔點，金屬會變形，那么管道隨著時間的變化，就會遭到嚴重的破壞，進而發生爆裂，產生嚴重的后果；如果溫度過低，那么管道的各個指標都會下降，壓力和沖擊力數值降低，也會在長期的低溫狀態下影響管道的穩定性，從而會產生管道破裂的情況。經過分析，一旦溫度失常，對于管道來講都是一種破壞，管道發生泄漏，內部的石油和氣體也會泄漏，不僅會影響周邊環境、污染水源，甚至存在爆炸、火災等重大安全事故隱患，對周邊居民的生命財產安全造成嚴重威脅。

4.2 做好石油管道的防腐工作

石油管道都是深埋于地下的，管道外殼直接與土壤接觸，但是土壤與管道接觸后，由于電極電位差異，會產生腐蝕電池，從而因為土壤原因會對管道外壁造成腐蝕，而如果腐蝕情況得不到制止，就會出現管道穿孔，進而造成石油和油氣的泄漏，不僅產生了經濟損失、環境污染，還會引發安全事故。因此，要提高管道的防腐技術，使用防腐蝕性能力強的材料。

4.3 做好石油管道的清理保養工作

石油在管道內流動比較容易出現沉積物，影響石油流速，形成惡性循環，產生“血栓”。這些沉積物與管道內壁緊緊貼在一起，就不容易被石油在流動中沖散，還會影響運輸能力。石油管道的清理保養工作主要有如下三種方法：化學添加劑防臘和清臘、在管道內刷上涂層減少臘的凝結、采用清管器清臘。

5 結 語

石油運輸是重要的工作步驟，那么管道就是重中之重，需要對管道進行嚴謹的設計，才能保證管道的運輸質量和工作壽命。要想提高管道的安全系數，需要考慮多方面因素，要注意石油管道設計中的安全因素、石油管道設計的布置合理性、石油管道材料選購的安全性和石油管道的維護與保養問題。

參考文獻：

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