石油化工工藝裝置蒸汽管道配管思考

岳明明

摘 要：在我國(guó)工業(yè)體系當(dāng)中，石油工業(yè)是其中非常重要的一個(gè)部分，而在石油化工工藝當(dāng)中，我們可以直接吧室友作為天然原料，經(jīng)由化學(xué)反應(yīng)來將石油原料來加工成化工產(chǎn)品。在這個(gè)過程中，蒸汽管道起到的作用是非常重要的，可以說是整個(gè)公用管道當(dāng)中的樞紐。蒸汽管道有兩大部分，分別是蒸汽管道和蒸汽凝液管道，管道內(nèi)溫度較高，并且氣體和液體同時(shí)在管道中流動(dòng)，在這種情況下，如何設(shè)計(jì)保證管道的安全性也就成為了一個(gè)重要的問題。

關(guān)鍵詞：石油化工；工藝裝置；蒸汽管道；配管設(shè)計(jì)

如果想要保證蒸汽管道設(shè)計(jì)的合理性和安全性，一方面需要考慮整齊凝液管道和蒸汽管道之間的匹配問題，同時(shí)更要保證其美觀性和成本等當(dāng)面的問題。除此之外，也需要我們結(jié)合蒸汽管道應(yīng)力情況來對(duì)其進(jìn)行計(jì)算，做好設(shè)計(jì)工作。除此之外，還需要我們不斷提高對(duì)管道設(shè)計(jì)的熟悉程度，保證管道設(shè)計(jì)的安全環(huán)保性。本文針對(duì)石油化工工藝裝置中蒸汽管道配管的設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了分析。

1 關(guān)于夾套管配管設(shè)計(jì)

現(xiàn)在我國(guó)石油行業(yè)的發(fā)展水平越來越高，而其應(yīng)用的配管復(fù)雜程度也越來越高。在石油化工行業(yè)當(dāng)中，配管設(shè)計(jì)起到的作用是非常關(guān)鍵的，一旦配管存在質(zhì)量問題，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重事故的出現(xiàn)，所以這就需要我們保證設(shè)備安全，作為專業(yè)人員來說，應(yīng)當(dāng)掌握配管設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)依據(jù)和相關(guān)內(nèi)容，在這種情況下來提高配管設(shè)計(jì)水平，所以配管設(shè)計(jì)不僅需要專業(yè)人員具有足夠的設(shè)計(jì)知識(shí)，同時(shí)也要對(duì)工業(yè)生產(chǎn)和工藝有一個(gè)全面的了解。

1.1 夾套管設(shè)計(jì)長(zhǎng)度問題

夾套管的設(shè)計(jì)過程中，首先需要確定的因素就是其自身的長(zhǎng)度，這也已經(jīng)成為夾套管設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。但是夾套管當(dāng)中的液體特性會(huì)受到其自身長(zhǎng)度的影響，所以必須結(jié)合流量來選擇其夾套管的長(zhǎng)度，所以在正常情況下，蒸汽夾管的長(zhǎng)度可以設(shè)計(jì)為15cm。

1.2 內(nèi)外管的熱應(yīng)力情況

在室友化工裝置當(dāng)中，內(nèi)管和外管介質(zhì)差異較為明顯，其溫度區(qū)別更大，很容易導(dǎo)致熱膨脹力產(chǎn)生區(qū)別，由于內(nèi)外管道當(dāng)中的熱膨脹力存在差距，所以很容易導(dǎo)致設(shè)計(jì)缺陷。所以在夾套管設(shè)計(jì)的過程中，需要我們分別計(jì)算內(nèi)外管的熱應(yīng)力，一旦熱力不均，則應(yīng)當(dāng)設(shè)置膨脹節(jié)點(diǎn)，也可以改變彎頭直徑，給夾套管的設(shè)計(jì)帶來便利，避免膨脹差過大。

1.3 夾套管材料的選擇

夾套管的選材上，需要考慮的問題首先是管道內(nèi)的流體溫度和壓力以及其他理化性質(zhì)，同時(shí)更考慮介質(zhì)本身的情況，例如其對(duì)管道所產(chǎn)生的腐蝕作用，并且確保管壁的抗壓能力。第二，對(duì)于管道的焊接來說，夾套管的焊接方式多為對(duì)焊，用于保證夾套管內(nèi)的熱媒體流通，同時(shí)也更要避免直接開分支管，避免在管道內(nèi)形成流體死角。

1.4 夾套管坡度問題

在夾套管坡度設(shè)計(jì)過程中，如果對(duì)于其有特殊要求，那么其坡度可以直接等同于管道的流向，在蒸汽夾套管當(dāng)中，蒸汽從上部直接引入，之后從夾套管下部直接出水，所以在夾套管的設(shè)計(jì)過程中，首先需要在排水管和供氣管這兩個(gè)部位設(shè)置切斷閥，每一節(jié)套管的長(zhǎng)度控制設(shè)置6m以內(nèi)；夾套管跨接管設(shè)計(jì)的過程中，大多采用法蘭材料來實(shí)現(xiàn)連接，水平夾套管的底部方向?yàn)樗剑苯雍驼羝呦虼怪保部梢栽诘撞壳芯€部位來連接夾套管。

2 支吊架選擇設(shè)計(jì)

2.1 承重支架

一般沿塔敷設(shè)的管線只設(shè)一個(gè)承重支架，但這個(gè)支架不是剛性支架，塔頂封頭焊縫線與支架頂?shù)木嚯x是150mm，如果感覺一個(gè)承重支架荷重過大，也可以再設(shè)計(jì)一個(gè)承重支架，這個(gè)承重支架要設(shè)計(jì)為彈簧吊架，導(dǎo)向支架要每隔一定距離設(shè)置一個(gè)，水平管彎頭處不允許加剛性支撐。

2.2 盡量減少?gòu)椈杉埽灰擞眠^多吊架

彈簧支吊架安裝使用起來較麻煩，而且這種彈簧支吊架價(jià)格較貴。但是如果這種彈簧長(zhǎng)期工作極有可能出現(xiàn)失效，不得隨意拔掉定位銷，定位銷應(yīng)在裝置開車或蒸汽吹掃之前拆除。不宜用過多吊架在一條管道上，吊架一般用于管子承重，一條管道上不宜用太多吊架，吊架有一定偏轉(zhuǎn)角，所以吊架太多會(huì)影響管系的穩(wěn)定。

3 推廣先進(jìn)技術(shù)，提升設(shè)計(jì)能力

3.1 現(xiàn)代數(shù)字化管道設(shè)計(jì)技術(shù)

數(shù)字化管道技術(shù)可以說是目前石油化工管道設(shè)計(jì)的一項(xiàng)前沿技術(shù)，這也是石油科技發(fā)展的最有前景的研究方向。這項(xiàng)技術(shù)不僅可以有效提高管道設(shè)計(jì)水平，而且能夠?yàn)橄虏降墓艿朗┕ず凸芾硖峁┘夹g(shù)支撐。

3.2 “物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)雖然初期投資大，但其擴(kuò)展性好，且獲得的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過平臺(tái)應(yīng)用可以形成智能化網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)、定位追溯、報(bào)警聯(lián)動(dòng)、領(lǐng)導(dǎo)桌面和統(tǒng)計(jì)決策等十大基本功能，最終提供“無處不在的連接和在線服務(wù)”。塔里木油田運(yùn)銷部管轄的所有設(shè)施站場(chǎng)自動(dòng)化改造工程是“油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)”示范工程，能達(dá)到運(yùn)銷部所轄部分管道閥室數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集上傳，增加實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)高級(jí)應(yīng)用，提升管道自動(dòng)化水平。

3.3 PDS、PDMS、C等三維設(shè)計(jì)技術(shù)

在站場(chǎng)設(shè)計(jì)方面應(yīng)針對(duì)不同的物料體系，利用PDS、PDMS等三維設(shè)計(jì)技術(shù)建立模型并不斷進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，大力推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。針對(duì)管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)與調(diào)峰，成品油順序輸送，冷熱油順序輸送，應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)，管道并行敷設(shè)，管道盾構(gòu)、隧道、大型穿跨越，危險(xiǎn)識(shí)別與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，管道保溫、防腐，加劑、熱處理降凝，大落差管道減壓站設(shè)置，地下儲(chǔ)氣庫(kù)安全設(shè)施設(shè)計(jì)，長(zhǎng)輸管道站場(chǎng)區(qū)域陰極保護(hù)等方面的難點(diǎn)要積極探索，學(xué)習(xí)先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，提高技術(shù)能力和水平。

3.4 蒸汽支管的設(shè)計(jì)安裝

蒸汽支管設(shè)計(jì)安裝在蒸汽管道上時(shí)，需要將支管部分從蒸汽管道主管頂部接出，就石油化工工藝裝置設(shè)計(jì)而言，將切斷閥設(shè)置在支管上時(shí)，需要從蒸汽管道主管的水平管段位置出發(fā)，使用切斷閥在蒸汽管道主管的水平管段上方連接蒸汽管道主管和蒸汽支管。為了使設(shè)計(jì)安裝工作者操作及安裝的實(shí)用性得到滿足，在安裝時(shí)盡可能的簡(jiǎn)化工藝，需要在設(shè)計(jì)布局切斷閥時(shí)，在合適的位置安裝切斷閥。

4 總結(jié)

經(jīng)過前文總結(jié)，我們不難發(fā)現(xiàn)，在石油化工裝置當(dāng)中，配管設(shè)計(jì)可以在很大程度上影響石油化工工藝的發(fā)展，為了可以讓石油化工的穩(wěn)定生產(chǎn)得到保證，需要我們做好配管設(shè)計(jì)工作，對(duì)石油化工裝置當(dāng)中的設(shè)備進(jìn)行密切聯(lián)系。在配管設(shè)計(jì)過程中，需要我們積極尋找存在的問題，并且找到解決對(duì)策，避免事故的出現(xiàn)。就配管設(shè)計(jì)而言，本文對(duì)蒸汽管道和夾套管的設(shè)計(jì)問題進(jìn)行了簡(jiǎn)要總結(jié)和分析，希望可以給石油化工工業(yè)的開展提供一些參考。

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