影響石油化工管道設(shè)計的因素及解決措施分析

摘要：管道是石油行業(yè)中最重要的運(yùn)輸方式之一。由于石油自身的性質(zhì)所以其對管道的設(shè)計要求也相對較高，所以為了確保石油的正常運(yùn)輸，必須嚴(yán)格的按照相關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計。本文主要是就影響石油化工管道設(shè)計的相關(guān)因素以及解決措施進(jìn)行了分析與研究。

關(guān)鍵詞：石油化工；石油化工管道設(shè)計

1、石油化工工藝管道設(shè)計現(xiàn)狀分析

1.1石油化工工藝流程設(shè)計

科學(xué)合理的管道設(shè)計方案，不僅有效的避免了混亂現(xiàn)象的出現(xiàn)，同時對于石油企業(yè)運(yùn)輸成本以及安全風(fēng)險的降低都有著極為重要的意義。很多企業(yè)在創(chuàng)業(yè)的初期，采取的照搬其他企業(yè)的管道設(shè)計、工藝流程的方法，雖然這種方式對于處于發(fā)展初期的企業(yè)具有降低企業(yè)經(jīng)營成本的目的，但是，由于不同的企業(yè)自身的工藝流程也各不相同，所以導(dǎo)致其在復(fù)制的過程中出現(xiàn)了像有毒物質(zhì)防范不到位、工藝不正確導(dǎo)致有毒物未經(jīng)處理就排出等各方面的問題，而這不僅嚴(yán)重違反了相關(guān)的法律法規(guī)，而且也對生態(tài)環(huán)境也造成了嚴(yán)重的污染。

1.2石油化工裝置的布置

石油化工裝置主要是利用工藝管道緊密連接在一起的，其設(shè)計質(zhì)量的高低對于工藝管道功能的發(fā)揮具有決定性的影響。由于石油運(yùn)輸管道排列較為緊密，一旦在石油輸送過程中發(fā)生安全事故的話，必然會造成無法挽回的損失。所以，大型石油企業(yè)為了確保石油管道使用的安全性，已經(jīng)越來越重視工藝流程與化工裝置的布置和設(shè)計工作。如果企業(yè)在發(fā)展過程中忽略了這一工作的重要性，那么不僅增加了工藝管道設(shè)計的復(fù)雜程度，同時一旦發(fā)生突發(fā)事故也無法有效的解決。

1.3石油化工工藝管道的路線設(shè)計

線路設(shè)計在工藝管道設(shè)計中占據(jù)著極為重要的地位。經(jīng)過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，很多小型的石油化工企業(yè)都存在著工藝管道線路設(shè)計不符合國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的問題。而線路設(shè)計中存在的巨大的安全隱患，已經(jīng)成為了影響石油企業(yè)安全生產(chǎn)順利進(jìn)行的關(guān)鍵因素。

2、石油化工管道設(shè)計的影響因素

2.1腐蝕方面產(chǎn)生的影響

腐蝕問題一直以來都是石油化工管道安全運(yùn)行過程中無法有效解決的問題。經(jīng)過深入的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，目前石油化工管道中出現(xiàn)幾率相對較高的腐蝕問題主要有大氣腐蝕、應(yīng)力腐蝕、均勻腐蝕、局部腐蝕等幾種類型。由于管道自身的抗腐蝕性能直接受其所使用材料和環(huán)境等因素的影響，因此，一般情況下，針對管道腐蝕問題都無法進(jìn)行有效的預(yù)測和控制。

2.2密封效果

經(jīng)過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，就目前而言，常用的石油化工管道密封方法中，管道法蘭密封盒閥門密封技術(shù)，對于因為腐蝕而造成的管道泄露問題的預(yù)防效果非常的顯著。此外，如果管道位置發(fā)生了變化，那么對于管道也會產(chǎn)生一定程度的影響。經(jīng)過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，目前常見的閥門泄露主要分為內(nèi)漏和外漏兩種形式，通過對這兩種泄露情況的分析發(fā)現(xiàn)，如果閥門與法蘭的泄漏量達(dá)到2/3時，那么不僅會影響到管道的安全生產(chǎn)，同時對石油化工企業(yè)產(chǎn)生的影響也較大。所以，石油化工企業(yè)應(yīng)該采取積極有效的措施，加強(qiáng)石油化工管道密封技術(shù)研究的力度，避免因為閥門與法蘭出現(xiàn)泄露的問題，而影響到石油化工企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營。

2.3物理損傷

石油運(yùn)輸管道使用過程中出現(xiàn)的物理損傷是導(dǎo)致石油化工管道低溫脆性斷裂與高溫破壞等問題發(fā)生的根本原因。如果管道運(yùn)輸處于低溫環(huán)境下的話，不僅會導(dǎo)致管道沖擊韌性出現(xiàn)大幅度下降的現(xiàn)象，嚴(yán)重的還會出現(xiàn)脆性斷裂的問題。而管道運(yùn)輸處于高溫環(huán)境下的話，管道材料的性能就會因為出現(xiàn)惡性變化的現(xiàn)象，而導(dǎo)致其出現(xiàn)弱化或者脆化的現(xiàn)象。

3、石油化工管道設(shè)計的提升策略

3.1管道設(shè)計工作人員整體素養(yǎng)應(yīng)當(dāng)重視并加以提升

管道設(shè)計創(chuàng)新力度不足是目前管道設(shè)計人員在管道設(shè)計過程中普遍存在的問題之一。大多數(shù)情況下，設(shè)計人員都是在沒有深入了解工程實際情況的前提下，參照企業(yè)企業(yè)以往的設(shè)計經(jīng)驗和數(shù)據(jù)進(jìn)行管道設(shè)計的，所以導(dǎo)致管道設(shè)計出現(xiàn)了缺乏嚴(yán)謹(jǐn)性的問題。所以設(shè)計人員在管道設(shè)計過程中，不僅要具有強(qiáng)烈的安全意識，同時還應(yīng)清楚的認(rèn)識到石油化工裝置管道設(shè)計安全性的高低對于整個工程項目安全所產(chǎn)生的影響，才能設(shè)計出符合要求的管道設(shè)計方案。此外，石油化工企業(yè)應(yīng)該定期的組織管道設(shè)計人員進(jìn)行先進(jìn)設(shè)計方法和技術(shù)手段的學(xué)習(xí)，才能達(dá)到促進(jìn)設(shè)計人員知識水平與設(shè)計能力有效提升的目的。

3.2避免石油化工管道的腐蝕破壞

化學(xué)變化與電學(xué)變化是導(dǎo)致腐蝕破壞問題出現(xiàn)的主要原因。（1）經(jīng)過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，壁厚變薄引起的均勻腐蝕問題是石油管道中最常見的腐蝕問題。因為管道設(shè)計人員在設(shè)計石油運(yùn)輸管道時，大都是以以往的設(shè)計經(jīng)驗和腐蝕實驗數(shù)據(jù)為依據(jù)的。因此，必須嚴(yán)格的按照要求加強(qiáng)管道壁厚檢測的力度，才能最大限度的降低和避免均勻腐蝕問題對石油化工管道所造成的損壞。（2）石油化工管道材料在應(yīng)力與腐蝕的雙重作用和影響，是導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕問題出現(xiàn)的根本原因。由于應(yīng)力腐蝕問題在出現(xiàn)之前沒有任何的預(yù)兆，其作為一種脆性開裂，危險性也相對較高，所以，設(shè)計人員必須采取防止應(yīng)力開裂材料與環(huán)境緊密結(jié)合的方式，才能有效的降低應(yīng)力腐蝕問題發(fā)生的幾率。

3.3閥門泄露問題的預(yù)防

針對石油化工管道閥門的密封實驗、高壓以及允許泄漏量等，雖然《閥門試驗與檢驗》都進(jìn)行的詳細(xì)的說明和規(guī)定。而且要求操作人員必須嚴(yán)格的按照要求進(jìn)行閥門的切斷或者隔離試驗，才能確保閥門的密封性。但是，在進(jìn)行雙密封座閘閥和球閥，則只需要保證其所進(jìn)行的秘方檢驗達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)即可避免泄露問題的出現(xiàn)。另外，根據(jù)石油化工管道的特點和使用要求，針對閥座、閥芯、閥桿等相關(guān)設(shè)備的使用，也必須嚴(yán)格的按照相關(guān)規(guī)章制度，才能從根本上避免因為設(shè)備使用的混亂而導(dǎo)致泄露問題的出現(xiàn)。

結(jié)束語

總而言之，溫度、地理等自然因素和運(yùn)行環(huán)境等原因是導(dǎo)致管道運(yùn)行過程中產(chǎn)生安全隱患的重要因素。所以，石油化工企業(yè)在設(shè)計管道的過程中，必須嚴(yán)格的按照安全規(guī)定的相關(guān)設(shè)計進(jìn)行設(shè)計，同時加強(qiáng)設(shè)計階段的管理工作力度，才能實現(xiàn)有效提升管道設(shè)計安全性的目的。

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作者簡介：呂春雷（1982.03-），男，漢族，河北唐山人，唐山學(xué)院，環(huán)境與化學(xué)工程系，研究方向：石油化工。