化工工藝裝置蒸汽管道配管設(shè)計(jì)分析

耿玥娟

摘 要 在化工經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的生產(chǎn)中，蒸汽管道是非常常見(jiàn)的重要設(shè)備。特別是在石油化工工程領(lǐng)域，蒸汽管道配管是非常重要的一種應(yīng)用技術(shù)。本文立足于工作實(shí)際，對(duì)化工工藝領(lǐng)域中蒸汽管道配管技術(shù)的應(yīng)用展開(kāi)分析研究。

關(guān)鍵詞 石油化工工藝 蒸汽管道 配管設(shè)計(jì)

在石油化工領(lǐng)域的生產(chǎn)中，往往將石油作為原料，再經(jīng)過(guò)多個(gè)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)提煉出相應(yīng)的化工產(chǎn)品。蒸汽管道是石油化工產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中重要的樞紐通道，其主要包括蒸汽管道和蒸汽凝液管道兩大部分，管道同時(shí)具有高溫和氣液兩相流，促進(jìn)了蒸汽管道的作用得到充分發(fā)揮。所以，想要使蒸汽管道設(shè)計(jì)具有合理性和安全性，不僅需要對(duì)蒸汽凝液管道配管和蒸汽管道的匹配設(shè)計(jì)進(jìn)行充分考慮，而且還要兼顧其經(jīng)濟(jì)效益。應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，從而確保設(shè)計(jì)出安全、節(jié)能、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)的蒸汽管道。

一、石油化工工藝概述

所謂的石油化工工藝，一般是指將自然界天然原料如天然氣、石油等材料通過(guò)物理化學(xué)的相關(guān)方法提純制取，從而形成化工產(chǎn)品、石油產(chǎn)品以及相關(guān)的工業(yè)產(chǎn)品。在石化企業(yè)發(fā)展中，蒸汽管道配管的經(jīng)濟(jì)性和安全性是其重要保障，隨著社會(huì)的快速發(fā)展，各種安全隱患的存在逐漸凸顯，不斷攀升的工業(yè)事故和交通事故嚴(yán)重影響著人們的日常生活和工業(yè)生產(chǎn)，同時(shí)存在各種各樣嚴(yán)重的安全隱患。所以，在進(jìn)行石油化工工藝裝置設(shè)計(jì)中，研究和處理蒸汽管道就顯得極其重要。

二、化工工藝裝置蒸汽管道配管設(shè)計(jì)的重要性

在社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，化工產(chǎn)品的應(yīng)用是非常廣泛的，化工行業(yè)擁有廣闊的發(fā)展前景。然而，化工企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜多變，往往潛藏著安全隱患，很容易發(fā)生安全事故。一旦發(fā)生安全事故，化工企業(yè)不僅要面臨嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，而且還會(huì)造成重大的人員傷亡和極壞的社會(huì)影響。而蒸汽作為一種熱源是很容易引發(fā)安全事故的。這就要求設(shè)計(jì)人員要充分重視蒸汽管道的配管設(shè)計(jì)，使蒸汽管道的安全性、經(jīng)濟(jì)性和美觀性達(dá)到完美統(tǒng)一。

三、管廊上的蒸汽管道布置

通過(guò)對(duì)1000kt/a乙烯裝置進(jìn)行研究分析得知，該裝置有五條管廊，兩縱三橫排布。其中三個(gè)橫管廊配置的管廊為四層，與管廊配管設(shè)計(jì)要求相結(jié)合，物料管道設(shè)置在管廊一、二層，公用工程管道設(shè)置在第三層，儀表電纜槽板、電氣以及火炬設(shè)置在第四層。一般情況下第三層布置的蒸汽管道。1000kt/a乙烯裝置具有較大超高壓力蒸汽管道、壓力蒸汽管道、低級(jí)壓力蒸汽管道和中等壓力蒸汽管道四種壓力等級(jí)蒸汽管道。按照布置的要求和材質(zhì)特點(diǎn)，管廊上的蒸汽管道布置的壓力等級(jí)布局需要滿足以下三個(gè)特點(diǎn)。

第一，設(shè)計(jì)管廊上的蒸汽管道，需要在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮管道結(jié)構(gòu)、所處地勢(shì)環(huán)境以及蒸汽管道的實(shí)際情況。需要盡可能靠近管廊的一側(cè)安裝蒸汽管道，合理安裝使用“∏”形補(bǔ)償器，能夠使管道內(nèi)出現(xiàn)的高溫膨脹情況得到很好的吸收。由于在高溫下波紋管膨脹節(jié)可能會(huì)出現(xiàn)變形的情況，因此波紋管膨脹節(jié)禁止在蒸汽管道的設(shè)計(jì)中使用，在安裝設(shè)計(jì)“∏”形補(bǔ)償器時(shí)，需要按照管廊的建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，將安裝設(shè)計(jì)切實(shí)做好。在“∏”形補(bǔ)償器安裝時(shí)，如果管道具有較高的溫度和較大的排熱需求，則要求管道的直徑變大，需要設(shè)置在管廊的外側(cè)，靠近管廊支柱分擔(dān)荷載；相反，管徑如果具有較小的排熱量，則需要設(shè)置在靠近管廊的內(nèi)側(cè)。

第二，將蒸汽管道設(shè)計(jì)安裝在多層管廊空間時(shí)，需要綜合布局，與蒸汽管道的空間布局特點(diǎn)相結(jié)合，可以在對(duì)管道進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)通過(guò)三層結(jié)構(gòu)進(jìn)行，分別為“上中下”。在石油化工工業(yè)生產(chǎn)制備中，大量可排放的高溫蒸汽會(huì)在此過(guò)程產(chǎn)生于蒸汽管道中，進(jìn)而造成管道出F管道內(nèi)凝液的情況。想要使這一問(wèn)題得到有效解決，在設(shè)計(jì)蒸汽管道時(shí)需要對(duì)管道設(shè)計(jì)安裝的位置進(jìn)行充分考慮，將排液裝置安裝在管道的一側(cè)。不過(guò)由于在管道內(nèi)蒸汽凝液處于流動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)管道內(nèi)的壓力發(fā)生變化時(shí)，蒸汽會(huì)因?yàn)閴毫Φ慕档投俅纬霈F(xiàn)，當(dāng)出現(xiàn)汽液混流時(shí)，假如無(wú)法通過(guò)排液設(shè)施將液體及時(shí)排出，則可能會(huì)再次出現(xiàn)管道裂縫，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)會(huì)有巨大的安全隱患出現(xiàn)。

第三，如果在布局設(shè)計(jì)蒸汽管道時(shí)，其與相關(guān)的儀表電纜線或電器在同一側(cè)布局，則需要對(duì)蒸汽管道中的最大溫度進(jìn)行有針對(duì)性的掌握，同時(shí)進(jìn)行深入研究總結(jié)。通過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐能夠看出，如果使用將蒸汽管道與其他公用管道隔開(kāi)的方法，不但可以使管道與管道之間保持分離狀態(tài)，而且各自運(yùn)行互不干擾正常工作，在生產(chǎn)建設(shè)過(guò)程中對(duì)企業(yè)有利，能夠使每種管道的作用得到充分發(fā)揮，對(duì)于企業(yè)發(fā)展而言，這樣的管道布局發(fā)揮著決定性作用，不但確保在生產(chǎn)和生活中蒸汽管道的安全性能夠有效提升，而且使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益得到極大的提升。

四、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。在日常生活中，通過(guò)對(duì)消防、吹掃以及滅火等用途的綜合考慮，石油化工工業(yè)需要從安全排氣的角度出發(fā)制定蒸汽支管的設(shè)計(jì)要求，蒸汽支管不允許連接蒸汽透平、再沸器等發(fā)熱裝置的排氣管道。在設(shè)計(jì)安裝蒸汽支管時(shí)，支管的安裝位置應(yīng)靠近“π”形補(bǔ)償器的兩側(cè)，而在移動(dòng)過(guò)程中，蒸汽支管不應(yīng)限制主管。

五、結(jié)語(yǔ)

在對(duì)蒸汽管道進(jìn)行施工時(shí)，科學(xué)合理地進(jìn)行設(shè)計(jì)安裝，不但能夠使蒸汽管道的工作效率得到提高，使經(jīng)濟(jì)效益大幅提升，而且能夠使蒸汽管道的安全性不斷加強(qiáng)，進(jìn)而推動(dòng)蒸汽管道的作用正常的發(fā)揮，使其能夠長(zhǎng)久優(yōu)良地運(yùn)行。

（作者單位為遼寧省輕工設(shè)計(jì)院有限公司）

參考文獻(xiàn)

[1] 宋林光.三大蒸汽管道設(shè)計(jì)需注意的問(wèn)題[J].廣西電力，2011（03）：40-42.