石油化工裝置管道設計的安全問題分析

韓海倉

摘 要：石油化工裝置設計主要涉及工藝以及管道和設備、公用工程設計等方面的內容，其中最主要的就是工藝設計。因為石油化工行業中常常會接觸到一些危險物質，不重視細節方面就會使危險品出現泄漏現象，帶來一定的安全隱患問題。所以文章根據石油化工裝置管道設計的安全問題進行了詳細的分析和探討。

關鍵詞：石油化工裝置;管道設計;安全問題

引言

隨著當前我國石油化工行業的不斷發展，其在社會發展中發揮著重要作用價值，自身的復雜性同樣也越來越突出，進而也就必然蘊含著較多的安全隱患。為了提升石油化工裝置的安全運轉，把握好各個常見安全隱患至關重要。從石油化工裝置管道的選擇和應用角度來看，因為管道材料的選擇不合理，或者是后續長期運行中存在著明顯損傷，進而形成的安全事故是比較常見的。基于此，從石油化工裝置管道設計入手，針對常見的損傷原因進行有效控制，以發揮出較強的安全防護效果，因此，該方面的研究具備較強價值。

1 石油化工裝置危險因素

1.1 中毒危險因素

石油化工生產過程中的原料、半成品、成品、雜質大部分都有一定的毒性，可以通過人的口、鼻、皮膚進入人體的內部，從而導致人體的生理功能發生變化，輕則對健康造成傷害，重則直接危害人的生命。

1.2 火災爆炸危險因素

石油化工原料及產品大部分都具有易燃易爆的特點，一般情況下可分為池火、爆炸。可燃液體泄漏遇明火，有發生池火事故的可能，易燃氣體、油氣粉塵等泄漏后與空氣混合，達到易燃介質的爆炸極限時，遇明火或高溫，有發生爆炸危險的可能。發生火災、爆炸時，可能會造成人員受傷或財產損失。

2 石油化工裝置管道防護失效的原因

2.1 機械破壞

機械破壞表現在多個方面，例如低溫脆性斷裂，管道所處的地方溫度較低，材料的溫度比脆性轉變溫度更低，韌性下降，會導致管道發生脆性斷裂現象。又如，管道材料遇到高溫的破壞，在高溫下，材料的性能發生惡化，比如發生蠕變、石墨化、回火脆化等等，都會影響管道的安全性。又如，管道的金屬材料常常處于交變荷載或者是溫度周期發生變化的條件下，在這種條件下，金屬材料容易出現疲勞，發生變形損傷或者是斷裂的現象，從而影響管道的安全性。

2.2 腐蝕破壞

腐蝕破壞同樣也是造成石油化工裝置管道出現泄漏問題的重要原因。因為石油化工裝置管道運輸的很多介質材料都表現出了較為明顯的腐蝕性特點，尤其是對于鹽酸、硫酸以及強堿性材料的運輸，更是很可能對于管道形成嚴重的腐蝕問題，造成管道的壽命受損，進而在長期應用過程中出現較為嚴重的裂縫或者是滲漏點。

2.3 密封失效

在實際中，為了防止腐蝕破壞對管道的影響，增強管道的安全性，通常都會對管道的一些部分進行密封，一般都是通過法蘭與閥門進行密封，但一旦管道發生移動，就會對密封效果產生影響，使管道的安全性能降低。同時，若閥門不密封，出現泄漏事故，不僅會對生產生活造成影響，也會危害人們的生命安全。所以在進行管道設計時要注重管道的密封性能，保證管道的安全性。

3 石油化工裝置管道設計的安全防護措施

3.1 防機械損傷措施

針對石油化工裝置管道運行中出現的明顯機械損傷問題，在具體設計過程中應該予以詳細分析，形成較為理想的預防效果。因為石油化工裝置管道受到的機械損傷主要發生在高溫管道以及低溫管道方面，因此需要有目的地進行切實防控，提升該類管道運輸環境的防護性能。比如在低溫管道材料的設計選擇中，應該盡量選擇一些合金材料進行處理，尤其是應該增加合金含量，如此也就可以提升其耐低溫效果，保障管道材料在低溫環境下具備較為理想的耐沖擊性能。針對高溫環境下管道材料存在的明顯蠕變或者是石墨化問題，則需要有目的地選擇一些性能理想的管道材料，避免含碳量較高的管道材料投入應用。此外，為了更好提升該類環境下管道材料的穩定性效果，還需要切實加強整體防護效果，提升管道材料的強度。當然，針對管道運輸過程中存在的一些明顯機械損傷因素進行有效防控，降低其對于管道形成明顯損傷同樣必不可少。

3.2 避免腐蝕損壞措施

（1）避免均勻腐蝕。管道的金屬材料可能會與其他物質發生化學或電化學反應，這會使金屬材料逐漸消失。有關數據表明，在所有腐蝕失效中，因均勻腐蝕而失效的情況占大概30%。這一數據表明均勻腐蝕不是最危險的，但設計時仍要注意此類問題，設計過程中要通過相關實驗確定腐蝕速率，根據流體介質的腐蝕性，選用合適的管材。

（2）避免應力腐蝕。當應力與腐蝕同時存在時，就會破壞管道材料，使其失效。因應力腐蝕造成的失效占20%左右，且應力腐蝕造成破壞之前不會出現征兆，所以間接地提高了應力腐蝕的危險系數。為了避免應力腐蝕，設計時應注意選用合理的材料避免它，同時也要了解項目建成后的運行環境情況。

3.3 防止密封失效措施

石油化工裝置中管道的密封材料有很嚴格的要求，管道的密封性強可以有效的降低有毒物質的泄露問題。可是很多的施工單位為了節省成本采用偷工減料的方法，使用的一些管道密封材料并不是想匹配，在加上施工人員的操作不規范，使有毒物質泄露的現象出現的概率增大，使管道密封失去效果。所以在管道設計的過程中應用具有一定密封性的材料，嚴格按照相關的要求進行管理，重視在管道密封過程中的施工工藝，綜合考慮管道材料不同性質間的配合，從而使密封效果達到最佳，從而確保了管道的使用壽命。

結束語

總而言之，管道是石油化工裝置不可缺少的重要組成部分。在管道運行中，很多的因素會影響管道的安全，因此，在管道設計的實際工作中，我們需要高度重視管道設計的安全工作，按照管道設計的有關要求和《壓力容器壓力管道設計單位資格許可與管理規則》的相關規定，積極采取措施，防止機械破壞、腐蝕破壞、密封失效等對管道的不利影響。保證管道設計安全，為整個石油化工裝置的安全保駕護航。

參考文獻

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