關于石油化工裝置管道設計安全的若干思考與研究

梁釗（新疆化工設計研究院有限責任公司，新疆 烏魯木齊 830000）

隨著科技的發展與各個技術的創新，各個行業在各個領域都有了不斷的改進與新的建設行為。而其中十分重要的一點是我國的石油相關行業，石油作為我國必不可缺的一部分，在一直跟隨著經濟的發展與新時代科技的改革中，在不斷的建設中有著不斷的的創新發展理念與行為。而石油是一個非常危險的原料，其相關操作過程也具有十分大的難度，石油化工管道的設計則是石油學中占有極其重要的一部分，其建設極大地促進了我國的石油業發展，并且管道的設計對人們的生活有著極大的安全方面相關問題。石油化工管道的正常設計如果能夠使用在平常的運輸中，則可以極大地提高石油相關運輸和質量，大大對其運輸后的效率進行提高，不會出現過量的耗損以及漏油等方方面面的安全隱患問題。

1 石油化工裝置中的危險因素分析

1.1 中毒危險因素分析

進行石油化工生產的很多原材料，還有生產得到的成品、半成品以及雜質等都蘊含著一定的毒性，屬于職業性接觸毒物，工作人員在進行生產工作的時候，這些毒物會從皮膚以及口鼻等器官進入到他們的身體里面，影響到他們的身體機能，使他們的身體健康遭到破壞，甚至會直接影響到工作人員的生命安全。

1.2 火災爆炸因素分析

在進行石油化工生產過程中會出現大量的粉塵、油氣以及可燃氣體，當它們在空氣中的濃度達到極限以后，只要出現一點點火花就有可能引發火災爆炸。這種情況會對周邊建筑物、生產設備以及工人安全產生造成極大的威脅，導致比較大的財產損失，甚至會導致毀滅性的災害產生。

1.3 反應性危險因素分析

在石油化工生產時，一般會出現各種化學反應，這些化學反應總的來說主要分析吸熱以及放熱兩種類型。放熱反應的危險性要強于吸熱反應，特別是像是鹵化反應和硝化反應這些有強氧化劑應用的生產更是極度危險，只要有一點點偏差的出現所造成的后果都是無法預料的。此外，在進行石油化工生產時，如果使用的原材料擁有極強的反應活性，那么就會有可能導致嚴重的完全意外事故產生，影響到工作人員的人身安全。

1.4 存在腐蝕性物質的可能性

石油化工產業的裝置中，管道設計的主要目的就是對生產中的各種原料和能源等進行運輸，而這些原料本身就是有一定的酸堿性的，對管道本身就會造成一定的腐蝕性。而除此之外，在進行運輸時，在管道中會留下一定的殘留，和其他的物質之間會造成一定的化學反應，會產生出強度更高的腐蝕反應，這就會對管道造成嚴重的破壞。而除了因為管道內部的復雜的環境之外，外部的環境也對管道造成了一定程度的破壞。比如，工作人員的不當操作，硬度較強的打磨等，都會造成損害，而管道設計本身的材料上也有一定的缺陷，都有不合理之處，對于出現的腐蝕性和破壞性不能夠很好的應對，就會對管道造成破壞，降低安全性。

2 保障石油化工裝置管道設計安全的措施

2.1 防腐蝕破壞的管道設計探究

電化學反應或者化學反應是石油化工生產必然會出現的情況，這些反應的出現會導致材料表面的金屬性出現喪失的情況，造成均勻腐蝕的產生，使壁厚因為腐蝕發生減薄失效的現象。但是，對于管道設計來講，均勻腐蝕并不是最危險的。在進行設計的時候，相關工作人員應該結合以往的工作經驗以及試驗所得壽命和腐蝕數據，再展開費用比較以后，選擇性價比更為優秀的耐腐蝕材料，這樣才可以進一步提升管道的抗腐蝕能力。同時，相關工作人員還應該切實做好對管道的在役檢測工作，完成對均勻腐蝕情況的準確監控。

除此之外，石油化工還會造成應力腐蝕的出現。常見的應力腐蝕主要有氫鼓泡、磨蝕以及腐蝕開裂等幾種，對石油化工裝置安全有著極大的威脅。根據對實際情況的統計分析發現，應力腐蝕開裂在整體腐蝕失效中的占比已經超過了五分之一，而且其在出現之前根本沒有前期預兆，屬于突發性的脆性破壞，危險程度極高。要想有效防止這種情況出現，相關人員必須對可能造成應力腐蝕出現的材料和環境有清楚的認識，并避免相關反應的發生，從而為石油化工裝置安全提供更有力的支持和保障。

2.2 避免閥門泄露現象的出現

第一，在應用雙密封座閥作為管道所用閥門時，要想防止閥門泄露，設計人員應該嚴格按照《閥門試驗與檢驗》中的規定展開雙向密封試驗，并對所有承擔切斷或者隔離生產的閥門都展開關閉試驗，這樣才可以保證其密封性過關。同時，如果所應用閥門為雙密封座閥的話，還應該嚴格按照使用需要完成全方位的密封試驗，保證試驗所得結果符合標準要求，這樣才可以保證在進行石油化工生產的時候，不管受壓方向如何都不會有泄露情況；第二，在應用火災安全型閥門時，雖然軟密封閥的密封性能十分好，但是除了密封性能意外，和管道安全有關的因素還有管道機械、所用器材以及布置情況等。因此，必須嚴格按照管道設計標準規范展開工作，這樣才可以為管道設計安全提供更有力的支持和保障。同時，設計人員還應該對可能出現的偏離以及全部工藝條件要有清楚的了解和認識，完成相應器材適用性的準確判斷，從而有效避免不符合標準的材料被應用到石油化工生產當中；另外，管道設計人員應該以操作條件為基礎選擇閥門件材料，還應該結合閥桿、閥芯以及閥座密封形式等元素進行綜合分析，完成更加符合實際需要的閥門選擇，還應該制定出更為精確的閥門規格標準，完成相應要求的準確表達，從而有效提升閥門質量，為管道設計安全打下堅實的基礎。

2.3 減少應力破壞的情況

石油化工裝置管道中經常會出現應力破壞的情況，想要降低出現危險的情況，就應該要降低出現應力破壞的情況，更好的提高管道設計的安全性。應力的破壞會造成管道的破壞，而與管道內壁厚度出現問題的情況相比，應力的破壞會對管道造成開裂的情況，而且在出現這種情況之前不會有任何征兆，即一旦出現這種情況，管道就不能夠正常運行，大大的提高了危險性。所以，要制定更加有效的管道設計，提高對應力破壞的應對能力，對管道進行的維護工作進行加強。而對于因為低溫出現的斷裂的情況，首先就要根據不同的溫度情況和環境，來進行管道的設計和材料的選擇，降低因為低溫的環境而造成的管道的斷裂情況，提高管道的運行安全。除此之外，金屬材料在高溫的條件下會出現變質，防止因為材料的變質而失效，降低其出現斷裂的可能性，對管道設計材料的使用情況進行監督和掌握，對溫度的變化進行控制，選擇更合理的材料，對于發生問題的源頭進行尋找并進行解決。

2.4 做好進場材料的檢驗管理工作

管道設計施工單位必須切實做好材料建設工作，綜合考慮質量以及材料規格等元素展開檢驗工作，保證材料表面平整光滑。同時對管道圓度、厚度以及閥件、管件和管道等產品的質量檢驗合格報告進行仔細核查，切實保證所有簽收材料的質量都符合標準規范；另外，當所需材料被運送到施工現場以后，相關工作人員可以采用隨機抽樣的方式把材料送檢。只有綜合考慮到所有因素，才能夠避免材料質量問題的出現，為后續生產安全提供更有力的支持和保障，切實避免發生意外事故。

3 結語

總之，石油化工產業裝置中的管道設計是保證產業安全運行的重要環節。當前社會中對于管道設計的安全性都有了高度的重視，對其進行相關的解決措施的制定，能夠更好的降低出現安全問題的幾率，提高石油化工產業的發展。