化工工藝管道設計的配管注意事項分析

李 躍

（黑龍江昊華化工有限公司，黑龍江齊齊哈爾 161033）

1 化工工藝管道設計

1.1 設計要求

化工工藝管道設計應當滿足以下要求：第一，滿足化工工藝流程需要。第二，方便操作管理，且能有效保證化工生產的安全。第三，方便管道的安裝和維護。第四，管道整齊、美觀，且節約材料、成本。

1.2 考慮因素

在化工工藝管道設計中應充分考慮以下因素：第一，物料因素。部分化學原料具有較強的腐蝕性，會加速管道的老化。并且在輸送易燃、易爆等原料，還需合理選擇管道位置，并加裝相應的保護裝置。另外，還需考慮熱應力，合理設計管道補償方案。第二，考慮施工、操作、維修的便捷性，應減少管道彎道數量、交叉節點，合理選擇管道排列方式。如果支管過多，則要進一步優化管道布置方式。第三，考慮安全生產的需求。比如埋入地下的管道要加裝套管；為防止介質流動出現靜電聚集問題，引發危險，要對管道進行接地；輸送易燃、易爆介質的管道，應當設置相應的安全保護裝置，并避開人行道、生活區域等人群聚集場所。第四，其他因素。如成本因素，減少彎道設計，并依據就近原則設計管道線路；環境因素。比如考慮冬季低溫的影響，以免管道凍結。

1.3 設計依據

在化工工藝管道設計中應依據以下技術標準：《石油化工管道柔性設計規范》 SH/T3041—2002、GB50236—98《現場設備、工業管道焊接工程施工及驗收規范、GB50235—97《工業金屬管道工程施工及驗收規范》、《石油化工設備和管道隔熱技術規范》 SH3010—2000等。

2 化工工藝管道設計的配管注意事項

2.1 基本原則

化工工藝管道設計應按照以下原則進行配管設計：第一，應嚴格依據化工工藝管道設計圖、工藝設計設備圖以及流程圖進行配管。如果發現其中存在錯誤，則應及時反饋、修改。第二，配管人員要提前熟悉設計圖紙、技術標準、質量要求等。同時，技術人員還可進行技術交底。第三，確保所用管件、閥門、儀表等符合質量要求。

2.2 配管選材及防腐

配管選材對化工生產質量的影響非常大。在這一過程中應注意以下問題：第一，要深入分析材料的物理、化學特性，從而有效保證配管的使用性能。第二，結合化工生產實際，選擇不受環境影響的管道材料，確保配管安全性。第三，針對配管易發故障點，要加裝相應的預警設備，以便能及時處理管道故障，保證管道安全。第四，積極運用新技術、新材料，優化、改進化工工藝管道配管，從而保證化工工藝管道能切實滿足化工生產需求。第五，為了進一步提升管道的使用性能，延長管道的使用周期，還應進行管道的防腐處理。一般情況下，多采用噴涂防腐涂料的方法。

2.3 蒸汽支管設計注意事項

一般情況下，蒸汽支管位于主管內部最上端。作為重要的公用管道，蒸汽管道應當具備較高的經濟性、美觀性、安全性。

在這一過程中要注意以下問題：第一，如果蒸汽管道是從主管頂部接出，則要在支管上設置控制閥。比如將其布置在接近主管的橫向管道中。另外，應優先選擇切斷閥。第二，注意不能在高要求的蒸汽管道上接出蒸汽支管。第三，不能從蒸汽管道補償器中引出支管。如果是從蒸汽管道兩側引出的支管，則需控制蒸汽管道的位移，以免受到側向力的影響，蒸汽管道出現偏移現象。尤其是要控制支管所受壓力，以免主管膨脹。第四，要充分依據計算結果進行“Π”型補償器的布置。第五，電氣設備、儀表等盡量布置在蒸汽支管上層位置。

2.4 管廊管道設計注意事項

化工工藝管道多是用于有毒、強腐蝕性等物質的輸送。若管廊管道設計不當，則有可能導致管道泄漏，甚至是引發爆炸事故。所以，要高度重視管廊管道設計。

在這一過程中應注意以下要點：①充分依據管道設計標準，將管道集中布置在合理的區域，從而保證管道的完整、安全。②將不同用途的管道合理布置在管道層級中。如在第一、二層布置物料管。第三層布置公用工程管道。第四層安裝儀表、槽板等設施。③高度重視再沸器的安裝。依據相關技術標準，多是將再沸器安裝在塔底，并合理控制其換熱管的管長、管徑。④重視冷凝器的安裝。盡量選擇通風良好的區域安裝冷凝器。重點避開高溫、水蒸氣多的區域。⑥在引出不同介質的管道時要合理選擇引出部位。比如針對氣相介質，可選擇總管上部位置。同時，還要控制主管引出高度。⑦盡量減少閥門布置數量。若要布置，則應采用集中布置的方式。⑧若管廊通過人行道、道路，不能設置法蘭、螺紋連接件，以免管道泄漏。⑨在寒冷地區應設置旁路，以免其上下循環水干管出現凍結情況。

2.5 排液設施設計注意事項

如果蒸汽管道中存在大量的高溫蒸汽，那么在低溫環境就會產生凝液。若不能及時排除這些凝液，形成汽液混流，就有可能導致管道裂縫。所以，要重視排液設施設計，及時排除管道中的凝液。

首先，要合理設置排液設施。一般情況下，都是依據壓力蒸汽狀態設置配液設施。如果壓力蒸汽狀態是過熱狀態，則可不設置排液設施。如果不屬于過熱狀態，且經常出現較多凝液，則要設置專門的排液設施，并盡量根據蒸汽壓力等級選擇不同的排液設施。其次，若有必要應設置輸水管道。比如可在蒸汽主管末端設置分液包。但要注意需依據實際情況合理控制分液包間隔。如在過熱蒸汽中分液包間距應控制在160m 左右。最后，為了保證作業人員的安全，還應當在放空管下端的彎頭部門安裝排液孔，并將其管子相連，從而將凝液引入到漏斗、排水溝處。如果還需要在此處安裝消聲器，則應在其底部安裝支架。

2.6 凝液管設計注意事項

第一，為了增強凝液收集效果，可在凝液管道上設置補償器。但要注意應選擇水平方向、立管傾斜段位置安裝補償器。這樣就能杜絕水錘問題。第二，在連接凝液管時，要充分依據蒸汽壓力選擇不同規格的凝液管。第三，還要依據蒸汽支管直徑，合理控制介質流向的傾斜度。如果直徑在50mm以上，則可將以傾斜45°的方式連接凝液管、總管。如果直徑在50mm 以下，則可以傾斜90°的方式連接凝液管、總管。但無論是哪一種，都要注意應利用法蘭安裝蒸汽流水閥。

3 配管設計優化

為了進一步提高配管的適用性，在配管過程中設計人員還應當采用有效的措施進行配管優化。具體可采取以下方法：第一，若前后壓力相同，則應選擇材質優良的螺栓、閥門；當管道材質相同時，則要保證螺栓、閥門、墊片都是高壓材質。第二，在泵進口管道設計中，要充分依據泵揚程確定管道直徑。同時，依據管程短、壓損小的原則優化管道的整體布局。除此之外，還應充分考慮安全、成本等要素，繼續優化管道設計。第三，在管道連接設備的設計中，一定要控制設備之間的距離，并使高危設備遠離人群。同時，應當盡量選擇智能化的設備，實現化工工藝管道系統的智能化、自動化、信息化。第四，若條件允許，可充分應用計算機提前進行管道設計模擬、運行，從而減少管道碰撞、交叉等問題。相比于傳統的人工設計方式來說，進行設計模擬可以在不安裝管道的情況下，對其中可能存在的問題進行預測、分析。這樣能減少后期的返工問題，提升管道設計方案的合理性、科學性。

4 結語

綜上所述，在化工工藝管道設計配管中，需嚴格依據相關技術標準、行業規范及設計要求進行管道設計，并充分考慮環境、化工工藝對管道的要求，盡可能地保證管道設計的合理性。同時，還應注意蒸汽支管、管廊管道等設計要點，并加強管道連接設備間距的控制，或是靈活運用計算機，從而進一步提升配管的科學性、合理性。