劉繼永
摘要:化工行業以石油、天然氣為原料,經一系列物理、化學反應,生成石油、化工產品。化工配管不同于其他行業,因化工行業往往具有毒性,高壓,高、低溫,易燃易爆,腐蝕性,因此,對于化工配管應做更高的要求。化工管壁因長時間與高溫高壓化工產品接觸,經受不同溫度和不同濃度酸堿鹽的“洗禮”以及氣液相的高速沖刷,極易發生腐蝕、管壁材質剝離等問題,造成嚴重的安全隱患。因而,化工工藝中的配管設計應被格外重視。
關鍵詞:化工工藝管道;管道設計;管道安裝;管道維護
中圖分類號:TQ055?文獻標志碼:A
引言
在化工生產中管道是不可缺少的一部分,其將各種功能的工藝設備串聯在一起,起著連接的功能,因此應高度重視對其的設計、安裝與維護管理工作。在化工生產中,管道的分布非常廣泛,并且因其輸送的各種物質相對復雜,所以,管道的連接點非常多,容易引起事故。
1化工裝置的工藝管道設計必要性
1.1要加強工藝管道設計中安全性的提高
想要使得化工裝置工藝管道長時間使用過程中的安全性和可靠性不斷提高,就要加強與其相關工藝的安全設計。所以,化工裝置工藝管道在設計過程中,就要全面分析不同的材料功能,對必要的防火措施和防爆措施進行設置,并著重設置自動化的報警裝置,對安全事故進行有效地預防。
1.2化工工藝管道在設計過程中要重視工藝路線的合理化選擇
通過對現階段化工裝置的工藝管道具體應用現狀進行分析,可以得知,化工管道的工藝路線需要有一個合理化的選擇,這對裝置在運行中的整體效率產生直接影響,并對有關工藝流程的順利實施產生影響。所以,在化工裝置工藝管道的設計過程中,要更加重視工藝路線設計的安全性,相關人員需要選擇一些性能可靠的材料,以便適用于危險介質,并對安全事故的發生幾率進行降低。與此同時,還要加強工藝流程中的簡單化設計,促進具體操作的便捷性,并與化工裝置的高效工作要求相符合。
1.3加強對管道進行組織設計
化工裝置的工藝管道在使用過程中呈現出很強的特殊性,加之,項目建設需要的時間比較短,為此,要加強管道的組織設計,保障項目計劃在實際應用中的安全實施,在此基礎上,優化管道工作性能。與此同時,還要加強對設計人員自身綜合素質的提高,提升其責任感,使得管道的組織設計能夠更好地落實,與預期效果相符合,并增強管道在具體應用中的安全性能。此外,管道組織的設計,還要提高設計人員所具備的創新能力,對其所制定的設計方案進行優化,繼而確保設計的高質量,對化工裝置的工藝管道在具體應用過程中發生故障的幾率進行降低,與生產計劃的多樣化需求相符合。
2化工工藝管道的設計分析
2.1管道材料及等級設計
在化工生產中按照管道內部承壓的差異,可將其分為高壓管道和低壓管道兩種,不同類型的管道在溫度、壓力方面也存在較大的差異,設計者必須要對兩者的界定進行深入的了解,這樣才能夠確保在不同情況下合理的選擇管道材料和連接方式。例如:在壓力等級相同、材質不相同的情況下,對于螺栓、閥門最好選擇材質較高的材料,對于法蘭、墊片可根據實際情況選擇材質相對較低的材料;在材質相同、壓力等級不同情況下,對于閥門、螺栓、法蘭、墊片等配件的材質都必須選擇高壓材料,這樣才能夠保障管道運行的安全性、可靠性;在材質、壓力均不相同的情況下,對于閥門、螺栓最好在高壓一側選擇高質材料,對于法蘭、墊片最好在低壓一側選擇低質材料。
2.2塔與塔與容器管線的設計
在化工生產過程中,各個工藝設備間都需要化工管道進行連接,所以,化工生產中的各類塔和容器的設計也與管道設計有著十分密切的聯系。對于塔和容器間的管線設計要滿足設備的使用標準。通常塔與容器管線設計主要涉及兩個方面:分餾塔與回流罐間的管線設計、分餾塔與汽提塔間的管線設計。①分餾塔與回流罐間的管線設計重點在于對調節閥位置的設置。在化工生產過程中,分餾塔主要利用熱旁路對塔頂壓力進行控制,這就需要設計人員充分考慮到熱旁路的問題,然后合理設計調節閥的具體位置。②分餾塔與汽提塔間所應用的調節閥主要是調節閥組,通常會在臨近汽提塔的位置進行設置。
2.3冷換設備的管線合理性分析
冷換設備和其他設備之間的差異性非常明顯,設計工藝具有繁瑣性,所以,開展相關操作的過程中,要嚴格檢驗各項因素,并實施逆流換熱。也就是在冷換設備水流方式基礎上運用下部流入和上部流出的方法,如此一來,能夠在發生事故的過程中,確保換熱器當中的水是充足的,避免因為水排空所發生的事故。同時,要確保排液口直徑大于20mm。此外,還需要在設備換熱的時候,把換熱器的進出口閥門和法蘭等多種裝置之間的距離留出來,有助于檢驗的開展。然而想要保障操作的方便性,距離不能太長,一般為310mm。對于冷換設備的布置,需要固定換熱器位置,主要是在管箱端部。因為換熱器會出現熱量,造成其因熱漲出現位移,所以,對管嘴管道的設計進行鏈接時,要進行特殊調整。
2.4泵的管線設計
泵入口的管線設計方案也會對化工生產的安全性造成一定影響,如果設計不合理就有可能造成泵入口處的管道聚集大量氣體,對于化工安全生產十分不利。在對泵管線進行設計時,要特別注意以下幾方面:首先,盡量采用可調節的入口支架,便于對入口高度和角度的靈活調節;第二,在泵的前端偏側一方對管道及閥門進行設置,并注重對管道中氣體聚集問題的處理,可以應用頂平安裝的方法;第三,管道材質要選擇柔韌性較好的材料,以便于管道在轉彎處的設置,并保證泵嘴承受壓力的安全范圍。
2.5閥門安裝方法
安裝人員可按照實際工藝需求,將閥門安裝在一個顯而易見的位置上,這樣一來就能夠提升維修、更換的便捷性。同時在安裝過程中要確保各個手輪的間距在10cm以上,并確保閥門以水平方向進行安裝。對于一些輸送毒害性強、易燃易爆介質的管道可采用管口直連的方式進行安裝;在消防閥門的安裝中,必須要注重操作的安全性,最好采用分散設置的方式,將其安裝于控制室之后,這樣就能夠提升操作的便利性。在化工工藝管道安裝中,若沒有特殊的要求閥門是不能夠設置于水平方向的管道上,同時若無特殊要求,設置的調節閥也不可出現傾斜。
2.6采用新工藝提高管道防腐性
由于化工管道輸送的多為具有較強腐蝕性的物料,所以在化工管道的安裝作業中,要做好管道的防腐處理,這也是保證管道使用壽命的重要前題。化工管道有地下管道和地上管道,其防腐處理方法也存在較大差別。對于地下管道的防腐,主要依靠噴涂石油和瀝青的方式進行處理;地上管道的防腐需要涂抹防腐漆和鍍鋅處理。
在化工管道防腐處理中,相關施工技術人員需要對管道布設的地區進行實地勘察,并對環境對管道可能產生的影響進行綜合評定,然后根據評估結果制定具有針對性的防腐處理方案,以提升管道防腐效果。此外,地上管道容易出現銹蝕問題,工作人員在對管道進行首次除銹后,還要對其涂抹底漆,以防管道出現二次生銹的情況。
結束語
化工管道的設計與安裝質量對于保證化工企業安全生產而言意義重大。這就要求相關工作人員明確管道設計要求,不斷對管道的選材及設計方案進行優化。在管道安裝環節注重管道的焊接質量控制和防腐處理,進行合理有效的管理,保證化工管道工程的建設質量,促進我國化工企業的安全穩定發展。
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