石化裝置改造項目管道設計的注意事項

賈剛(智薈谷(寧波)科技有限公司，浙江 寧波 316200)

0 引言

管道在石油化裝置當中，其占據極大份額。管道對于石油的輸送以及開采起到了決定性因素。對目前我國石油管道設計領域進行分析時，必須根據工程現狀，對石油化工液體或氣體輸送進行有效改良，以保障其管道設計可以根據實際工程情況完成有效增長，滿足相關的工程模式。在一定程度上減少石油的投入成本，促使其管道發揮自身最大的功能，完成管道的維護。因此，本文將就石化裝置改造項目管道設計注意事項展開討論，闡述石油化工管道設計的因素，分析如何通過合理有效的方式，對其裝置進行合理改良，完善石化裝置改造項目管道設計。

1 影響我國石油化工管道設計的基本因素

對影響石油化工管道設計的因素進行分析，可以得知其主要包含以下四點。

第一，出現物理損傷因素。石油管道在使用中，其通常有可能會因低溫引起石油管道發脆，出現斷裂。此外，高溫也可對高溫管道造成嚴重破壞。當管道材料的溫度到達臨界值時，將會導致管道自身的韌性下降，引發管道斷裂現象。使金屬變形，影響石油化工管道的安全性。

第二，出現密封因素。在石油化工管道的密封方式當中，其主要分兩種。首先，為管道法蘭密封方式；此外便是閥門密封方式。二者進行密封，均可以對管道進行有效保護，防止管道在使用時，受到不良因素(如：腐蝕或泄漏)影響，保證管道的運輸安全。但在實際生產中，如管道發生位移，將會影響其整體的密封效果，使管道缺失密封性。閥門泄漏也會使管道密封性出現影響，且閥門泄漏分為“內泄漏”以及“外泄漏”。如果閥門與法蘭密封泄漏無法有效管理，將會對石油保化工裝置的安全性產生重要不良影響。

第三，出現腐蝕因素。對于管道設置而言，腐蝕因素是最常見且最危險的不良因素。腐蝕因素可以對管道周圍的環境產生嚴重影響，腐蝕可以對管道材料造成不可逆損害[1]。目前，常見的腐蝕損壞包含了應力損壞、腐蝕性損壞、局部腐蝕性損壞以及大氣腐蝕性損壞等。且不同的腐蝕損壞條件，在不同的管道材料以及其環境當中，二者具有一定差異。因此，其造成的腐蝕程度也具有明顯不同，將對后續的管道維修產生一定的干擾腐蝕情況，難以控制。

第四，出現進出裝置的因素。在進出裝置管道設置中，其設置了切斷閥裝置，且為了保障整體工程的安全性，還額外設有盲板，盲板遵循“8”字設計方法[2]。但在現有的管道設計中，對盲板設計存在了一定的誤區，使其盲板在對管道有毒或可燃氣體輸送中，缺乏必要的保護機制，例如出現窒息。因此，在后續改良中，必須注意對盲板進行整體設計規劃，以減少在實際工作中盲板設立不當所產生的潛在危害。

2 石化裝置管道設計現狀分析

目前，我國針對管道工藝以及其整體的工藝路線均執行“安全性第一”的設計原則。作為最基本，同時也是必須遵守的原則之一，在遇到相關問題時，“安全性第一”的工作原則均可以對管道設計工作產生有效保障[3]。因此，就現狀分析而言，我國整體工作環境以及工作機制正在逐步成長。在設計中，選擇具有適用性、應用性、安全性的材料，以保障降低工程成本，提升工程質量。在石油化裝置管道設計中，必須考慮以下四大要素。

第一，在進行管道建設中，對于管道所選擇的材料必須進行全面分析，以保證選擇的材料可以具備優異的化學物理性能。在鋪設中，可以對嚴酷的自然環境完成有效的應用。

第二，在設計中，針對于容易出現問題的區域，必須完成全面考量。例如可以設定相關的報警裝置，對于出現問題完成及早發現，并執行切實可行的治理機制，以保障石油化工裝置管道設計的有效性，防止危險出現。

第三，在裝置當中，設立緊急停車系統，以應對突發意外事件。可以對出現問題的裝置進行合理且迅速的控制，避免事態朝嚴重且不可控制的方向發展。

第四，充分利用我國目前化工領域的先進技術，并將其與管道設計工程進行全面連接，使其管道設計程序符合我國的發展現狀。

3 石油化工管道設計注意事項

3.1 全面提升相關工程人員的專業素質

對于工作人員而言，工作人員對于整體工作模式的有效認知以及工作技術的增長，將會使管道設置工程有效開展[4]。因此在改良中，必須對工作人員的專業技能進行全面加強，促使工作人員具備創新精神，形成主動思考的工作習慣。工業設計人員，應對其設計具有強烈認知，明確石油化裝置整體的安全性，將其與整個工程項目具備明顯連接，提升工作人員的整體責任感以及其使命感。

3.2 腐蝕破壞處理

在對腐蝕原因進行分析中，可以得知腐蝕原因多種多樣。因此，就平均值而言，腐蝕均會對管壁產生30%以上的厚度縮減。在管道設計中，必須參考現有的經驗以及設計，對管道的整體壽命進行有效延長。例如可以采用耐腐蝕性較強的材料，將腐蝕處進行額外處理，完成在線檢測。同時，對有可能或已出現的腐蝕現象進行必要的控制。

此外，針對應力腐蝕，可以分析應力腐蝕對材料發生的相關磨損。目前，應力腐蝕對于材料，將會使材料出現開裂、磨損等問題。必須充分利用防應力腐蝕開裂材料，完成有效組合。

3.3 避免閥門泄漏

閥門密封具有明顯的實驗方法，因此在閥門泄漏量當中，對閥門泄漏具有明確規定。在進行隔離或切斷作業時，可以達到相應標準。按照相關標準，完成有效檢查，在實際運行中，確保管道設計的基本要求以及全面限制。考慮到工業整體的適用性，對閥座、閥芯、閥桿等產生明顯的增強，避免出現濫用。

3.4 管道布置

在管道布置中，必須對其管廊附加余量進行設置。目前，石油化管道設計中，其管廊設計余量一般為10%～20%。但在后續工程中，可以將其設定為30%左右。在后續運行時，產生充足的余負量。在管道規劃中，一般將其規劃這兩邊完成“II”型設置。對于夾套管設計，可以在其直管內對其焊接縫進行設置，以保證焊接縫間距＜200 mm。在接口處，必須完成無縫處理，例如使用無縫對接技術。在其焊縫焊接時，對其焊縫進行無損檢測。當其達到相關的壓力規定后，方可進行后續工程體系。對于泵入口管道設計，應保證其整體管道短、直，且無任何出現液體遺漏的現象。在直徑內，采用偏心大小頭，以防止氣體積聚。在大小頭設置中，一般采用頂平放置。且對管道布置中必須全面落實“安全性生產原則”，根據管道的直徑以及管道布置的排列方式完成提前測量，有效保障工程質量。

4 石油化工管道設計補充

在支吊架設施中，其需要完成以下三點設置。

其一，按照沿塔鋪設相關管線。在鋪設中，為了保障工程質量，其一般僅設置單個承重支架，但此承重支架并非剛性支架。在承重支架距離塔頂當中，其通過封頭焊接線，進行處理。其焊接線選擇為150 mm，且在第1個支架出現荷載過大時，為了保障整體的有效性，可設置第2個承重支架。第2個承重支架因此可將其設定為彈簧吊架，且每隔一段間距進行設定。在最下部導向支架當中，其水平管的距離應設定為≥H/3。需要注意的是，在鋪設管線過程中，必須避免在水平管彎頭處進行剛性支撐；

其二，盡量減少彈簧架。出于成本考量，彈簧架的采購成本極貴，且彈簧在長期工作狀態下，因其自身的特殊物理結構有可能會出現彈性失效的問題。在安裝過程當中，彈簧支架較為繁瑣，因此彈簧支架如在使用時，其一般到達現場后才使用定位銷進行固定，通過彈簧支架的特性，起到鋼性支撐的作用。因此，在水壓實驗完成后進行拆除彈簧支吊架。安裝時，不得隨意拔掉定位銷；

其三，在較長管道上，其不宜使用過多的吊架。吊架的功能一般用于管道承重，但支吊架具有一定的偏轉角，且偏轉角一般均≤4°。因此，在較長管道中，吊架如使用太多，將會導致管道不穩定，影響工程效率。

5 結語

綜上所述，在管道設計中，必須將其作為石油化工程裝置的重要組成部分，并實現有效設定。在管道設置時，根據其高度，以保證管道設施的安全性。結合具體工程情況以及相關工程經驗，在管道設計中，完成注意事項。使管道設計的細節問題可以按照其管道設計的相關要求進行設置，同時采取針對性的措施，以防止其對管道產生不良影響。保證管道設計安全、合理，不斷完善并提高自身的設計工藝以及設計水準。