淺談輸氣管道末站工藝設計

楊春曉 馬曉輝

新疆和田新捷能源有限公司，中國·新疆 和田 848000

1 引言

對于天然氣化工行業來講，其中的工藝管道設計就是基礎性的構成部分，但是，它的設計是不是比較合理的就具有非常重要的現實意義。在對化工設備進行安裝時，不少的企業會在未經合理設計的情況下安設過于密集的管道，一旦發生事故就會造成巨大的損壞，還有一些是在管道安裝中過于簡化，或者是使用的材料不符合標準等，存在著較多的事故隱患。這些均成為很多小型天然氣化工企業發生重大事故的主要原因。

2 天然氣工藝管道設計的要點分析

2.1 明確工藝管道設計機構

在天然氣化工設備實施工藝管道設計過程中，需要的時間往往并不長，但需要參與的人員比較多，在設計者的相互配合下才可以較好地完成此類工作，為了降低其中出現錯誤的概率，就應該先對工藝管道設計的相關部分予以清晰的確定，然后在各部門的有序工作中獲得最高的效率，并有效預防設計中的偏差產生。對于設計方案給予科學的審視能夠讓設計質量獲得一定程度上的提高，再加上先進生產技術的使用，進而可以明顯降低不良設計問題的形成，讓設計的精度得到提升。當設計方案擬定后，請專業性的工程師去進行評測，并對其中的不足之處予以改善。

2.2 選擇優質材料

對于管道的最終質量形成一定影響的因素，還包括了對于制作材料的選擇。在這一方面主要是依照設計的溫度、壓力、傳輸介質和制作成本等多個方面去對材料性能與等級予以整體性的考慮和確認。一般來講，天然氣化工設備主要包括兩大體系，即高壓體系和低壓體系，這兩大體系對于溫度與壓力的要求也具有比較大的不同之處。當然，在有些時候，也會按照現實狀況去進行特殊的設定，比如說在壓力等級一樣的時候所采用的材質是不一樣的。

因此，在對工藝管道材料進行選擇的時候，一定要參照相關的要求，并有效結合現實需求去對相關材料進行挑選和使用，不但要讓管道能夠滿足相應的壓力，還應當適合相應的流體性質，更要考慮到溫度的相應要求，僅有全面的考慮和合理的設計才可以讓成本降到最低，而且還讓設備也完全能夠達到使用的需求，保障生產過程的安全性[1]。

2.3 天然氣化工裝置工藝管道系統的技術調整

對天然氣化工設備的工藝管道實施相應的壓力檢測是不可忽視的，而且國家和行業也均對此方面的問題給予了嚴格的要求和規定。然而，此項檢測工作存在著相應的風險，應該采用必要的安全技術措施去提供保障。在實施壓力檢測的時候，應該選擇合理的壓力表去保障檢測的精準度。另外，還要根據現實情況去對工藝管道系統實施設計上的調整，進而去達到現實生產和使用的相應需求。還有一點需要注意的是，在對天然氣化工設備的工藝管道設計實施調整或者是拆裝處理時，必須對相應的操作過程進行詳細的記錄和管理，以預防過程中的疏忽對設備的應用性能和安全性造成影響。

3 輸氣管道末站工藝設計中應注意的問題

3.1 設計安全合理的工藝路線

在天然氣化工設備工藝設計中，對于管道線路的設計也是非常重要的，其設計的是否合理也直接影響到了后期工藝的落實，所以說，應該對工藝路線的設計問題給予重視。使用一些危險性較小的物質材料能夠盡可能地降低設備的危險介質，從而降低事故形成概率；使用盡可能簡化的設計流程可以更好地預防操作的復雜性。另外，在設計時合理使用部分輔助性的材料，可以減小工藝制作中的嚴格條件。

3.2 設計安全的工藝過程

工藝過程所具有的安全性會在很大程度上影響到天然氣化工設備的綜合質量。因此，在這一設計中需要對應用材料的易燃和易爆性予以全面的考慮，另外也要落實好防火和防爆等多種安全措施，對于能夠預測的一些不良情況和問題需要提前制定應對措施等。因為天然氣化工所具有的特殊性，導致相關的項目建設往往是比較緊迫的，如果在設計方面不能給予科學的調配，就很容易形成熬夜加班等情況，因此也會對工作效率和質量形成影響。最后還要對相關設計人員的整體素質進行加強，這對于管道設計來講是極為重要的一個方面，也只有在高素質設計人員的共同努力下，才能夠保障設計的安全性和合理性。

3.3 下游用戶復雜導致用氣量波動大

部分站場除給城鎮居民供氣外，還給CNG 加氣站供氣。由于城鎮燃氣用氣量隨季節、早中晚用氣時段變化很大，CNG 加氣站壓縮機啟停又有很大的不確定性，這就導致管網用量高峰低谷流量比增大，最大可達50 ∶1。該比值已經遠遠超過量程比最大的流量計所能計量到的量程范圍。

4 輸氣管道末站的安全設計與合理設計

4.1 安全設計

安全問題可以稱之為任何工作的首要任務，所以在工藝管道設計過程中必須重視安全性這一問題。特別是在閥門和管道等這些構件的設計中，必須要符合相關的要求和標準，還應該對于抗震、抗裂、溫度以及腐蝕性等多方面的問題予以充分的設計和考慮。為了保證工藝管道的安全性，還應該將安全網和防爆膜等進行有效的安設，以及安設相關的檢測儀表和報警設備等[2]。另外，在設計過程中還應該對于比較重要的部分實施現實環境的考察，盡可能降低安全隱患。

4.2 合理設計

在設計工藝管道的過程中，不可避免地會形成壓力和溫度均不相同的管道連接狀況，此時就應該服從相對高一些的管道要求去實施。在對于塔和容器管道進行設計時，不僅要達到相應的工藝需求，還應該考慮到后期的使用和檢修的便捷性，讓后期維護更加容易。

4.2.1 管道與閥門布置的合理性

對于管道和閥門的安設需要從兩大方面給予考慮：①設置采樣點。一定要達到有關工藝設計的相應規定，把它安設于主管之上，并位于分支的前方，不能安設在死角或者是水平管的底部，應該保障所采集的樣品擁有一定的代表性。②設置蒸汽吹掃管線。這一管線屬于化工設計中一般化的管線，其目的就是對漏洞予以檢查和判斷，而采用這一種方法實施安設所具有的優點就是有著較高的獨立性，也就是說如果其中的某支管有了泄漏，只需把此支管上安設的切斷閥關閉，并不會對別的支管或者是總管形成影響。

4.2.2 冷換設備管線設計的合理性

對于冷換設置管線進行的安設和別的工藝設置有著較大的區別，其中有著比較多的和非常復雜的工藝因素，在實施相關的操作以及維護時一是要實施詳細的檢測。在冷換設備中通常是將冷水管安排為下入上出方式，能夠保障故障出現時依舊在換熱器中保存相應的水量，預防其中的水被排空。二是和安裝的凈距離有關。在這一裝置的換熱環節中，為便于檢查，往往會把換熱器的進出口位置的其他構件保留一定的距離，主要是保障在故障維修時能夠便于拆卸（大多為310mm 左右）[3]。三是和熱應力相關。對于冷換設備實施安設時，通常會把其固定點安排在管箱的端部，并且對于連接頭端的管嘴與管道所具有的熱脹問題均實施全面的考慮。

5 結語

緊隨中國的經濟快速發展，各種行業也獲得了比較多的發展機會和比較大的發展成效，而具有工業血液稱號的天然氣工業毫無疑問地成為中國的重點發展與培植對象。由于中國在天然氣儲備資源方面是具有較大優勢的，所以說國家對于天然氣工業的發展也給予了大力的支持。

論文結合個人的工作經歷將設計過程中的要點進行分析、探討、總結，在具體的項目設計中還需靈活運用，并實事求是地按照相關的國家規范要求來執行，才能保障管道的安全，從而最終實現裝置的正常生產，保障業主的利益最大化。