化工設(shè)計過程中管道材料的選用探析

姚程程 劉朋

山東華魯恒升化工股份有限公司 山東德州 253000

隨著化工行業(yè)的不斷發(fā)展，化工裝置工藝管道的數(shù)量也在不斷增加，在進行管道設(shè)計的過程中，一定要對石化行業(yè)的高危險性質(zhì)進行全面的保障，并對設(shè)計的科學(xué)性、合理性進行分析，才能保證復(fù)雜的石化工藝管道有效的發(fā)揮出作用，從而實現(xiàn)石化行業(yè)的安全發(fā)展。

1 化工安裝過程管道設(shè)計的相關(guān)內(nèi)容

化工安裝過程中的管道設(shè)計是一個循序漸進的過程，我們首先要確定流程，結(jié)果很重要，但過程更重要，在開展工作之前，工作人員要進一步落實工作流程，作為石化公司，要及時更新傳統(tǒng)管道設(shè)計理念，促進管道設(shè)計的變革，重視對每個細節(jié)問題的處理，要采用合適的工藝設(shè)計貼合管道需求，從而保障流程開展的有序性，在管道設(shè)計過程中，應(yīng)該從企業(yè)實際情況出發(fā)，合理規(guī)劃成本預(yù)算，全面優(yōu)化技術(shù)水平，最大程度上發(fā)揮工藝管道設(shè)計的應(yīng)用優(yōu)勢。化工企業(yè)要合理布局，這里的合理布局更多的是指對化工裝置的合理布局，作為化工的基礎(chǔ)，化工裝置發(fā)揮的作用是不可估量的，在具體的布置規(guī)劃中，工作人員要根據(jù)國家制定的管道標準執(zhí)行，對工藝管線進行合理的調(diào)控，將管線間距控制在一個合理的范圍內(nèi)容。化工裝置的工藝管道設(shè)計較為簡潔化，所占時間比例并不大，只是需要的人員數(shù)量比較多，在管道布設(shè)過程中，每位員工都要保持良好的工作狀態(tài)，彼此相互合作，提高工作效率和質(zhì)量，通過對工藝管道模型的可視化分析，最大程度上保障工作開展的有序性，減少人為失誤的頻率。消防施工也是工藝管道設(shè)計中不可分割的一部分，具有一定的現(xiàn)實意義，要采用集中式的方式統(tǒng)一調(diào)度，油庫安全隱患主要來油庫油罐，油罐爆炸會引起火災(zāi)，而火災(zāi)具有蔓延性，不僅會使其他存儲區(qū)域的油罐受到影響，還會危及人們的生命安全，為了能夠在最短時間內(nèi)容將火勢控制住，需要動用大量的人員和車輛，裝配滅火器，公安隊伍、消防隊伍、志愿者隊伍要保持高度警惕狀態(tài)，當發(fā)生火災(zāi)時，現(xiàn)場火勢情況是不可預(yù)測的，爆炸溢流現(xiàn)象隨時都有可能發(fā)生，我們要做好全面的準備，盡可能考慮到各個方面的問題，消防隊長要根據(jù)油品火災(zāi)的特性制定詳細的滅火策略，使火災(zāi)可以得到有效控制。

2 化工裝置工藝管道存在的問題

①工藝管道在后續(xù)施工中，按照設(shè)計方案來施工，整個過程存在一定的安全隱患。管道的設(shè)計流程非常復(fù)雜，設(shè)計的過程也很繁瑣，需要投入大量的資金作為設(shè)計的保障，但是在實際工作過程中，存在著部分企業(yè)對設(shè)計流程、設(shè)計工作不重視的現(xiàn)象，直接影響到后續(xù)的施工過程，進而埋下了安全隱患。②在設(shè)計工程中，選擇的管道工藝不太合理，影響了管道后續(xù)的施工和使用環(huán)節(jié)。隨著企業(yè)需求的變化，石化企業(yè)裝置工藝管道的數(shù)量明顯增加，設(shè)計階段出現(xiàn)失誤，無法有效指導(dǎo)后續(xù)施工。③從管道結(jié)構(gòu)來看，現(xiàn)有的管道結(jié)構(gòu)并不能滿足當前石化企業(yè)發(fā)展的要求，在設(shè)計時，選擇的架設(shè)方式過于簡單，存在一定的安全隱患。另外，管道使用的原材料也沒有及時更新，導(dǎo)致了現(xiàn)有的部分原材料無法適應(yīng)嚴苛的敷設(shè)環(huán)境。

3 化工設(shè)計中比較常見的管道材料

3.1 選用抗低溫管道材料

低溫化工管道材料的選擇需要結(jié)合實際的運輸情況而定，針對實際的運輸問題選擇最佳的低溫管道材料，因此保障低溫管道化工材料設(shè)置的合理性。舉例來說，鐵塑鋼管道材料避免在運輸介質(zhì)為0℃的情況下使用，因為鐵塑鋼化工管道在此種環(huán)境下會呈現(xiàn)出較強的脆性，由此影響化工運輸安全性。碳素鋼管避免在運輸介質(zhì)為-20℃的情況下使用，此時更適合使用合金鋼管。若介質(zhì)溫度低到-40℃，則需要將合金鋼管中的含金量提高，以便適應(yīng)此種環(huán)境。

3.2 冷換設(shè)備的管線設(shè)計

相對于其他工藝設(shè)計來說，冷換設(shè)備的管線設(shè)計的工藝較為簡單，沒有那么復(fù)雜，管道設(shè)計要符合PID標準，綜合考慮管道管線的柔性和經(jīng)濟性。在選擇合金鋼不銹鋼管線的時候，優(yōu)先考慮管線短、彎頭少的。要重點關(guān)注冷換設(shè)備檢修和管道熱應(yīng)力這兩方面的內(nèi)容，管殼式熱換有集中排置和單獨排置兩種方式，管道布置不能妨礙管箱和光滑面平焊側(cè)面的拆卸空間。閥門和調(diào)節(jié)閥組與熱換器的操作通道存在一定的連接性，調(diào)節(jié)閥組和通道保持平行狀態(tài)。熱換器管道周圍存在的溫度計，都應(yīng)布設(shè)在通道處，這樣有利于工作人員進行觀察，還可以近距離更換法蘭、筒體。正常情況下，熱換器固定在管箱端口處，所以我們需要考慮端口因熱應(yīng)力產(chǎn)生的位移進行考慮，管道設(shè)計的時候，要合理優(yōu)化管線性能，不能使管箱端口處承受過多的熱漲力，當管道出現(xiàn)高溫時，我們要保證管線形狀具有一定的熱補償能力，布置導(dǎo)向支架，分化管嘴上的作用力。

3.3 材料采購

作為完善化工裝置工藝管道設(shè)計的重要組成內(nèi)容，必須確保其規(guī)模與技術(shù)要求構(gòu)成協(xié)調(diào)關(guān)系，并根據(jù)專業(yè)標準采購2%-20%的附加量，避免發(fā)生材料緊缺的狀況，再以比例分項監(jiān)督管控的形式，不斷升級、更新設(shè)計方案，提高設(shè)計工作的整體效率。在此基礎(chǔ)上，按廠家采購單內(nèi)容對管道材料進行全程動態(tài)管理，因地制宜，優(yōu)化監(jiān)督指標，尤其要重視材料生產(chǎn)許可、供貨清單等指標校核，全面提高化工裝置工藝管道的設(shè)計質(zhì)量，為后續(xù)施工作業(yè)的順利開展打下堅實的基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

綜上所述，管道材料選用是化工設(shè)計中非常重要的環(huán)節(jié)，管道材料的選用直接影響化工材料的輸送情況。一旦管道發(fā)生安全問題，將會造成嚴重的資源浪費、環(huán)境污染、人員傷亡等重大的損失，對企業(yè)的社會聲譽影響也很大。因此，企業(yè)要結(jié)合設(shè)計過程中的關(guān)鍵點，進行安全、科學(xué)的設(shè)計，保證管道的的安全使用，實現(xiàn)化工企業(yè)的健康發(fā)展。