石油化工装置的管道设计与工艺分析张明成

石油化工装置的管道设计与工艺分析张明成

张明成

北方华锦化学工业股份有限公司辽宁盘锦124000

摘要：作为工业的血液，石油是一种非常重要的可利用资源，近年我国经济保持着较快的发展，离不开石油业的支持，我国经济的发展很大程度上还是依靠石油能源的支撑。当然一切都是双向的，石油化工相关领域也随着国家经济的发展变得逐步壮大。伴随着相关产业的发展壮大，石油化工装置规模和数量也不断变大，这也就对石油化工装置的工艺管道设计提出来新的要求。工艺管道设计的合理与否，将会决定着石油化工装置能否正常的运用于生产，也影响着石油化工的安全。基于此，本文将重点对石油化工装置的管道设计与工艺进行全面的分析。

关键词：石油化工；装置；管道设计；工艺

引言：石油化工装置的管道生产过程中，其工序较为复杂，这是由于石油化工装置对条件上的要求较为严苛，而在生产中这些条件逐渐限制生产。再加上石油化工装置中的管道设计中还会受到比如说像管道错节盘根等其他因素的影响，进而导致石油化工装置很多潜在的安全问题。基于此，企业必须对石油化工装置管道的设计与工艺工作形成高度的重视。

一、石油化工装置工艺管道设计原则

（一）安全性原则

石油化装置工艺管道的设计要从保证安全出发，既要满足高效分解传输油化产品的需求，同时还要有利于管道检修维护，方便管理人员操作，同时防止各种设备之间的干扰。首先，要加强管廊的设置工作，要控制好管廊的附加余量，设计余量要有利于化工厂的长期稳定运行。其次，要加强安全阀的设置，要保证通过安全阀实现对管道各阶段的有效控制。第三，泵入口设置要反变出泵变化情况，保证发挥出泵的稳定作用。第四，工艺管理的安全设计还要充分的考虑地域因素等情况，这样才能在综合全面分析的基础上，有效保证发挥出工艺管道的实际价值。

（二）全面性原则

石油化工装置工艺管道设计要遵循全面性原则，要综合考虑各种可能影响管道使用的因素，以及考虑到管道未来使用需求，从而做出综合可行性高的设计方案。首先，要根据石油化工装置的工艺流程考虑工艺管道的设计，要保证工艺管道符合石油化工装置需求，在设计过程中要既要参考成熟的设计方案，同时又要根据实地情况对可行性方案进行充分的论证分析。其次，在工艺管道设计时要尊重国家的相关法律法规，保证落实相关的规定政策，这样才能满足工艺管道的管理需求。第三，加强工艺管道设计组织工作，要根据行业的实际情况制定具体的管道设计标准，要在缩短周期的基础上保证满足管道设计的具体需求。同时发挥同各设计部门的合力，全面提高管道设计的有效性[1]。

二、石油化工工艺管道设计现状

（一）化工装置布置

石油化工中工艺管道的作用就是连接各个化工装置，这就可以直接看出相应的化工装置的布置设计会对工艺管道设计带来多大的影响。化工装置的布置设计会直接影响石油化工工艺管道的设计和后期的维护工作。石油化工的工艺管道数目很大，并且排列紧密，一旦发生事故往往就是灾难性的，一般而言真正的大型石油化工企业会进行工艺流程设计和化工装置布置设计，以保证安全和工艺管道的利用度。但是一些小型的石油化工企业没有进行这两种设计，导致化工装置布置杂乱无序，工艺管道冗杂，一旦发生安全事故无法进行合理的减灾。

（二）工艺管道路线设计

工艺管道路线设计是整个设计中的关键，需要我们极其重视，然而一些小型石油化工企业进行工艺管道路线设计时没有执行国家相关规范标准，路线设置的不合适，带来极大的安全风险。工艺管道设计任务量大，工期短，经常会因为来不及完整的审理设计方案而产生设计问题。工艺管道设计的合理性也直接关乎整个石油化工生产企业的安全，国家对其有相应的严格要求，但是在实际的设计中，这一安全要求并没有百分百被执行。

（三）工艺管道管架设计

石油化工装置中工艺管道为了实现其稳定性，一般采用管架进行支撑。但是在实际的工程中我们不难发现：现有的管架设计过于简化。石油化工装置工艺管道数量大、种类多，但是设计人员为了简化设计安装，现有的管架类型非常少。因为管架类型的单一，很多工艺管道的长期安全性和长期稳定性没有办法得到应有的保证。例如：当前使用较多的弹簧钢架中弹簧的质量无法得到长期有效的保证，容易发生质量问题；部分管架的设计过程中考虑不周，忽略了工艺管道和管架相对运动的情况，使得工艺管道和管架的连接不够紧密，带来安全隐患。

三、石油化工装置工艺管道设计策略

（一）做好工艺管道设计的组织

工艺管道的设计国家基本已经健全了相应的规范标准，设计时参照相应的规范标准设计就可以达到要求。但是在实际的设计过程中，石油化工装置工艺管道的设计工作周期短任务大，在设计过程中需要设计人员的通力配合，做好组织协调工作，防止因为设计时间短而忙中出错，导致一些不合理的设计。做好设计人员的协调工作可以让他们有序的做好各自的设计工作，尽量规避设计偏差风险。科学合理的组织设计方案的制定可以行之有效的加快设计进度，提高整体的设计质量。另外在进行石油化工装置工艺管道设计时可以采用计算机模拟技术，运用三维设计技术对工艺管道进行立体模拟，防止设计出现问题，可以使设计完成后的精确度大大提高。最后设计方案制定后一定要通过工程师评定，以便于查漏补缺，使方案更加完美。石油化工工艺管道设计和工艺流程设计、化工装置布置设计均有较大的关联性。

（二）数字化工艺管道设计

数字化管道技术是石油化工装置设计领域的前沿技术，运用数字化的方案可以提高管道设计有效性，而且可以为管道施工与管道工程管理提供必要的技术支撑。首先，可以在石油化工装置工艺管道设计中使用物联网技术，在实时数据信息监测平台的基础上，实现对实地数据信息全面监测，定位追溯，同时提供智能化设计方案，这样可以有专业化的数据信息提高工艺管道设计有效性，提高管道设计的自动化水平，具体可以运用PDS等三维技术建立起管道设计模型，大力推动石油化工装置工艺管道的标准化设计，针对成品油输送，冷热油输送，大型穿跨越方面进行管道敷设，同时提高管道保温、防腐、降温水平，减少管道的落差，以便提高管道的安全性，切实把国外先进的石化装置工艺管道设计理论引进我国[2]。

（三）规避错误设计的策略

当前一些石油化工装置的管道设计还存在一定的弊端，因此在设计的过程中要对传统石油化工装置的管道设计进行改进。首先，要有管道设计的时间观念，要按照既定的程序收集管道设计资料，切实打造专业的设计团队，在提高设计调研水平的基础上，确保管道设计的合理性。其次，工艺管道的技术水平、使用寿命与管道的设计有着直接的关系。提升管道设计水平应当保证管道设计合理性，要坚持不断学习前沿科学知识，提高管道设计专业能力，通过优化设计方法来提高管道工程质量。

结论

石油化工装置工艺管道设计关乎重大，会直接影响到石油化工企业的安全和生产效率，且一旦产生安全事故，后果十分严重。因此在进行石油化工装置的工艺设计的时候一定要考虑全面，统筹规划多方面因素，合理的进行工艺管道的设计工作。当然工艺管道的设计人员在进行石油化工装置工艺管道设计的时候一定要有极好的职业素养和职业道德，一定要明白只有设计安全才能保证项目安全，只有这样我国的石油化工装置工艺管道设计才能越做越好。

参考文献

[1]马峻.结合实例分析石油化工装置工艺管道设计的合理性[J].中国石油和化工标准与质量，2016

[2]尹伊君，有关石油化工装置的管道设计与工艺探讨[J].中国石油和化工标准与质量，2015.