化工管道设计风险与应对措施

化工管道设计风险与应对措施

王衍星

黑龙江龙维化学工程设计有限公司鲁中分公司

摘要：近年来随着社会不断地发展，企业化工产品、衍生品的需求也在不断增加，这也迫使大部分化工厂需要全力产出，以满足社会的需求。不过在高压生产下，化工管道及其他设备的损耗力度大大增加，这也导致了安全事故频发，并严重打击了我国部分地区的经济复苏。而在此种问题的解决上，虽然说大部分化工厂都开始了新的尝试，但苦于缺少资源与技术的支撑，所以也很难取得成效。因此，国家应该尝试将相关资源进行集中，并针对化工生产中的安全问题进行处理，从而保证化工产业能够安全地生产。

关键词：化工设计；管道处理；风险应对

引言

近年来，国内化工业不断进步，相应的运输量也不断增加，在这个过程中，运输管道是关键，对管道的质量有了更高的要求。国内的化工产品输送管道质量有了很大的改善，但是管道设计还需进一步完善，化工的生产过程中，管道施工作业是相当重要的，要根据施工条件改进完善装置设施，不断优化装置的功效，以便更好地完成物料的输送工作。化工工艺管道是其生产体系中的关键环节，要持续把设备和工艺技术结合起来，增强生产成效。

1化工管道设计的基本概况

化工管道是指化工领域开展相关的及化工等需求能源的开发，再经过生产加工处理后，把加工后的能源输送到需要的地方所用的管道。近年来，国内的管道输送得到了很好的发展，大部分管道经过不断改进，能很好地完成各项程序及结合相对应的工艺技术，但是，因为化工产品大多是易燃、易爆及易腐蚀等的物品，在输送过程中，若出现管道泄漏，会对周边环境造成很大的污染，如果引发爆炸事故，还会危害管道输送经过地区人们的生命及财产安全。这就要求设计管道的工作要更慎重、用心，技术要更高。设计前，要挑选管道材料，挑选防腐性能好的金属或合成材料，参与管道设计的所有从业人员在实施管道的建设时，要结合管道所处地理位置情况，例如，高度关注管道处在水路、高温及低温等环境特殊的区域或必经之地是冻土、深水区及情况不明的恶劣地势地貌，管道设计建设时，不能忽视这些环境因素，要根据具体情况因地施策。另外，管道设计人员要高度重视管道分布与管道设备安置中各环节的工作流程与方法，确保管道建设不出任何问题。同时，管道设计相关人员也要考虑整个管道建设的投入成本问题，科学合理地做好管道建设工程，促进其更好发展。

2化工设计中管道设计的主要风险点

2.1原材料设计

化工工艺生产，主要是通过一系列的化学反应将化学原材料加工成为另一种半成品材料，之后通过净化、包装、去杂质等加工环节，可以获取相应化学产品的一种生产方式。在化工工艺生产进程中，化工原材料是至关重要的，如果无法确保化工原材料的安全性，就可能会影响整个工艺生产过程的安全性。同时，直接将原材料转化成为产品，还会牵涉到很多物理反应和化学反应，这些反应可能会产生有害物质，或是出现吸热与放热，带有一定的危险性。所以，作为设计人员要对原材料的基本性能有全面的了解，并且设计针对性的反应、运输和存储的容器，最终进行合理有效的防范处理。

2.2管道自身结构的影响

管道自身主要由其材料和结构构成，只要当中的一个出现问题，其安全生产目标就会受到重大威胁。首先在管道材料的使用上，就必须针对化学物的特性来设计针对性的管道，从而尽可能地保证管道的使用损耗。但在实际的化学生产中，除了某些固定生产指标以外，各种化学厂的生产目标也会随着市场变动而出现变化，而此时管道的材料结构将会直接影响到目标产物的生产质量。而在结构上，管道设计一般较为特殊，所以并不能像理论一样达到完美的路线规划。因此，生产中难免会出现生产淤积情况。而此时就需要检修人员花费大量资源来对管道情况进行维护，从而尽快恢复生产。但一般情况下，相关人员并不能够第一时间对管道的数据进行掌握，所以也会错失管道修复的最佳时机。

3化工设计中管道设计的风险与应对措施

3.1利用不同材料提高管道设计的安全度

不同材料对化学生产物的腐蚀抗性有巨大的区别，所以在管道设计前，应尽量考虑到这一点，以免安全事故出现。如果条件允许，则需要尽可能地针对化学需求物件相对的防腐蚀处理，从而增加生产的安全性。以强酸环境下的管道材料选择为例，强酸的腐蚀性较强，会对普通管材造成严重的腐蚀。因此，管道设计人员在设计管道时，要注意反应中的pH值的变化。如果有较大的pH波动，则需要尽可能地为pH波动划区域。在现代的生产中，即便是同为酸性环境，不同pH值对同种材料的腐蚀能力也有较大区别。所以在管道材料选择前，就需要对反应中的pH值变化进行统计，并确定各反应阶段的pH值，从而选择最为合适的管道材料。另外，如果目标产物是96%以上的浓硫酸，这还需要注意生产中所出现温度变化，以便于对管道环境进行预测。在大部分96%浓度的浓硫酸制作中，其对应的管道设计可以选用碳钢作为材料。如果生产要求较高，则可以使用20号合金进行辅助生产。生产中要全程对生产温度进行控制，并需要将温度全程控制在150度。

3.2数字化工艺管道设计

数字化管道技术在化工装置设计行业是比较先进的技术，采用数字化的方法增强管道设计工作，能更有效地完成管道建设和管道工程管理工作。其一，借助互联网技术可在化工装置工艺管道设计领域进行数据信息的全方位监测及定位追溯，另外，还可制定智能化的设计方案，可用专业化的数据信息来提升工艺管道设计的效果，增强管道设计的自动化运行操作。其二，可借助三维管道设计方法，即用PSMS等三维技术设计管道模型，不断改进化工装置工艺管道的设计。根据不同的输送类型模拟管道保温、防腐及快速降温程序，尽量让管道处在恒温条件运作，不断提升管道的安全性能。

3.3加强现代技术在化工管道设计中的运用

每一次管道设计工程工作都是一次挑战，因为每次遇到的很多问题都是不可预测的，要用到大量数据信息，要先分析研究，逐渐推导结果，再应用到设计建设中。因此，在开展管道的设计工作中，可借助GIS等高科技，开展管道运行地区周围环境的检测，利用其输出的数据，更好地了解管道运行环境，还可借助数字的模拟技能，模拟管道运行情景，再根据模拟数据对管道运行最大限度地实现还原，这样可以提前预知有可能在实际的化工输送中遇到的各种新情况，从而提前对管道进行改善。要高度注重管道建设质量，在管道设计时，可借助相关的智能设备，来检测产品的参数，对管道的内壁及应力做检测，用数据检测的方法获取管道运行情况，此技术还能很快地检测到管道的抗腐蚀性能，方便排查管道运输问题，及时处理解决问题。

结束语

管道设计作为化工生产的血脉，直接影响了其目标物的生产质量和工人生产环境安全性。因此，技术人员应该能力提升管道设计的合理性和科学性，以便降低生产事故的出现概率。当然，也需要相关人员对化工生产的应用反应式进行优化，从而降低管道设计的压力，最终达到安全生产的目的。相信在不远的未来，我国的化工生产会更加安全、环保，也能够得到世界的认同。

参考文献

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