闫占磊 李国辉 赵荣刚

【摘 要】随着经济和化工行业的快速发展，世界各国对石油的需求量和利用率都在不断地上升。石油作为我国的重要能源之一，对人们的生活和企业的生产有着重要的作用。而石油又被称为工业的血液，其对工业运行的重要性不言而喻。为了进一步保障我国工业和石油化工企业的发展，必须要加强石油化工工艺装置蒸汽管道配管的科学设计。希望本文的论述能够对我国石油化工企业的发展起到一定的推动作用，同时对蒸汽管道配管的科学设计提供理论参考。

【关键词】化工工艺;管道设计;配管;注意事项

引言

为了保证化工工艺管道设计的合理性、科学性，提升化工工艺管道的使用性能，对化工工艺管道设计的配管注意事项进行了分析。首先，对化工工艺管道设计进行了分析，着重分析了化工工艺管道的设计要求、考虑因素、设计依据。其次，就配管注意事项进行了分析，先是分析了配管的基本原则，紧接着分析了配管选材及防腐、蒸汽支管设计、管廊管道设计、排液设施设计、凝液管设计等的注意事项。最后，针对如何优化配管设计提出了空间管道连接设备间距、运用计算机进行模拟优化等措施。

1设计原则

塔架的管道通常可分为塔架侧面的管道和塔架底部的管道。布管原则为沿塔敷设由上至下，先布置大管径，后布置小管径。为了便于支撑管道离开塔架的管口，应立即向上或向下弯曲管道，并且塔架与关口最外边缘之间的净距应为300mm，方向平行于塔架。通常，水平管段的高度尽可能受管廊的高度影响，可以以相同的高度排列成一排。沿着塔架管道的垂直管段应具有足够的长度，以安装以塔架壁为根的孔板管道的支撑。其固定点的位置应通过应力分析和位移计算确定。

2化工工艺管道设计

2.1管凝液管道的设计

蒸汽凝液管道是化工工作中的重要裝备之一，一旦出现问题会严重的影响化工工作的进度。因此蒸汽凝液管道的设计对化工工作至关重要。而在蒸汽凝液管道设计时，存在对实际情况的掌握和了解不够充分，再加上设计水平有限导致蒸汽凝液管道的设计水平和质量都不高。基于这一现状，在进行蒸汽凝液管道设计时必须要加强设计的监控，设计前要充分了解化工工作的整体流程，然后再制定出与之相符的设计方案。其次，在设计时要使蒸汽凝液管道和蒸汽管道装置在同一层，可以实现有效的衔接。倘若凝液总管道高于蒸汽管道的疏水阀时，可以在疏水阀处安装止水阀来提高作业的便利性，进而提高石油化工企业的工艺水平和作业效率。

2.2热应力计算

泵的配管材料容易受到介质温度等因素的限制，如果运送的液体温度过高或过低，就容易使泵的配管出现热胀冷缩现象。在石油化工装置泵的不停回转运作过程中，配管由于出现不均衡的胀缩问题，从而产生一定的推力，迫使泵的转轴定位出现偏移等问题。因此就需要相关设计人员在对管道进行设计的过程中，对泵嘴的受力情况进行充分考虑，查看其受力是否会超过相应的范围，所以需要对热应力进行必要的计算。

2.3管道和排液装置的设计

针对我国现阶段石油化工工业装置蒸汽管道配管设计的现状，要加强布置压力蒸汽管道和排液装置设计，以便更好的保障石油化工中化学反应和物理反应的进行。首先，要加强布置压力蒸汽管道的设计。在设计时，要充分的考虑压力对蒸汽管道配管的影响，可以在配管与管道之间安装一个补偿装置，这样可以有效地避免石油发生化学反应时出现的水锤现象，并提高蒸汽管道的利用效率。其次，当石油在蒸汽管道配管中发生化学反应时会产生液体，而这些液体会直接影响到所发生的化学反应，可以安装排液装置来减少液体对化学反应的影响。排液装置可以使产生的液体从蒸汽管道的最低点排出，减少废弃液体对石油化工作业的影响。因此，在石油化工工业装置蒸汽管道配管中安装补偿设备和排液装置可以有效的保证石油化工工作的开展。

2.4蒸汽管道检测设计

在设计石油化工工业的蒸汽管道时，对蒸汽管道管径也要进行科学设计，减少管道直径与实际需求不符的问题。在运行过程中，一旦发生管道直径与实际需求不符时，就会对化工工作的进程产生严重的影响。基于这一现状，在进行蒸汽管道配管设计时，要先根据化工作业的实际需求来设计管道的直径，如果出现设计的直径比实际需求的尺寸大时，不仅会增加制作过程中所需要的材料还会增加生产成本，更重要的是在进行化学反应时会消耗大量的热量，直接影响化工作业的进度。但如果所设计的管道直径比实际需求的直径小时，由于无法满足实际需求而导致所设计的蒸汽管道配管无法使用，直接造成材料和经济的浪费，增加石油化工企业的制作成本。因此在进行蒸汽管道配管管径设计时，必须要立足于实际的需求，以减少不必要的浪费。

2.5管廊管道设计

化工工艺管道多是用于有毒、强腐蚀性等物质的输送。若管廊管道设计不当，则有可能导致管道泄漏，甚至是引发爆炸事故。所以，要高度重视管廊管道设计。在这一过程中应注意以下要点：①充分依据管道设计标准，将管道集中布置在合理的区域，从而保证管道的完整、安全。②将不同用途的管道合理布置在管道层级中。如在第一、二层布置物料管。第三层布置公用工程管道。第四层安装仪表、槽板等设施。③高度重视再沸器的安装。依据相关技术标准，多是将再沸器安装在塔底，并合理控制其换热管的管长、管径。④重视冷凝器的安装。尽量选择通风良好的区域安装冷凝器。重点避开高温、水蒸气多的区域。⑥在引出不同介质的管道时要合理选择引出部位。比如针对气相介质，可选择总管上部位置。同时，还要控制主管引出高度。⑦尽量减少阀门布置数量。若要布置，则应采用集中布置的方式。⑧若管廊通过人行道、道路，不能设置法兰、螺纹连接件，以免管道泄漏。⑨在寒冷地区应设置旁路，以免其上下循环水干管出现冻结情况。

3配管设计优化

为了进一步提高配管的适用性，在配管过程中设计人员还应当采用有效的措施进行配管优化。具体可采取以下方法：第一，若前后压力相同，则应选择材质优良的螺栓、阀门;当管道材质相同时，则要保证螺栓、阀门、垫片都是高压材质。第二，在泵进口管道设计中，要充分依据泵扬程确定管道直径。同时，依据管程短、压损小的原则优化管道的整体布局。除此之外，还应充分考虑安全、成本等要素，继续优化管道设计。第三，在管道连接设备的设计中，一定要控制设备之间的距离，并使高危设备远离人群。同时，应当尽量选择智能化的设备，实现化工工艺管道系统的智能化、自动化、信息化。第四，若条件允许，可充分应用计算机提前进行管道设计模拟、运行，从而减少管道碰撞、交叉等问题。相比于传统的人工设计方式来说，进行设计模拟可以在不安装管道的情况下，对其中可能存在的问题进行预测、分析。这样能减少后期的返工问题，提升管道设计方案的合理性、科学性。

结语

在所有石油化工装置中，泵都起着至关重要的作用，专业管道设计人员都需要对泵的配管进行设计，因此就需要相关设计人员全面掌握泵的配管设计要领，在实际的设计过程中，就要结合装置的实际情况，充分考虑各个方面的影响因素，使石油化工装置泵的配管设计可以合理满足生产需求，使石油化工装置泵的配管具有较高稳定性与安全性，从而对石油化工装置的安全生产提供一定的保障，有效推动石油化工产业的稳定发展。

参考文献：

[1]柴福义.安全仪表系统在石油化工装置的应用分析[J].云南化工，，47（01）：113-114.

[2]李杰斌.石油化工管道设计要点分析[J].化工管理，（02）：158-159.

（作者单位：山东九洲安全技术有限公司）