程飞(海湾工程有限公司，河北 石家庄 050081）

化工工艺管道设计的配管注意事项研究

程飞(海湾工程有限公司，河北 石家庄 050081）

石油化工工艺装置主要以石油为原材料，通过一系列的化学反应后，生成化工产品。而蒸汽管道是石油化工生成中不可或缺的装置设备，管道配置的质量与效率影响到石油化工的安全生成，对提升化工产品的质量具有重要作用。因此在进行化工工艺管道设计的过程中，必须做好配管设计的工作，加强对管道配管的质量控制，才能实现生成质量与工作效率的提升。本文主要研究了化工工艺管道设计的配管注意事项，以供参考完善。

化工工艺；管道设计；配管；注意事项

在石油化工装置中，依据蒸汽操作压力的不同，蒸汽可划分为4种类型：超高压蒸汽、高压蒸汽、中压蒸汽以及低压蒸汽；操作温度在200～538℃内，管径约为DN15～DN600mm。这些蒸汽作为主要的公用工程物料，不仅能用于稀释蒸汽和汽提蒸汽，还用于蒸汽轮机、再沸器、蒸汽分配站、蒸汽灭火以及公用工程站等。可见运用何种手段与方法来设计化工工艺管道的配置，实现蒸汽管道的安全性与经济性，具有重要意义。

化工管道设计配管，应不仅局限于蒸汽于凝液。蒸汽及凝液不仅在化工行业有，热电。工矿等行业都有。不能突出化工行业的特殊性。建议说明化工行业剧毒，高、低温，高压、易燃易爆管道的配管注意事项。另外化工管道的配管要求，以及相应的一些禁忌可以重点说明。比如说对于不同管道等级连接注意哪些。特殊设备管道配管注意哪些事项。塔类设备及附属冷凝器，再沸器连接的注意事项。装置区管廊，埋地管道等。可以从多方面阐述说明

1 化工工艺概述

化工是指以石油、天然气为主要原材料，经物理、化学反应后，生成石油产品、化工产品以及工业产品。而蒸汽管道是整个石油化工生产过程中的主要组成部分，确保蒸汽管道的合理设计，能够为石油化工安全、稳定生产提供保障。因此为保证化工工艺中各个管道布局合理，必须通过模型法对管道设计进行模拟设计，以合理配置管道，这样才能确保石油化产品安全稳定生产[1]。

2 化工工艺管道设计的配管注意事项

2.1 蒸汽支管的设计

设计蒸汽支管时，应沿着主管顶部连接，若需要在支管上安装切断阀时，必须在主管的水平管段上安装。但是要注意的是，在安装的过程中，为了方便工作人员日后操作，禁止从蒸汽透平、再沸器以及“π”形补偿器中连接蒸汽支管，应从靠近“π”形补偿器两侧的直管上连接支管，并控制支管的承受压力，以免主管热膨胀引起支管连接位置偏移。

2.2 排液设施的设计

在暖管阶段，由于蒸汽管道会产生大量的凝液，因此设计人员须在管廊蒸汽管道“π”形补偿器的上升段安装排液设施，然后在蒸汽主管的末端设置分液包，若分液包安装在内部，需间隔80～160m安装1个；相反，如果安装在外部，需间隔200～300m安装1个分液包，并在装置侧的边缘安装蒸汽分水器，直到排出蒸汽放空管中。但是为了确保人员安全操作，还需在蒸汽放空管下端的弯头部位安装型号为Φ6mm的排液孔，与DN15的管子连接，引入到排水沟、漏斗位置，若放空管中安装消声器，需要在消声器底部连接DN15的排液管和放空管，并使用承重支架支撑[2]。

2.3 管廊管道的设计

化工管道运输的物质属于剧毒产品，加上管道本身的特殊性，易燃、易爆，如果管廊管道设计不当，极易导致管道泄漏，甚至是爆炸，引发安全事故。因此在管廊管道的设计过程中，依据蒸汽管道设计的标准要求来设计，将需要安装的管道集中在一起，顺着装置或者是厂房外布设，并在空中架设支架来支撑，形成一个完整的管道走廊（称为管廊）。然后在管廊的第一、二层架设工艺物料管，第三层架设公用工程管道，第四层安装仪表、电缆以及槽板等设备设施，以便日后管理。例如某工业园区的30万吨聚丙烯与50万吨乙二醇装置中的动力站管廊设计，为了满足管廊上的蒸汽管道布设要求，应依据该装置高温高压的特点，在靠近管廊的一侧安装13Mpa、4Mpa、1.6Mpa以及0.4Mpa蒸汽管道，方便集中安装“π”形补偿器。但是为了吸收管内的热膨胀，工作人员需要控制安装的间距：13Mpa的管道，每间隔50m安装1个补偿器；4Mpa的管道，每间隔75m安装1个补偿器；1.6Mpa与0.4Mpa的管道，需间隔100m安装1个补偿器。紧接着在第二层安装液态烃管道，并用公用工程管道作隔层，但需要控制双方之间的间距，确保在50cm内。考虑到蒸汽管道的横向热位移，还应在第四层安装电气设备、仪表、电缆，并使用线槽连接，以保证管道操作的安全性能。但需要特殊注意的是，在安装管道的过程中，还需注重再沸器与冷凝器等设备设施的安装事项，具体体现为：（1）再沸器的安装。严格按照《特种设备安全监察条例》、《石油化工企业设计防火规范》的有关规定，在塔底安装再沸器，严格控制再沸器换热管的管长与管径，保证管长不超过3.7m、管径小于32mm，操作压力设定为0.03MPa，以减少再沸器液体的过冷长度。为了有效解决低压头、高热流的情况下液体流动的不稳定性，还需将阀门与孔板安装于供液管路上，并设定液体的流速，尽可能控制在5m/s内。（2）冷凝器的安装。应在通风良好的区域安装，尽可能避开灰尘、酸碱性砌体、水蒸气较多与高温排气的场地。为了确保冷凝器的制冷效果，需测量出液管的高度，保证高出进液管1800mm，并在每个出液管道的200mm位置上安装存液弯，以维持相互之间的压力均衡。

2.4 凝液管的设计

对于凝液管的设计，如果需要在凝液罐上安装“π”形补偿器，为了避免出现水锤的情况，可在水平方向与成立管倾斜段安装“π”形补偿器。并且在连接蒸汽凝管时，还应按照不同压力的蒸汽流水阀流出的凝液，连接相应的凝液回收管。此外，对于直径为50mm的支管，需沿着介质流向的45°斜接到凝液回收总管顶部；而对于直径小于50mm的支管，可按照90°直角直接接入到顶部。但需要特殊注意的是，在凝液回收系统中安装蒸汽流水阀时，需要通过法兰连接的方式来安装，并在流水阀后部安装止回阀，以满足石油化工艺生产的需求[3]。

3 结语

综上所述，石油化工装置中蒸汽管道的设计十分复杂，涉及内容广泛，对设计要求极高。因此在实际石油化工工艺管道设计的过程中，为了提高设计质量，确保管道稳定运行，必须从科学多方面出发，认真做好有关的设计工作，并对凝液管、支管、排液设施以及管廊管道等设计环节的质量加以控制，这样才能顺利完成设计工作，为工作有序开展奠定扎实基础。

[1]郭邑.化工工艺装置蒸汽管道配管设计分析[J].工业c, 2016(6):97-97.

[2]孙雪.浅谈石油化工工艺装置蒸汽管道配管设计[J].工程技术:全文版,2016(6):161-161.

[3]李长青,尹杰,于广山，等.石油化工工艺装置蒸汽管道配管设计要点[J].化工管理,2016(36):143-143.

[4]王云龙.谈石油化工工艺中蒸汽管道配管的设计[J].中国石油和化工标准与质量,2013(16):54-54.