夏志

关键词：石油化工装置;工艺管道设计;特点;设计措施

1管道设计的重要性

对石油化工装置而言，管道设计能在很大程度上影响其安全性能。由于石油化工产品具有易燃、易爆炸等特性，如果在管道设计中不能有针对性地解决石油运输中存在的问题，会发生严重的安全事故，所以管道设计十分重要。首先，在设计过程中必须弥补管道设计的缺陷，避免发生石油泄漏问题，引发爆炸等危险事故。其次，需要对管道的抗压能力进行严格的检查。由于石油化工装置工作的特殊性，管道必须具有抗高温、抗压、耐腐蚀等特点，最大限度地规避风险。最后，需要合理设计管道的布局。由于管道设计往往需要多个管道互相重叠（见图1），在设计的过程中，需要根据石油化工装置的特点进行布局，保证在某一管道发生泄漏时能快速找出泄漏点并及时维修[1]。

2石油化工装置工艺管道设计特点

由于石油化工生产具有较高的危险性，在设计管道时，需要从多个方面加强控制。从整体情况来看，工艺管道设计主要有以下两个特点。

2.1设计复杂且工期较短

石油化工生产与其他产品生产有较大的区别，生产设备、运输物料的管道数量和压力等有很大的不同，所以工艺管道设计的过程较为复杂，如果未根据具体情况进行规划设计，很容易造成石油泄漏等问题，引发安全事故。为了更好地解决这一问题，相关人员需要在短时间内对相关因素进行统筹规划，无形中增大了设计难度。目前，石油化工企业竞争较为激烈，会通过压缩管道设计工期来提高竞争力，保证企业效益，部分企業甚至会将工艺研发和管道设计同步进行，在一定程度上导致设计与生产流程混乱，无法保证石油化工装置的安全性，存在很大的安全隐患。

2.2专业性与综合性强

石油化工装置工艺管道设计除了具有复杂性的特点，专业性和综合性也较强[2]。首先，化工管道涉及多方面的内容，需要组建一个精通建筑、给排水、仪表、电气、机械设备等不同专业的工作团队，从不同方面把控管道设计，因此，具有很强的专业性。如果无法保证设计团队的专业性，就很容易在设计过程中出现一系列的安全问题，导致后续工作无法进行。其次，在管道设计的过程中会用到建筑、电气等专业操作技术，需要相关人员与其他领域的人员合作，更好地开展设计工作，所以整个过程的综合性较强。

3石油化工装置工艺管道设计中存在的问题

3.1工艺管线设计问题

石油化工装置管道设计较为复杂，涉及多个方面，因此，在施工前需要做好地质勘查，更好地保证管线设计的合理性[3]。首先，相关设计人员需要在设计前进行实地考察，对埋管线位置周围的环境进行勘查，比如管道的铺设范围、地下的土质条件等。其次，相关人员在设计时需要从多方面考虑，既要遵循经济性原则，规划出最短的管线路径，节省资源，又要遵循实用性原则，保证满足石油化工管道的整体需求。只有在设计过程中考虑周期，从不同方面规划，才能绘制出优质的管线图纸。但是目前从整体情况来看，工艺管线设计有时无法全面考虑问题，设计图纸与管道施工实际情况存在一定的差异，很容易引发安全问题，严重时甚至会造成石油泄漏，引发爆炸事故，造成不可挽回的损失。

3.2工艺过程的安全问题

石油化工管道独特的环境使其具有一定的危险性，在设计过程中，相关人员需要考虑其安全性，从不同方面加强安全管控。但是从实际情况来看，许多设计人员在设计过程中会忽略管道安全的重要性，一味地追赶工期，导致管道设计存在不合理之处，容易引发安全事故。如果管道发生爆炸，就会造成大规模的人员伤亡和经济损失。因此，相关工作人员在管道设计过程中，需要结合管道中的危险因素不断完善管道设计，积极引入先进技术，最大限度地减少石油化工管道的安全威胁。

4石油化工装置工艺管道的设计

4.1石油化工装置工艺管道设计过程的安全设计

由于石油化工管道的特性，在设计过程中首先要考虑安全因素，相关设计人员需要从多个方面加强安全设计，保证装置安全和员工操作安全。首先，需要选择危险性较低的原材料，并且秉持防火防腐蚀的原则，降低危险系数。合适的原材料还可以在很大程度上提高管道对环境的适应性，减小外界环境对管道的影响。其次，在进行管道设计时，需要重视警报装置的灵敏性。在石油化工装置运行过程中，可能会出现各种各样的突发事件，此时警报装置能起到很好的警示作用，帮助相关人员及时发现问题。如果警报装置不灵敏，就无法及时发现问题，导致问题不断恶化，引发安全事故。所以，相关人员在设计过程中一定要注意警报装置的容错性，保证其可以在问题出现时及时发出警报。最后，一个完整的管道设计需要有应急装置，保证在事故发生时，可以给予工作人员一定的处理时间，保障工作人员的人身安全，最大限度地减小损失。

4.2石油化工装置工艺管道材料与等级分界的合理性设计

除了工艺管道的安全性，还要关注管道的合理性。技术人员在设计时一定要重视高压系统与低压系统的衔接，由于压力等级和材质可能不同，技术人员需要根据具体情况具体分析。如果压力等级相同但材质不同，技术人员就可以选用低压材质法兰和垫片、高压材质螺栓及阀门。如果压力等级不同但材质相同，无论是法兰、垫片、螺栓还是阀门，都要采用高压材质。如果压力等级和材质都不相同，就要结合前两种情况选用材质。只有合理匹配压力等级和材质，才能保证石油化工装置工艺管道正常运行。

4.3石油化工装置工艺管道的管架设计

管架主要用于保证管道的稳定性，对管道的安全性有极为重要的作用。但是从目前的情况来看，大部分设计人员在管架设计的过程中形式过于单一，比如大多会采用弹簧架，但是长时间使用弹簧架会降低其性能，对管道安全造成严重影响。如果管架出现问题，不仅会影响管道的正常使用，严重时还会引发事故。因此，相关设计人员需要采用多种形式设计管架，并且通过减小管道与支架的相对位移保证管道运行的安全性。此外，设计师还需要根据承重支架具体的承重情况调整管道。大部分管道承重支架都是一个，如果需要添加第二个承重支架，设计师就要为支架设置弹簧吊架。

5解决策略

5.1做好工艺路线选择和设计工作

首先，为了更好地保证石油化工装置工艺管道设计的合理性和安全性，在设计过程中必须要确保工艺路线的合理性，相关工作人员需要全面考察。第一，设计人员需要根据管道的实际情况以及设计方案总结与其相似或相同的管道工艺，对比各个工艺的优缺点，为最终的方案确定作准备。第二，需要评估管道工艺方案的经济性和安全性，对运行成本、安全性能进行综合评估，选取最合理的工艺路线，在保证安全性的前提下提高企业效益。

其次，设计人员需要根据国家标准设计工艺。第一，需要设计应急系统，严格按照国家标准对行业内部规定的危险性装置进行合理规划，并做好应急准备，保证出现危险时可以及时处理，避免造成更严重的后果。第二，需要对生产过程中产生的废气、废液、废渣等按照环保指标进行严格的管理，经过相应的处理后才能排放。

最后，在化工管道的设计过程中，设计人员不仅要了解化工生产环境，更加合理地设计图纸，还要与企业实际生产进行的操作相结合，按照生产要求设计出具有全局性的图纸。在管道材料及配件的选择上，企业一定要达到国家标准，确保化工管道输送的有毒物质不会泄漏出来造成重大事故。

5.2做好管道设计的组织工作

石油化工管道设计具有工期短、复杂性高等特点，因此，设计任务重，如果不能做好管道设计的统筹工作，很可能会因工期紧张而导致设计较为仓促，出现一系列的问题，设计人员还会因设计周期较短而无法仔细审阅设计方案，导致设计方案出现一定的偏差。为了更好地解决这一问题，相关部门需要进行统筹规划，合理安排管道设计工作，从多个方面加强管道设计方案的审核，减少错误。

相关设计人员还可以采用新技术实现三维设计，保证设计的合理性。比如可以借助BIM技术模拟管道设计方案，与化工管道的具体情况进行对比，及时发现其中存在的不足，有针对性地修改，提高工作效率，保证设计的准确性。借助新技术还能对设计数据进行详细的分析，并与以往相似的设计方案进行对比，实现管道设计的统筹管理。

5.3对相关工作人员进行培训

由于石油化工装置工艺管道设计的专业性和复杂性以及不允许出差错的严格性，管道设计人员需要具有良好的职业素养，以保障管道设计工作的顺利推进。因此，企业的管理者需要按照相关要求和标准对相关工作人员进行考核，对考核不过关的人员进行严格的专业化封闭培训，只有培训结束且合格后才能正式工作，这种模式的员工培训能有效避免員工操作不规范而引发的安全事故。

6结语

目前，我国石油化工行业不断发展，而工艺管道设计在保证石油化工生产安全性方面发挥了重要的作用，因此，相关企业需要从多个方面对管道设计进行管控，实现更好的发展。